이 연구에는 신체 활동 수준과 만성 수면 장애가 없는 6명의 남자 대학생 그룹이 참여했습니다. 이 참가자들은 연구 목적을 위해 상대적으로 균질한 샘플을 보장하기 위해 선택되었습니다. 3주 동안 6명의 남자 대학생들이 세 차례에 걸쳐 실험에 참여했습니다. 연구 내내 그들은 규칙적인 수면과 활동 일정을 유지하면서 운동, 낮잠, 실험 세션 외에 카페인이나 알코올 섭취를 자제하도록 지시 받았습니다. 이러한 지침은 연구 중인 변수에 대한 일관성과 제어를 보장하기 위해 마련되었습니다. 서로 다른 두피 부위의 뇌파가 섞이는 것을 방지하기 위해 기준 전극을 반대쪽 귓불에 위치시켰다. 이 위치는 전극 사이의 거리를 최대화하고 뇌 활동의 정확한 측정을 보장하기 위해 선택되었습니다. 뇌파 측정은 EEG를 사용하여 기록되었습니다. 수면기록계의 기록지 전송속도는 \( 10 \mathrm{~mm} / \mathrm{sec} \)초로 설정하였다. 수면 단계는 30초 에포크 단위를 사용하여 결정되었으며 각 페이지는 30초의 기록을 나타냅니다.
<h1>재료 및 방법</h1><h2>1. 연구대상</h2><p>본 연구의 대상자는 신체적으로 활동적이고 만성적 수면장애를 보고하지 않은 남자 대학생 6명이었으며, 이들은 실험 4주전까지 어떠한 약물도 복용하지 않고 흡연이나 음주하지 않으면서, 불규칙적인 수면이 없는 상태였다. 피험자에 대한 신체적 특성은< Table 1>과 같다.</p><h2>2. 실험 절차</h2><p>사전 검사</p><p>각 개인의 최대 산소섭취량 \( \left(\mathrm{VO}_{2 \text { peak }}\right) \)은 싸이클 에르고미터(Monark Ergomed 881, Sweden)에서 호흡가스 분석기 (Quinton 4500, U.S.A)을 사용하여 점증부하 운동으로 산소소비량이 고원(plateau)을 나타내는 시점으로 결정하였다. 피험자들은 수면장소와 전극부착에 위한 수면방해와 외부 영향을 최소하기 위해 본 실험조건과 동일한 조건으로 1회의 pre- test에 참여하였다.</p><p>본 실험</p><p>피험자는 3주간의 실험기간동안 피험자는 실험 외의 운동, 낮잠, 카페인과 알콜 섭취를 금지하고 일상적인 수면과 활동 시간을 그대로 유지하면서 3회의 실험에 참여하였다. 첫 번째 실험은 평상시의 뇌전도(baseline EEG), 두 번째 실험은 카페인 투여후 뇌전도, 그리고 세 번째 실험에서는 카페인 투여와 운동을 적용시켜 뇌전도 변화를 측정하였다. 카페인 투여방법은 총 \( 1200 \mathrm{mg} \)의 카페인(Sigma Ltd, U.S.A)을 기상 직후, 운동 1시간 전, 취침 2시간 전에 각각 \( 400 \mathrm{mg} \)을 두 개의 캡슐로 포장해 \( 700 \mathrm{~mL} \)의 물과 함께 투여 하였다.</p><h2>3. 운동 protocol</h2><p>운동부하 검사는 사이클 에르고미터(Monark Ergomed 881, Sweden)를 이용하여 실시하였다. 최대 산소섭취량 측정은 5분간 30watt에서 warm-up을 실시한 후 50 watt의 power output로 시작하여 매 2분마다 20watt씩 최대부하까지 증가시켜 측정되었다. 본 실험에서 피험자는 오후 4시에서 5시 사이에 사이클 에르고미터에서 개인별 최대 산소섭취량의 \( 60 \% \)에서 60분간 운동을 실시하였다. 