[눈] EOG (배경지식)

1.     배경지식

1-1.         눈알의 외적 근육

눈알의 운동은 눈알의 표면에 붙어있는 여섯 개의 작은 수의근의 개별적인 수축에 의해 만들어진다. 여섯 개중의 네 개의 근육은 rectimuscles(rectus, straight)라고 일컬어진다. : the superior rectus, the inferior rectus, the medial rectus, the lateral rectus. 나머지 두 근육은 눈알의 표면에 비스듬히 붙어져 있으며 superior oblique와 inferior oblique라고 불린다. 총괄하여, 여섯 개의 근육을 extrinsic eye muscles라고 부른다.

외적 근육의 수축은 뇌와 좌우 두개골 쌍에서의 motor pathway의 방식으로 제어된다. 두개골 신경3(oculomotor nerve)는 superior oblique와 lateral rectus를 제외한 모든 외적 안구 근육을 제어한다. 두개골 신경4(trochlear nerve)는 superior oblique를, 두개골 신경5(abducens nerve)는 lateral rectus를 제어한다.

일반적인 사람이 물체 하나를 응시할 때, 시각의 고정 점은 망막의 와에 있는 해당 감각 영역에 투영된다. 후두엽의 피질은 각 망막으로부터의 감각 정보를 통합하여, 일반적으로 단일한 이미지를 만들어낸다. 만약 눈의 가지런함에 혼란이 있다면, 망막에서 전달하는 정보의 손실이 있고 그 결과는 복시 또는 두 개의 상이 될 것이다. 눈을 응시하는 지점으로 움직이는 합심한 눈의 운동과 눈 바깥은 근육에서의 기본적인 응시 방향을 다음과 같다.

사람이 머리를 움직이지 않고 흔들리는 시계 추와 같은 움직이는 물체를 보는 것을 유지할 때, 두 눈은 정확하게 움직여야 하고 움직이는 물체의 깨끗하고 단일한 상을 만들기 위해 필요한 감각 정보를 얻기 위해서 뇌의 다른 부위들과 협력해야 한다.

 

1-2.         Electrooculography (EOG)

조정된 자발적 안구 운동은 전두엽의 motor 피질에서 시작되고 통제된다. 안구의 외적 근육의 제어와 관련된 뇌의 피질의 활동성은 기존의 EEG 기술로 감지하고 기록할 수 있다. Electrooculography (EOG)는 electrooculograms의 측정화 해석인 데, electrooculogram은 피실험자가 머리의 움직임없이 눈을 하나의 고정점에서 다른 점으로 움직이는 동안 얻어지는 EEG 추적이다.

 

2.     실험 목표

1)     수평면상의 EOG를 기록하고 다음 조건의 눈의 움직임과 비교한다. : 추 응시하기, 추 시뮬레이션, 조용히 읽기, 큰 소리로 읽기, 도전적인 물체를 읽기

2)     수직면상의 EOG를 기록하고 수직면상에 있는 물체의 실체 추적과 가상 추적동안의 눈의 움직임을 비교한다.

3)     두 줄의 문장을 조용히 읽을 때와 크게 읽을 때의 숫자와 단속적 운동의 시간을 기록하고, 단속적 안구 운동에 쓰이는 시간의 퍼센트를 계산한다.

 

3.     실험 부품 및 장비

- 2 x BIOPAC electrode lead set (SS2LA/L)

- BIOPAC disposable vinyl electrodes (EL503), 6 electrodes per subject

- BIOPAC electrode gel (GEL1) and abrasive pad (ELPAD) or skin cleanser of alcohol prep

- Pendulum for horizontal tracking (metronome may be used; signal pattern will be constant vs diminishing)

- Pen or other real object for vertical tracking

- Passages for reading: Passage 1 – easily uderstandable (i.e., entertainment article) Passage 2 – challenging material (i.e., scientific article)

- BIOPAC Student Lab System: software BSL 3.7.5 or above data acquisition unit MP36, MP35, MP30 (Windows only), or MP45

- Computer System

 

4.     실험 방법

1)     다음과 같이 피실험자에게 6개의 전극을 붙인다. 그리고 CH1에서부터 수평 전선 세트를 전극에 연결한다. 다음 CH2에서부터 수직 전선 세트를 연결한다.

2)     화면 중앙에 나란히 맞춰진 눈 화면에서부터 25-50cm정도 떨어지게 피실험자를 위치시킨다.

3)     프로그램 조정을 위하여 피실험자는 화면상의 점을 눈만을 이용하여 따라간다.

4)     (segment 1 - 추) 감독자는 피실험자 앞에 추를 잡고 있고 피실험자는 눈이 수평선을 유지하도록 추에 초점을 맞춘다. 기록을 시작하고 추를 움직인다. 피실험자는 추가 멈출 때까지 추를 응시한다.

5)     (segment 2 – 가상의 추) 피실험자는 가상적으로 추의 움직임을 따라간다.

6)     (segment 3 – 수직적 추적) 감독자는 피실험자의 앞에 앉고 피실험자는 눈이 수직선을 유지하도록 펜에 초점을 맞춘다. 기록을 시작하고 피실험자는 감독자가 피실험자의 시각 영역에서 펜을 움직이는 동안 그것을 추적한다.

7)     (segment 4 – 가상의 수직 추적) 피실험자는 가상의 수직운동을 추적한다.

8)     (segment 5 – 조용히 읽기 - 쉬움) 감독자는 피실험자 앞에 읽을 것을 잡고 있는다. 피실험자는 머리를 움직이지 않고 전체 문장을 읽을 수 있어야 한다. 피실험자는 20초 동안 한 문장을 읽는다.

9)     (segment 6 – 조용히 읽기 – 어려움) 피실험자는 20초 동안 두 문장을 읽는다.

10)  (segment 7 – 크게 읽기) 피실험자는 20초 동안 두 문장을 읽는다.

11)  (segment 8 – 점 그래프) 점 그래프는 클릭한다.