양팔협응 움직임은 인간의 일상생활이나 운동수행에서 가장 기본적인 동작이면서 상위수준의 운동수행을 발휘하기 위해 필수적으로 요구되는 기초적인 동작으로써 양팔협응(bimanual coordination)이 효율적으로 이루어지지 않는다면 일상생활에서의 불편과 운동수행 상에서 많은 어려움을 겪게 될 것이다. 양팔협응은 척수(spinal)와 척수상위수준(supraspinal levels)의 양쪽에서 신경 통합(neuralintegration)의 복잡한 과정을 필요로 하며, 신경통합이 이루어지는 뇌에 구조적 손상이 발생되었을 경우, ...
양팔협응 움직임은 인간의 일상생활이나 운동수행에서 가장 기본적인 동작이면서 상위수준의 운동수행을 발휘하기 위해 필수적으로 요구되는 기초적인 동작으로써 양팔협응(bimanual coordination)이 효율적으로 이루어지지 않는다면 일상생활에서의 불편과 운동수행 상에서 많은 어려움을 겪게 될 것이다. 양팔협응은 척수(spinal)와 척수상위수준(supraspinal levels)의 양쪽에서 신경 통합(neuralintegration)의 복잡한 과정을 필요로 하며, 신경통합이 이루어지는 뇌에 구조적 손상이 발생되었을 경우, 운동협응과 제어의 문제가 초래될 수 있다는 사실이 다양한 연구를 통해 밝혀지고 있다. 특히, 특정 뇌부위의 손상이나 호르몬 분비의 불균형으로 동작개시나 동작 수행 및 동작협응에 문제가 초래된다는 점에 중점을 두고 파킨슨 환자의 운동장애 영역에 관심이 확대되고 있는 추세이다. 그 동안 파킨슨병으로 인해 소실되거나 감소된 동작기능을 규명하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 파킨슨병과 관련한 여러 선행연구들에서 다이내믹 패턴 이론의 동일위상(in-phase)과 반대위상(anti-phase) 움직임 수행의 조사를 통해 환자들이 상지(upper limbs)의 순차적 움직임과 동시에 일어나는 움직임 및 조직화에 대해 어려움을 보이고 있음을 밝혀내었다. 그러나 이러한 선행연구들의 대부분이 파킨슨병이 많이 진행된 환자들을 대상으로 연구들이 진행하였을 뿐 아니라 대부분 도파민 약물을 투여하고 있는 환자들을 집중적으로 조사함으로써, 약물효과에 의한 움직임 수행을 관찰하였다. 이러한 선행연구의 한계는, 약물의 영향을 받지 않은 파킨슨병 환자의 초기증상과 관련한 운동학적 연구의 필요성을 보여주고 있다. 따라서, 본 연구는 L-dopa 유발이상운동증상이 나타나기 시작하는 5년을 기준으로, 약물 복용 기간 5년 이상의 중증 파킨슨병 환자들과 약물을 복용하지 않은 파킨슨병 초기 환자들의 양팔협응 움직임을 상위수준(global level)의 협응(coordinative)과 하위수준(local level)의 협응(limb-specific)으로 분류하여 외적신호를 점차 빠르게 부과함으로써 움직임 수행을 비교·분석하는데 그 목적을 두었다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 서울에 소재한 K대학병원에 파킨슨병으로 통원치료 및 입원치료를 받고 있는 환자 중 약물미복용 환자집단과 약물복용 5년 이상 환자집단으로 구분하여 설정하고, 정상 집단까지 세 집단을 대상으로 하여 상지의 협응 동작 수행의 측정을 통해 파킨슨병 치료제인 L-dopa 약물복용이 양팔협응과 관련한 인체의 제어체계에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 연구 결과, 상대적 위상값을 통해 수행의 정확성과 일관성을 조사하여 파악한 상위수준(global level)에서의 제어 특성에서 약물미복용 초기 파킨슨병 집단의 양팔협응 정확성과 일관성이 정상인 집단과 유사한 수행을 보인 반면, 약물복용 중증 파킨슨병 집단은 상대적으로 협응 동작 수행에 어려움을 나타내었다. 약물복용 중증 파킨슨병 환자들이 보여준 운동수행의 어려움은 외적 속도조건이 증가함에 따라 반대위상의 협응 형태를 유지하는 능력, 또는 반대위상에서 양팔의 동조화가 이루어지는 동일위상으로의 변환하려는 경향을 억제하는 능력이 질환으로 인해 손상되거나 약물복용의 부작용으로 인해 정상인에 비해 반대위상을 정확하고 지속적으로 수행하지 못하여 발생하는 것으로 판단되며, 양팔협응에 대한 어려움이 파킨슨병의 진행과 약물복용에 따른 운동이상증상으로 말미암아 발생되는 것임을 시사한다. 