A study on the relationships between working memory tasks and brain signals using multimodal sensory stimuli

Abstract

본 연구는 통합감각자극에 의한 운전자의 작업 기억 과업과 뇌파 간의 상관성을 알아보는데 목 적이 있다. Background: 작업 기억은 단기 저장 공간과 작업 실행 기능을 포함하며 전두엽의 활동과 연관 이 있다. 작업 기억 과업 평가에는 N-back task가 널리 사용되고 있으며 심리, 생체 신호 지표를 이용하여 인지 부하를 측정하고 있다. Method: 30명의 실험 참여자는 드라이빙 시뮬레이터 환경에서 3-back task를 1분 간 수행한다. 3-back task는 각각 시각, 청각, 시청각 자극으로 이루어져 있으며, 자극별 난이도 (상, 중, 하) 가 존재한다. 각 과업이 수행되는 동안 21-채널 EEG 신호가 측정되었으며, 과업 종료 후 NASA-TLX 작업 부하와 작업 정확도가 측정되었다. Results: 부가 과업 난이도가 높아질수록 정신적, 육체적 요구, 전두엽 부 위의 뇌파 활성도가 증가했고 청각 자극의 정확도가 가장 높았다. Conclusion: 전두엽의 활성도는 인지력 판단에 중요한 역할을 하며, 청각 자극의 경우 다른 자극에 비해 인지 정확도가 높았다. Application: 작업 기억 과업과 EEG 신호의 연관성은 차량에서 부가 과업 수행시 운전자의 인지 부하를 줄일 수 있는 새로운 타입의 IDIS (지능형 운전자 정보 시스템) 설계에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.