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문제 정의
- Blackwood 등(1987)은 항정신병 약물을 투여한 후 P300 전위값을 조사한 결과 특별한 변화를 보이지 않아 약물이 사건 관련 전위의 요소들에게 영향을 미치지 않았다고 보고하였다. 그러나 본 연구에서는 항정신병 약물의 투여가 P300 전위에 영향을 미칠 가능성을 배제하기 위하여 환자에게 투여되는 항정신병 약물의 용량도 고려하여 투여되고 있는 항정신병 약물의 용량이 서로 비슷한 환자를 대상환자로 하였다.
- P300은 환자의 연령, 인지기능, 성, 검사시간, 식사, 체온, 계절 등의 다양한 변인들에 의해 영향을 받을 수 있다(Polich 1992；Polich 1993). 이러한 변인들의 영향을 최소화하기 위하여 본 연구에서는 아침식사 후 오전에 검사하였다. 전극은 염화은에 은이 도 금된(Ag-AgCl) 전극을 사용하였고, 국제 10~20 체계에 따라 전극용 풀을 이용하여 두피에 부착하였으며, 전극저항은 5.
- 이렇게 P300에 대한 연구는 주로 정신분열병에 집중되고 있지만 정신분열병과 양극성 장애에 있어서 P300 차이에 대한 비교연구는 그리 많지 않은 실정이다. 이에 본 연구는 정신분열병 환자의 좌측 측두피질 부위에서 P300의 감소 여부를 확인하고, 특히 좌측 상측두회의 기능 부전이 정신분열병의 정신생리학적 발병원인으로서의 가능성을 확인하기 위하여 정신분열병 환자와 조증 상태의 I형 양극성 장애 환자를 대상으로 P300 검사를 시행하여 그 차이를 분석, 비교하였다. 만약에 정신분열병 환자에서 인지기능이나 사고의 장애가 뇌의 전반적인 기능 부전에 의한다면 P300 전위값의 감소가 뇌의 모든 부위에서 나타나야 한다.
- 그러나 뇌의 특정 부위 즉, 좌측 측두엽 부위에 국한하여 P300 전위값의 감소를 보인다면 정신분열병 환자에서 보여주는 인지기능이나 사고의 장애는 좌측 측두엽의 기능 부전과 관련 있음을 의미한다. 즉 본 연구는 정신분열병 환자에서 보여주는 인지기능, 주의집중, 임무수행 등의 어려움이 뇌의 기능적 이상과 관련되는지 여부를 확인하려 하였다.
제안 방법
- 각 전극간의 영향을 기준전극과는 무관하게 각 전극간의 영향을 고려한 방법으로 지형학적 유발전위 검사에서 잠복기를 결정하는데 이론적으로 그 타당성이 입증된 Global Field Power Measurement(GFPM) 방법(Skrandie 1989；Michel 등 1993)을 이용하여 P300은 자극 후 250~500msec에서 가장 큰 GFP 를 보이는 위치에서 정하였으며, 그 위치에서 지형학적 영상을 근거로 전위값(amplitude)을 결정하였다.
- 피검자는 고음의 표적자극의 횟수를 머리 속으로 조용히 헤아리면서 검사에 집중하게 하고 검사를 마친 후 피검자가 센 표적자극의 횟수와 실제로 주어진 표적자극의 횟수를 백분율로 계산하여(correct counted percent=number of correct count stimuli/number of given stimuli×100, 이하 CCP) CCP가 100±10% 이내의 자료만 분석하였다. 얻어진 자료는 전산화된 뇌전위 검사기(Neuronics MN32)를 이용하여 분석하였다.
- 피검자에게 헤드폰을 씌우고‘oddball paradigm’으로 양측에 청각자극을 주었다. 즉, 표준자극은 1000Hz의 저음을, 표적자극은 2000Hz의 고음을 주었으며 표준자극과 표적자극의 비율(oddball ratio)은 4：1로 하였다. 그리고 자극 유지시간은 50msec, 자극의 강도는 80dB, 자극 횟수는 0.
