• 생물정신의학
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• 제29권1호
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• pp.9-14
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• 2022

Objectives Sleep is fundamental to maintaining homeostatic control and has behavioral and psychological effects on humans. To better understand the function and pathophysiology of sleep, specific gene expressions in reference to sleep deprivation have been studied. In this study, we investigated the gene expression of peripheral blood mononuclear cells after sleep deprivation to better understand the functional consequence of sleep. Methods In eight healthy men, 24 h sleep deprivation was induced. Blood was sampled at 14:00, before and after sleep deprivation. mRNA was isolated and analyzed via microarrays. cDNAs before and after sleep deprivation were coupled to Cy3 or Cy5, respectively, and normalized cDNAs were selected with a ratio greater than two as a significant gene. Results are expressed as mean. Results Among 41174 transcripts, 38852 genes were selected as reliable, and only a small minority (< 1%) of the genes were up-or down-regulated. Total six and eleven genes were selected as significant upregulated and downregulated genes, respectively. Protein tyrosine phosphatase receptor type O was most upregulated (6.9-fold), and low-density lipoprotein receptor-related protein 5-like protein showed the most substantial inhibition (0.06-fold). Conclusions This study showed significant associations between sleep deprivation and the immune system. Acute sleep deprivation affects pathways in proinflammatory cytokines as well as metabolic pathways of glutamate and purine, neurotransmitters related to sleep and wake cycle.

• 감성과학
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• 제1권1호
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• pp.69-78
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• 1998

Sleep deprivation may affect the brain functions such as cognition and consequently, dynamics of the BEG. We examined the effects of sleep deprivation on chaoticity of the EEG. Five volunteers were sleep-deprived over a period of 24 hours They were checked by EEG during two days. thc first day of baseline period and the second day of total sleep deprivation period. EEGs were recorded from 16 channels for nonlinear analysis. We employed a method of minimum embedding dimension to calculate the first positive Lyapunov exponent. Fer limited noisy data, this algorithm was strikingly faster and more accurate than previous ones. Our results show that the sleep deprived volunteers had lower values of the first positive Lyapunov exponent at ten channels (Fp1, F4. F8. T4, T5. C3, C4. P3. P4. O1) compared with the values of baseline periods. These results suggested that sleep deprivation leads to decrease of chaotic activity in brain and impairment of the information processing in the brain. We suggested that nonlinear analysis of the EEG before and after sleep deprivation may offer fruitful perspectives for understanding the role if sleep and the effects of sleep deprivation on the brain function.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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• pp.69-74
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• 1997

Sleep deprivation may affect the brain functions such as cognition and, consequentoy, dynamics of the EEG. we examiced the effects of sleep deprivation on chaoticity of EEG. Five volunteers were sleep-deprived over a period of 24 hours, They were checked by EEG during two days, the first day of baseline period, EEGs were reorded form 16 channels for nonlinear analysis. We dmployed a method of minimum cmbedding dimension to calculate the first positive Lyapunov exponent. For limited noisy data, this algorithm was strikingly faster and more accurate than previous ones. Our results show that the sleep deprived volunteers had lower values of the first positive Lyapunov exponent at ten channels (Fp$\_$1/, F$\_$4/, F$\_$8/, T$\_$4/, T$\_$5/, C$\_$3/, C$\_$4/, P$\_$3/, p$\_$4, O$\_$1/) compared with the values of baseline periods. These results suggested that sleep deprivation leads to decreawe of chaotic activity in brain and impairment of the information processing in the brain. We suggested that nonlinear analysis of the EEG before and after sleep deprivation may offer fruitful perspectives for understanding the role o f sleep deprivation on the brain function.

• 수면정신생리
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• 제6권1호
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• pp.76-84
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• 1999

