과학적 가설평가 과정의 뇌 과학적 분석방법 고찰-Effective connectivity 중심으로-

A review on Brain Study Methods in Scientific Hypothesis evaluation - A Focus on the effective connectivity analysis -

이 연구의 목적은 과학적 가설평가 과정의 뇌 과학적 분석 방법을 effective connectivity 분석 방법 중심으로 고찰해보는 것이다. 분석 방법을 고찰해보기 위해, 이 연구는 두뇌 네트워크 분석 방법과 관련된 선행연구들로부터 effective conncectivity의 3가지 분석방법을 확인하였다: PPI, SEM, DCM. 첫 번째로, 각 항목에 관련된 분석 방법을 파악하기 위하여 connectivity 분석 방법에 대한 15편의 뇌과학 문헌들을 분석하였다. 두 번째로, 과학적 가설평가 과정의 하위 요소들과 관련된 연구들 중 effective connectivity 분석 방법을 사용한 30편의 뇌과학 문헌들을 분석하였다. 그 결과, 과학적 가설평가 과정의 뇌과학적 연구에는 functional connectivity 분석보다 effective connectivity분석이 보다 적절한 것으로 나타났다. 또한 가설평가 과정의 하위 인지요소별 실험결과는 PPI분석을 통해 ROIs를 구성하고 구성된 ROIs들을 SEM을 이용하여 경로 모델을 도출하는 것이 최적의 분석 방법임을 확인하였다. 이러한 분석 방법들은 과학탐구의 다른 하위 과정들의 분석에도 활용 가능할 것으로 전망된다.

The purpose of this study was to review how the brain scientific analysis in scientific hypothesis evaluation with a focus on the effective connectivity. To review how the brain scientific analysis, we have found 3 methods of effective conncectivity from previous studies: PPI, SEM, DCM. Firstly, Fifty literatures on the brain network associated connectivity analysis were analyzed to know the characteristic which is related to three methods. Secondly, thirty literatures associated with the sub-element of the hypothesis evaluation process using effecitve connecitivity analysis methods were evaluated. As a result, effective connectivity analysis showed that a more appropriate analysis of functional connectivity. In addition, the PPI analysis consist of ROIs, to derive SEM model using ROIs was the best analysis method. These analysis methods are expected to be utilized in other scientific inquiry process.