- 피검자는 고음의 표적자극의 횟수를 머리 속으로 조용히 헤아리면서 검사에 집중하게 하고 검사를 마친 후 피검자가 센 표적자극의 횟수와 실제로 주어진 표적자극의 횟수를 백분율로 계산하여(correct counted percent=number of correct count stimuli/number of given stimuli×100, 이하 CCP) CCP가 100±10% 이내의 자료만 분석하였다. 얻어진 자료는 전산화된 뇌전위 검사기(Neuronics MN32)를 이용하여 분석하였다.
- 피검자에게 헤드폰을 씌우고‘oddball paradigm’으로 양측에 청각자극을 주었다. 즉, 표준자극은 1000Hz의 저음을, 표적자극은 2000Hz의 고음을 주었으며 표준자극과 표적자극의 비율(oddball ratio)은 4：1로 하였다.
대상 데이터
- 0 KOhm이하가 되도록 하였다. 뇌파는 Fz, Cz, Pz, T3, T4 부위에서 측정하였으며 기준전극은 양측 측두부의 유양돌기를 연결한 전극을 사용하였고 접지전극은 미간에 부착하였다.
- 본 연구의 대상은 2000년 2월부터 2000년 7월까지 순천향대학교 천안병원 신경정신과에 입원치료 중인 환자 중 DSM-Ⅳ(American Psychiatric Association 1994)에 의거하여 정신분열병으로 진단된 환자 16명(남자 12명, 여자 4명)과 조증 상태의 Ⅰ형 양극성 장애로 진단된 환자 15명(남자 7명, 여자 8명)을 환자군으로 하였고, 이들은 인지기능이나 기억력의 장애가 비교적 적은 환자로 하였다. 또한 정상 대조군은 본원 신경정신과 근무자 중에서 환자군의 연령과 성비를 고려하여 16명(남자8명, 여자8명)을 선정하였다.
- 본 연구의 대상은 2000년 2월부터 2000년 7월까지 순천향대학교 천안병원 신경정신과에 입원치료 중인 환자 중 DSM-Ⅳ(American Psychiatric Association 1994)에 의거하여 정신분열병으로 진단된 환자 16명(남자 12명, 여자 4명)과 조증 상태의 Ⅰ형 양극성 장애로 진단된 환자 15명(남자 7명, 여자 8명)을 환자군으로 하였고, 이들은 인지기능이나 기억력의 장애가 비교적 적은 환자로 하였다. 또한 정상 대조군은 본원 신경정신과 근무자 중에서 환자군의 연령과 성비를 고려하여 16명(남자8명, 여자8명)을 선정하였다.
- 이상의 모든 연구대상은 청력이 정상이고 경련장애, 의식의 상실을 동반한 두부외상, 알코올 남용이나 의존, 기타 중추신경계에 영향을 미칠 수 있는 전신질환이나 신경학적 장애의 과거력이나 현병력이 없는 사람으로 하였다.
- 이러한 변인들의 영향을 최소화하기 위하여 본 연구에서는 아침식사 후 오전에 검사하였다. 전극은 염화은에 은이 도 금된(Ag-AgCl) 전극을 사용하였고, 국제 10~20 체계에 따라 전극용 풀을 이용하여 두피에 부착하였으며, 전극저항은 5.0 KOhm이하가 되도록 하였다. 뇌파는 Fz, Cz, Pz, T3, T4 부위에서 측정하였으며 기준전극은 양측 측두부의 유양돌기를 연결한 전극을 사용하였고 접지전극은 미간에 부착하였다.
- 정신분열병 환자 16명(남자 12명, 여자4명), 양극성 장애 환자 15명(남자 7명, 여자 8명) 및 정상 대조군 16명(남자 8명, 여자 8명)을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 결과는 다음과 같다.
- 정신분열병 환자 16명(남자 12명, 여자4명), 양극성 장애 환자 15명(남자 7명, 여자 8명), 정상 대조군 16명(남자 8명, 여자 8명)을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 결과는 다음과 같다.
데이터처리
- 이상에서 얻어진 자료들은 일원배치 분산분석(One-way ANOVA with Scheffe test)과 t-test를 시행하여 그 차이를 분석하였으며 유의수준은 p<0.05로 하였다.