목 적 : 저자들은 40시간의 전수면박탈을 시행하여 수면 박탈이 정상인의 불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는 지를 평가하고, 동시에 개인의 평소의 불안 성향이 수면박탈에 의한 상태불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는가를 연구하고자 하였다. 방 법 : 대학생 중 정신적, 신체적으로 건강하며 수면각성주기에 이상이 없는 자원자 29명(남:여=22:7, 평균 연령=$24.59{\pm}1.35$)을 대상으로 하였다. 피험자들은 전날 충분한 수면을 취한 후 기상하였으며 이후 다음날 오후 10시까지 총 40시간동안 수면박탈을 시행하였다. 상태-특성불안척도, 일반기분척도, 스텐포드 졸리움 척도, 피로도 설문을 3시간 간격으로 시행하였으며 이의 시간에 따른 변화를 분석하였고, 또한 피험자의 평소 불안성향에 따라서 상태불안, 기분, 졸리움, 피로도의 변화에 어떠한 차이가 있는 지를 살펴보았다. 결 과 : 수면박탈에 따라서 상태불안은 증가하며, 기분은 부정적이 되며, 졸리움과 피로도가 증가하였다(p<.001). 특성불안이 높은 군과 낮은 군을 나누어 비교하였을 때, 상태 불안은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 있었으나(p<.05) 상태불안의 증가 양상의 차이가 있는 것은 아니었다. 기분은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 없었으나(p>.05) 기분의 변화의 양상과 특성불안사이에는 교호작용이 있어(p<.05), 특성불안이 높은 군에서 수면박탈에 따라서 기분의 악화가 심하였다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 새벽 4시에서 아침 7시 사이에 심한 악화를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 수면박탈이 졸리움을 유발하고, 부정적인 기분과 불안감 및 피로도를 증가시킨다는 것을 보여준다. 개인적 특성으로서의 특성불안의 수준에 따라 수면박탈에 의한 일반적 기분상태의 악화가 보여진다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 일주기 리듬의 영향으로 새벽에 심한 악화를 보여 실제생활에서 주의를 요한다.

• 수면정신생리
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• 제10권2호
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• pp.108-112
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• 2003

목 적：본 연구는 청각 사건관련 전위를 이용하여 전수면박탈이 인간의 신경생리에 미치는 영향을 알아보고자 시행되었다. 방 법：고려대학교 재학생 중 건강한 자원자 24명을 대상으로 하여 총 38시간의 수면박탈을 시행하였고 2일간 아침, 저녁으로 총 네 차례 청각 사건관련 전위를 실행하였다. 결 과：P300과 N200의 잠복기가 유의하게 길어졌으며(p<0.001) 진폭도 수면박탈의 결과로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 수면박탈에 따라서 P200의 진폭이 유의한 증가를 보였다. 그러나 N100에서는 수면박탈에 따라서 유의한 변화가 나타나지 않았다(p<0.05). 결 론：청각 사건관련전위중 P300과 N200가 수면박탈 상태를 반영하는 표지자로 생각된다. 향후 수면박탈이 사건 관련전위에 미치는 영향의 신경생리학적 기전에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 수면정신생리
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• 제9권2호
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• pp.122-126
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• 2002

목 적 : 본 연구는 37시간의 수면박탈이 정상인의 시각변별력에 미치는 영향을 Cybernetic Flicker Fusion Analyzer(FLIMK)를 사용하여 평가를 하고자 하였으며, 이런 수면박탈의 시각변별력에의 영향이 졸음, 피로, 불안 및 기분상태와 어떤 연관성이 있는지를 조사하였다. 방 법 : 26명의 대상(남：녀=20：6, $24.50{\pm}1.45$세)이 연구에 참여하였으며, 37시간 동안 감시하에서 수면박탈이 시행되었다. 이틀간의 실험기간 동안 아침, 저녁에 한 차례씩 총 4회에 걸쳐 FLIMK와 졸음, 피로, 불안, 기분상태에 대한 자가보고 척도를 시행하였다. 결 과 : FLIMK 검사결과, 융합주파수는 37시간의 수면 박탈에 의하여 유의하게 감소하였다(p<0.05). 융합주파수에 이르는 검사회수(반응회수)도 수면박탈 후에 유의하게 증가하였다(p<0.05). 융합주파수의 감소는 졸음과 피로도의 증가와 상관관계를 보였으며(p<0.05), 반응회수는 불안, 피로 및 부정적 정서와 상관관계를 보였다(p<0.05). 결 론 : 본 연구는 37시간의 수면박탈이 시각변별력의 저하를 가져오는 것을 보여주었다. 향후 수면박탈이 시각변별력에 영향을 미치는 기전에 관한 연구가 필요하다고 하겠다.