오전과 오후초기의 운동이 수면에 영향을 주지 않기 때문에, 운동강도와 운동시간은 수면에 유의한 영향을 주었던 선행 연구에 기초해 실시하였다.</p><h2>4. 전극 부착방법</h2><h3>1) 뇌파(EEG)</h3><p>뇌파 전극부착부위는 국제 10~20체계에 따라 C3-A2 또는 C4-A1로부터 도출하였다. 두 개의 다른 두피영역으로부터의 혼입 뇌파를 피하기 위해 기준전극을 반대편의 귓볼에 연결해 극간거리를 최대로 하였다. 또한 각종 교류전원으로부터의 정전유도작용에 의한 피험자의 체내나 도선에 잡음(artifact)이 혼입되는 것을 방지하기 이해 정중 이마에 접지(earth)를 장착하였다.</p><h3>2) 안구전도(EOG)</h3><p>한쪽의 귓볼을 기준으로 왼쪽 눈 혹은 오른쪽 눈의 안와 외측연의 \( 1 \mathrm{~cm} \) 외측 · \( 1 \mathrm{~cm} \) 상측과 오른쪽 눈 혹은 왼쪽 눈의 안와외측연의 \( 1 \mathrm{~cm} \) 외측 · \( 1 \mathrm{~cm} \) 하측에 두고 2채널로 기록하였다.</p><h2>5. 뇌파 기록 및 분석방법</h2><p>뇌파측정도구는 EEG(Neurodata Acquisition System, Grass Co)로 기록하였으며, 수면 기록계에서 기록지 송출속도는 \( 10 \mathrm{~mm} / \mathrm{sec} \)로 하였고 수면단계의 판정은 1페이지를 30초를 lepoch 단위로 하였다. lepoch 중에 한가지 이상의 단계가 혼재하는 경우에는 가장 많이 점하고 있는 단계를 그 항의 단계로 하였다. Stage NREM(non-Rapid Eye Movement)은 stage 1, 2, 3, 4의 합계로 결정되었으며, stage REM은 비교적 저전위로 다양한 주파수의 뇌파에 부가하여 우발적으로 급속한 안구운동이 출현되는 시기로 정하여졌다. REM latency는 첫 REM에 들어가기 전의 NREM 수면의 량으로 결정되었다. Sleep Efficiency(SE)는 침상에 있는 시간에 대한 총수면시간의 비율(\(\%\)), 즉 SE \(=\)TST(총수면시간)\(/\)TIP(침상에 들어가서 기상까지의 시간)\(\times 100\) 으로 계산되었다.</p><h2>6. 수면 단계의 판정</h2><p>측정된 수면 단계의 변수로는 stage 1 , stage 2 수면, stage 3+4(Slow-Wave Sleep;SWS)의 시간(minute)이었으며, 각 단계의 판정법은 Rechtschaffen \(\&\) Kales의 국제 표준법을 적용하였다: Stage 1은 비교적 저전위로 다양한 주파수의 활동과 급속한 안구운동을 수반하지 않는 상태, stage 2는 비교적 저전위로 다양한 주파수의 뇌파를 배경으로 하여 \( 12-14 \mathrm{~Hz} \)의 수면방추파와 K-complex가 출현되는 시기, stage 3은 고진폭의 서파가 중정도 출현(\(20-50\%\))되는 시기 그리고 stage 4는 고진폭의 서파가 대량으로 출현 \( (>50 \%) \)되는 시기로 결정되었다.</p><h2>7. 자료의 분석</h2><p>모든 값은 평균과 표준편차를 제시하였으며, 각 조건별 변화를 알아보기 위해 repeated ANOVA를 이용하였다. 유의차에 대한 사후검정은 Scheffe를 이용하였다. 위의 검증을 의한 P-values는 \(<0.05 \) 이상일 때 유의한 것으로 간주하였다.</p>