동작수행의 하위수준(local level)에서의 운동제어의 특성에서는 동작의 주기성(movement frequency), 동작거리 조절력(movement amplitude), 그리고 동작의 연속성(movement harmonicity) 등 3가지 측정변인을 분석하였다 첫째, 동작의 주기성에서 약물복용의 경험이 없는 초기 파킨슨병 환자들과 중증 파킨슨병 환자들에게서 동작의 속도가 느려지는 운동완서 (bradykinesia)이상증상이 나타났으며, 이는 운동완서 장애는 파킨슨병의 약물치료나 병의 진행과는 무관하며, 파킨슨병으로 인한 대뇌 기저핵의 신경전달 불균형에 의해 발생되는 운동이상증상임을 시사한다. 둘째, 거리조절력에서는 다른 종속변인의 결과와는 달리, 내재적으로 안정된 협응 동작인 동일위상 협응 조건에서도 두 파킨슨병 환자집단이 감소된 평균동작거리 조절능력을 보여 주었다. 이는 근육 활성화 수준을 결정하는 기능이상에 의한 파킨슨병 환자의 측정 과소적(hypometric) 특성에 의한 것으로, 사지의 움직임을 통해 동작을 수행하려 할 때 비정상적인 근육 활성화 형태에 의한 동작거리의 조절력 저하도 파킨슨병으로 인한 초기적 운동이상증상으로 분류될 수 있다는 것을 의미한다. 셋째, 동작의 연속성에서는 약물미복용 초기 파킨슨병집단은 정상집단과 유사한 수행을 보인 반면, 약물복용 중증 파킨슨집단은 나머지 두 집단에 비해 상대적으로 낮은 동작 연속성을 나타내었다. 이러한 결과로 대부분의 수의적 움직임의 기본이 되는 감각-운동의 통합(sensorimotor integration) 기능이 파킨슨병의 약물치료나 병의 진행에 의해 상당히 저하되어 있다는 사실을 알 수 있으며, 본 연구에서 나타난 동작 단속성의 증가도 이러한 이유로 인해 발생되었을 가능성이 높다고 할 수 있다. 종합적으로, 파킨슨병 환자는 대뇌 기저핵의 신경전달 불균형에 의해 ‘운동완서증(bradykinesia)’ 과 비정상적인 근육 활성화 형태에 의한 ‘측정 과소증(hypometria) ’ 등과 같은 운동장애가 나타나며, 약물을 복용한지 5년 정도 경과하게 되면, 병의 진행과 장기간 레보도파 약물 복용에 의해 협응능력이 손상되고, 감각 운동의 통합기능이 저하되는 ‘약효소진(wearing-off)’, 작동-비작동(on-off) 같은 ‘운동기복(motor fluctuation)’, ‘레보도파유발이상운동증상(levodopa-induced dyskinesia)’ 등 의 약물부작용이 일어나게 되는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 인간의 운동제어 기전을 신경생리학적 측면에서 이해하는 데 도움을 줄 것이며, 또한 실제적인 측면에서 약물을 복용하지 않은 초기 파킨슨 환자들의 진단과 치료에 따른 효용성 검증과 약물 부작용에 의한 운동장애 진단에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
양팔협응 움직임은 인간의 일상생활이나 운동수행에서 가장 기본적인 동작이면서 상위수준의 운동수행을 발휘하기 위해 필수적으로 요구되는 기초적인 동작으로써 양팔협응(bimanual coordination)이 효율적으로 이루어지지 않는다면 일상생활에서의 불편과 운동수행 상에서 많은 어려움을 겪게 될 것이다. 양팔협응은 척수(spinal)와 척수상위수준(supraspinal levels)의 양쪽에서 신경 통합(neural integration)의 복잡한 과정을 필요로 하며, 신경통합이 이루어지는 뇌에 구조적 손상이 발생되었을 경우, 운동협응과 제어의 문제가 초래될 수 있다는 사실이 다양한 연구를 통해 밝혀지고 있다. 특히, 특정 뇌부위의 손상이나 호르몬 분비의 불균형으로 동작개시나 동작 수행 및 동작협응에 문제가 초래된다는 점에 중점을 두고 파킨슨 환자의 운동장애 영역에 관심이 확대되고 있는 추세이다. 그 동안 파킨슨병으로 인해 소실되거나 감소된 동작기능을 규명하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 파킨슨병과 관련한 여러 선행연구들에서 다이내믹 패턴 이론의 동일위상(in-phase)과 반대위상(anti-phase) 움직임 수행의 조사를 통해 환자들이 상지(upper limbs)의 순차적 움직임과 동시에 일어나는 움직임 및 조직화에 대해 어려움을 보이고 있음을 밝혀내었다. 그러나 이러한 선행연구들의 대부분이 파킨슨병이 많이 진행된 환자들을 대상으로 연구들이 진행하였을 뿐 아니라 대부분 도파민 약물을 투여하고 있는 환자들을 집중적으로 조사함으로써, 약물효과에 의한 움직임 수행을 관찰하였다. 이러한 선행연구의 한계는, 약물의 영향을 받지 않은 파킨슨병 환자의 초기증상과 관련한 운동학적 연구의 필요성을 보여주고 있다. 