이론/모형
- P300은 미래엔지니어링에서 제작한 컴퓨터화된 사건관련 전위검사 프로그램(Neuronics MN32)을 이용하였다. P300은 환자의 연령, 인지기능, 성, 검사시간, 식사, 체온, 계절 등의 다양한 변인들에 의해 영향을 받을 수 있다(Polich 1992；Polich 1993).
성능/효과
- 1) 정신분열병 환자군의 Cz, Pz, T3에서의 P300 전위값은 정상 대조군에 비하여 유의하게 낮았다.
- 1) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 410.0±38.5msec로 양극성 장애 환자 군의 355.7±70.1msec보다 유의하게 지연되어 있었다(p<0.05). 그러나 Fz, Cz, Pz, T4에서는 두 군간에 유의한 차이가 없었다(표 3).
- 1) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 3.8±1.1uV로 양극성 장애 환자군의 5.3±1.7uV보다 유의하게 낮았다(p<0.05). 그러나 Fz, Cz, Pz, T4에서는 두 군간에 유의한 차이가 없었다(표 3).
- 2) 정신분열병 환자군의 P300 잠복기는 Fz, Cz, Pz, T3, T4 모두에서 정상 대조군과 유의한 차이가 없었다(표 3).
- 2) 정신분열병 환자군의 P300 전위값은 Cz에서 4.1±1.1uV, Pz에서 4.5±0.8uV, T3에서 3.8±1.1uV로 정상 대조군의 5.8±1.6uV, 6.2±1.5uV, 5.2±1.1uV보다 유의하게 낮았다(p<0.05). 그러나 Fz과 T4에서의 전위값은 두 군간에 유의한 차이가 없었다(표 3).
- 2) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 T4에 비하여 유의하게 낮았다.
- 3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는410.0±38.5msec로 T4에서의 355.9±59.2msec보다 유의하게 지연되었다(p<0.05)(표 3).
- 3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 3.8±1.1uV로 T4에서의 5.2±0.9uV보다 유의하게 낮았다(p<0.05) (표 3).
- 3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 양극성장애 환자군에 비하여 유의하게 낮았다.
- 4) 양극성 장애 환자군의 Fz, Cz, Pz, T3, T4에서의 P300 잠복기는 정상 대조군과 유의한 차이가 없었다(표 3).
- 4) 양극성 장애 환자군의 Fz, Cz, Pz, T3, T4에서의 P300전위값은 정상 대조군과 유의한 차이가 없었다(표 3).
- 4) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 T4에 비하여 유의하게 지연되어 있었다.
- 5) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 양극성장애 환자군에 비하여 유의하게 지연되어 있었다.
- 즉, 표준자극은 1000Hz의 저음을, 표적자극은 2000Hz의 고음을 주었으며 표준자극과 표적자극의 비율(oddball ratio)은 4：1로 하였다. 그리고 자극 유지시간은 50msec, 자극의 강도는 80dB, 자극 횟수는 0.3~1.0초의 무작위 간격으로, 분석시간은 643msec로 하였으며, 저역 필터는 0.5Hz, 고역 필터는 50Hz로 하여 잡파를 방지하였다.
- 한편 좌측 상측두회에서의 P300 잠복기는 정신분열병 환자군의 경우 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 지연되어 있었다. 그리고 정신분열병 환자군의 좌측 상측두회에서의 전위값 및 잠복기는 우측 상 측두회에 비하여 유의하게 감소 및 연장되어 있었다.
- 즉, 정신분열병 환자의 중앙과 후두부위의 중심선상 P300의 전위값은 대조군에 비하여 유의하게 감소되어있고, 좌측 상측두회에서의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다. 또한 정신분열병 환자군의 좌측 상측두회에서의 잠복기는 우측에 비하여 유의하게 지연되어 있었으며, 양극성 장애 환자군에 비해서도 유의하게 지연되어 있었다. 이는 정신분열병 환자의 경우 좌측 상측두회의 기능이 양극성 장애나 정상 대조군에 비하여 감소되어 있음을 의미하는 결과이다.