• 수면정신생리
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• 제8권2호
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• pp.129-137
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• 2001

목 적 : 일상생활에서 하루 밤의 수면박탈은 흔히 있을 수 있다. 저자들은 전산화 신경인지검사를 통하여 38시간의 수면 박탈이 상지의 미세 운동수행능력에 어떠한 변화를 주는지를 연구하고자 하였다. 방 법 : 고려대학교 의과대학에 재학중인 학생중 정신적, 신체적으로 건강한 지원자 24명(M:F=21:3, mean age : $24.67{\pm}1.37$)을 대상으로 하였으며 모두 오른 손잡이었다. 또한 수면일지를 작성하게 하여 평소에 수면부족을 보이는 군은 배제하였다. Vienna Test System에서 나타날 수 있는 학습효과를 최소화하기 위하여 검사 하루 전에 미리 같은 검사를 시행하였다. 검사 전날 밤에 피험자들은 충분한 수면을 취하였으며, 검사 당일 오전 6시경에 기상하였다. 실험 첫날 오전 6시부터 다음날 오후 8시까지 38시간동안 수면을 박탈하였으며, 검사 첫날과 둘째 날의 오전 7시와 오후 7시, 총 4차례 Vienna Test System중 Motor Performance Series를 시행하였다. 실험기간 중에 모든 피험자에게 수면에 영향을 줄 수 있는 약물의 복용은 금지되었으며, 과도한 운동도 금지되었다. 자료는 SPSS를 이용하여 피험자당 4회 시행한 검사 결과를 Repeated ANOVA를 시행하였으며, 일중리듬을 고려하여 각 아침, 저녁 session끼리의 검사 결과를 paired t-test를 시행하여서 비교하였다. 결 과 : Motor Performance Series에서 수면박탈에 따라서 상지의 오른손의 운동 기능에 있어 수행능력의 저하가 나타났다. 각 소검사를 보면 tapping의 total number(p<.005), line tracking의 number of misses(p<.05), length of misses (p<.05), inserting short pin의 total length(p<.01), inserting long pin의 total length(p<.05), aiming의 number of misses (p<.05)에서 통계적으로 유의미한 기능의 저하가 나타났다. 결 론 : 이상의 결과는 38시간의 수면박탈만으로도 유의미한 운동기능의 저하가 나타난다는 것을 보여준 것이며, 특히 가장 예민하게 미세 운동기능을 발휘할 수 있는 우세한 오른손에서 기능저하가 나타났다. Inserting long pin보다는 inserting short pin 검사에서 기능이 저하되었고, line tracking, aiming에서 검사 결과의 수행 저하가 두드러진 것으로 보아서, 미세한 운동기능일수록 영향을 많이 받는다고 할 수 있겠으며, line tracking에서 전체 검사 시간은 감소되며, 수행에서 실수가 늘어난 것으로 보아, 수면박탈에 따라서 조급한 수행이 이루어진다고 보여진다. 또한 주어진 32초간의 시간 안에 최대한의 속도로 펜을 두드리는 tapping 검사에서 두드러진 저하를 보인 점에서, 수면박탈에 의하여 근육의 피로가 쉽게 나타난다고 생각 할 수 있겠다.

• 수면정신생리
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• 제7권2호
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• pp.88-95
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• 2000

목 적 : 수면박탈이 정상성인의 기분상태에 주는 영향을 지속적으로 관찰 평가하고, 박탈시간이 진행함에 따라 변화하는 양상을 파악하며, 기타 기분상태에 영향을 주는 요인을 최소화한 실험적 환경을 마련하여, 수면박탈이라는 단일요인이 기분상태에 주는 영향에 근접하고자 하는 연구를 하였다. 방 법 : 공고를 통해 모집된 20대 초반 미혼 남성 70명 중 체중, 수면일지, 전문의와의 면담, BDI, STAI 검사를 시행하여 이상소견을 보인 17명이 제외되었다. 53명이 수면박탈검사에 참여하였으나, 미세수면을 취한 것으로 판단된 17명이 추가로 탈락되었다. 총 36명이 총 40시간의 수면박탈검사를 완수하였고, 평균연령은 20.8(SD=1.35)세였다. 정상대조군은 43명의 미혼남성으로 공고를 통해 모집되었고, 그 평균연령은 20.6세(SD=1.10)이었다. 검사 1주일 전부터 모든 피험자에게 수면에 영향을 줄 수 있는 요인을 제한 하였다. 피험자들은 이후 외부로부터 빛과 소음이 차단된 방에서 일정 조도의 실내등 불빛 하에 일상적인 활동을 하도록 하였다. 각 피험자들은 40시간의 박탈시간 동안 11차례 GVA(Global Vigor and Affect)를 자가 평가하였고, 관찰중인 전문의는 MARDS(Montgomery-Asberg Depression Rating Scale)를 평가하였다. 2일째 밤 10시를 기준으로 모든 검사를 끝마치게 되며, 또 다른 정신과 전문의 1인이 수면박탈자가 누구인지 알지 못한 채, 이들의 기분상태를 정상대조군과 비교하였다. 결 과 : 기분상태는 20시간이 넘어서면서 유의하게 부정적으로 변화하였다. 특히, 수면박탈이 20시간을 경과할 때, 가장 가파른 경사로 기분상태가 부정적으로 변화하였다. 수면박탈 40시간째의 집단은 정상대조군과 비교했을 때, 유의하게 우울한 기분을 지니고 있었다. 결 론 : 정상성인의 수면박탈이 기분상태에 주는 영향을 평가하기 위해, 실험과정에 있어 기분에 영향을 줄 수 있는 수면 이외의 다른 요인들을 최대한 배제하여 실험을 하였다. 수면박탈은 기분에 부정적인 영향을 미치며, 수면박탈시간이 경과함에 따라 기분상태는 더욱 악화되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.83-97
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• 2021