따라서, 본 연구는 L-dopa 유발이상운동증상이 나타나기 시작하는 5년을 기준으로, 약물 복용 기간 5년 이상의 중증 파킨슨병 환자들과 약물을 복용하지 않은 파킨슨병 초기 환자들의 양팔협응 움직임을 상위수준(global level)의 협응(coordinative)과 하위수준(local level)의 협응(limb-specific)으로 분류하여 외적신호를 점차 빠르게 부과함으로써 움직임 수행을 비교·분석하는데 그 목적을 두었다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 서울에 소재한 K대학병원에 파킨슨병으로 통원치료 및 입원치료를 받고 있는 환자 중 약물미복용 환자집단과 약물복용 5년 이상 환자집단으로 구분하여 설정하고, 정상 집단까지 세 집단을 대상으로 하여 상지의 협응 동작 수행의 측정을 통해 파킨슨병 치료제인 L-dopa 약물복용이 양팔협응과 관련한 인체의 제어체계에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 연구 결과, 상대적 위상값을 통해 수행의 정확성과 일관성을 조사하여 파악한 상위수준(global level)에서의 제어 특성에서 약물미복용 초기 파킨슨병 집단의 양팔협응 정확성과 일관성이 정상인 집단과 유사한 수행을 보인 반면, 약물복용 중증 파킨슨병 집단은 상대적으로 협응 동작 수행에 어려움을 나타내었다. 약물복용 중증 파킨슨병 환자들이 보여준 운동수행의 어려움은 외적 속도조건이 증가함에 따라 반대위상의 협응 형태를 유지하는 능력, 또는 반대위상에서 양팔의 동조화가 이루어지는 동일위상으로의 변환하려는 경향을 억제하는 능력이 질환으로 인해 손상되거나 약물복용의 부작용으로 인해 정상인에 비해 반대위상을 정확하고 지속적으로 수행하지 못하여 발생하는 것으로 판단되며, 양팔협응에 대한 어려움이 파킨슨병의 진행과 약물복용에 따른 운동이상증상으로 말미암아 발생되는 것임을 시사한다. 동작수행의 하위수준(local level)에서의 운동제어의 특성에서는 동작의 주기성(movement frequency), 동작거리 조절력(movement amplitude), 그리고 동작의 연속성(movement harmonicity) 등 3가지 측정변인을 분석하였다 첫째, 동작의 주기성에서 약물복용의 경험이 없는 초기 파킨슨병 환자들과 중증 파킨슨병 환자들에게서 동작의 속도가 느려지는 운동완서 (bradykinesia)이상증상이 나타났으며, 이는 운동완서 장애는 파킨슨병의 약물치료나 병의 진행과는 무관하며, 파킨슨병으로 인한 대뇌 기저핵의 신경전달 불균형에 의해 발생되는 운동이상증상임을 시사한다. 둘째, 거리조절력에서는 다른 종속변인의 결과와는 달리, 내재적으로 안정된 협응 동작인 동일위상 협응 조건에서도 두 파킨슨병 환자집단이 감소된 평균동작거리 조절능력을 보여 주었다. 이는 근육 활성화 수준을 결정하는 기능이상에 의한 파킨슨병 환자의 측정 과소적(hypometric) 특성에 의한 것으로, 사지의 움직임을 통해 동작을 수행하려 할 때 비정상적인 근육 활성화 형태에 의한 동작거리의 조절력 저하도 파킨슨병으로 인한 초기적 운동이상증상으로 분류될 수 있다는 것을 의미한다. 셋째, 동작의 연속성에서는 약물미복용 초기 파킨슨병집단은 정상집단과 유사한 수행을 보인 반면, 약물복용 중증 파킨슨집단은 나머지 두 집단에 비해 상대적으로 낮은 동작 연속성을 나타내었다. 이러한 결과로 대부분의 수의적 움직임의 기본이 되는 감각-운동의 통합(sensorimotor integration) 기능이 파킨슨병의 약물치료나 병의 진행에 의해 상당히 저하되어 있다는 사실을 알 수 있으며, 본 연구에서 나타난 동작 단속성의 증가도 이러한 이유로 인해 발생되었을 가능성이 높다고 할 수 있다. 종합적으로, 파킨슨병 환자는 대뇌 기저핵의 신경전달 불균형에 의해 ‘운동완서증(bradykinesia)’ 과 비정상적인 근육 활성화 형태에 의한 ‘측정 과소증(hypometria) ’ 등과 같은 운동장애가 나타나며, 약물을 복용한지 5년 정도 경과하게 되면, 병의 진행과 장기간 레보도파 약물 복용에 의해 협응능력이 손상되고, 감각 운동의 통합기능이 저하되는 ‘약효소진(wearing-off)’, 작동-비작동(on-off) 같은 ‘운동기복(motor fluctuation)’, ‘레보도파유발이상운동증상(levodopa-induced dyskinesia)’ 등 의 약물부작용이 일어나게 되는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 인간의 운동제어 기전을 신경생리학적 측면에서 이해하는 데 도움을 줄 것이며, 또한 실제적인 측면에서 약물을 복용하지 않은 초기 파킨슨 환자들의 진단과 치료에 따른 효용성 검증과 약물 부작용에 의한 운동장애 진단에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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