- 한편 Salisbury 등(1999)은 P300의 지형학적 영상을 근거로 두부의 전후관계를 비교해 볼 때 P300 전위값이 정신분열병의 경우는 후두 부위에서, 양극성 장애의 경우 전두 부위에서 심하게 감소되어 있어 정신분열병의 원인으로는 후두 부위의 기능장애를, 양극성 장애의 원인으로는 전두 부위의 기능장애를 제안한 바 있다. 본 연구에서도 P300 전위값이 정신분열병 환자의 경우 Cz, Pz, T3에서 정상 대조군에 비하여 유의하게 낮았고, T3에서는 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 낮 았다. 여기서 Cz, Pz는 좌-우측의 전위값을 합한 중심선상의 평균 전위이므로 Cz과 Pz의 감소는 아마도 좌측의 전위값 감소에 의한 결과가 아닌가 생각된다.
- 본 연구의 모든 대상에게 Oldfield(1971)의 Edinburgh 손잡이 조사(Edinburgh Handedness Inventory, 이하 EHI)를 실시하여 어떤 손잡이인지를 확인하였는데 그 결과 정신분열병 환자군이 0.91±0.08점, 양극성 장애 환자군이 0.93±0.09점, 정상 대조군이 0.91±0.08로 세 군 모두가 오른 손잡이이었다(표 1). 오른 손잡이의 경우 대부분이 좌반구가 우세반구로서 언어, 수학, 추상능력, 논리적 인식, 순차적 인식 등의 기능이 우세한 점(민성길 1999), 정신분열병은 사고 및 인지기능의 장애가 주 증상인 점을 고려하여 본 연구에서는 대상군을 모두 오른 손잡이로 선정하였다.
- 이상의 결과들을 종합해 보면 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 검사 결과 정신분열병 환자군은 좌측 측두엽 기능 부전, 특히 좌측 상측두회의 기능 부전을 보였으나 양극성 장애 환자군은 정상 대조군과 마찬가지로 좌측 상측두회의 기능 부전을 보이지 않아 두 장애의 정신생리학적 발병 원인은 서로 차이가 있으며, 특히 정신분열병의 정신생리학적 발병 원인은 특히 좌측 상측두회의 기능 부전과 관련있음을 의미하는 것으로 생각된다.
- 정신분열병 환자, 양극성 장애 환자, 정상 대조군을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻는 본 연구 결과를 종합해 보면 중앙과 후두부위의 중심선상의 P300 전위값이 정신분열병 환자의 경우 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다. 그리고 좌측 상측두회의 P300 전위값은 양극성 장애 환자 군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다.
- 즉, 정신분열병 환자의 중앙과 후두부위의 중심선상 P300의 전위값은 대조군에 비하여 유의하게 감소되어있고, 좌측 상측두회에서의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다. 또한 정신분열병 환자군의 좌측 상측두회에서의 잠복기는 우측에 비하여 유의하게 지연되어 있었으며, 양극성 장애 환자군에 비해서도 유의하게 지연되어 있었다.
- 하루에 투여되는 항정신병 약물의 양(CPZ equiv.)은 정신분열병 환자군이 양극성 장애 환자군에 비하여 많았으나 유의한차이는 없었으며, 유병기간도 정신분열병 환자군이 양극성 장애 환자군에 비하여 길었으나 유의한 차이는 없었다.
- 환자군의 간이 정신진단검사(BPRS) 결과 정신분열병 환자군의 점수가 양극성 장애 환자군보다 약간 높았으나 두 군간에 유의한 차이는 없었으며, 전반적 기능평가척도(GAF Scale)는 정신분열병 환자군의 점수가 34.8±4.7점으로 양극성 장애 환자군의 37.0±3.2점에 비하여 약간 낮았으나 두 군간에 유의한차이는 없었다. 즉, 조사 당시 정신 증상의 객관적인 심한 정도나 사회적, 직업적, 심리적 기능 등 대체적인 기능은 두 군이 서로 유사하였으며 전반적인 기능 정도는 현실 검증력과 의사소통에서의 장애를 보이는 정도의 상태이었다(American Psychiatric Association 1994).
후속연구
- 그러나 본 연구는 연구대상에게 투여되고 있는 약물 중 항정신병 약물 이외의 다른 약물들이 P300에 미치는 영향을 배제하지 못한 제한점이 있어 향후에는 연구대상에게 투여되는 모든 약물의 영향까지 고려한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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