무선 센서 네트워크를 구성하는 무선 센서는 일반적으로 전력 및 자원이 극히 제한적이다. 무선 센서는 전력을 보존하기 위해 일정 주기마다 sleep 상태로 진입한다. Sleep deprivation attack은 무선 센서의 sleep 상태 진입을 막음으로써 전력을 소진 시키는 치명적인 공격이지만 이에 대한 뚜렷한 대응책이 없다. 이에 본 논문에서는 클러스터링 기반 이진 탐색 트리 구조의 Sleep deprivation attack 탐지 모델을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 sleep deprivation attack 탐지 모델은 기계학습을 통해 분류한 공격 센서 노드와 정상 센서 노드의 특징을 사용한다. 이때 탐지 모델에 사용한 특징은 Long Short-Term Memory(LSTM), Decision Tree(DT), Support Vector Machine(SVM), K-Nearest Neighbor(K-NN)을 이용하여 결정하였다. 결정된 특징은 본 논문에서 제안한 알고리즘에 사용하여 공격 탐지를 위한 값들을 계산하였으며, 계산한 값을 판정하기 위한 임계값은 SVM을 적용하여 도출하였다. 본 논문에서 제안하는 탐지 모델은 기계학습으로 도출된 특징과 임계값을 본 논문에서 제안한 탐지 알고리즘에 적용하여 구성하였으며, 실험을 통해 전체 센서 노드 20개 중 공격 센서 노드의 비율이 0.35일 때 94%의 탐지율을 갖고 평균 에너지 잔량은 기존 연구보다 최대 26% 향상된 결과를 보였다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제54권1호
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• pp.29-35
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• 2011

Purpose: Korean adolescents have severe nighttime sleep deprivation and daytime sleepiness because of their competitive educational environment. However, daytime sleep patterns and sleepiness have never been studied using age-specific methods, such as the pediatric daytime sleepiness scale (PDSS). We surveyed the daytime sleepiness of Korean adolescents using a Korean translation of the PDSS. Methods: We distributed the 27-item questionnaire, including the PDSS and questions related to sleep pattern, sleep satisfaction, and emotional state, to 3,370 students in grades 5-12. Results: The amount of nighttime sleep decreased significantly with increasing age. During weekday nights, $5-6^{th}$ graders slept for $7.95{\pm}1.05h$, $7-9^{th}$ graders for $7.57{\pm}1.05h$, and $10-12^{th}$ graders for $5.78{\pm}1.13h$. However, the total amounts of combined daytime and nighttime sleep during weekdays were somewhat greater, $8.15{\pm}1.12h$ for $5-6^{th}$ graders, $8.17{\pm}1.20h$ for $7-9^{th}$ graders, and $6.87{\pm}1.40h$ for $10-12^{th}$ graders. PDSS scores increased with age, $11.89{\pm}5.56$ for $5-6^{th}$ graders, $16.57{\pm}5.57$ for $7-9^{th}$ graders, and $17.71{\pm}5.24$ for $10-12^{th}$ graders. Higher PDSS scores were positively correlated with poor school performance and emotional instability. Conclusion: Korean teenagers sleep to an unusual extent during the day because of nighttime sleep deprivation. This negatively affects school performance and emotional stability. A Korean translation of the PDSS was effective in evaluating the severity of daytime sleepiness and assessing the emotional state and school performance of Korean teenagers.