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문제 정의
- FFDG PET 스캔을 통해 정서 인식과 감정이입의 관련 뇌 활성화 영역을 조사하고 이들 간의 연관성을 알아보고자 하였다. 또한 환자에서의 안정 상태 뇌기능 저하가 주관적 정서 인식과 감정이입에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 본 연구는 정상대조군과 약물을 투여한 정신분열병 환자군 간 안정상태 뇌 대사 활성도 차이를 보고한 선행 연구 결과들과 일치하는 결과를 보여 주였다. 항정신병약물 치료는 기저핵의 활성도를 증가시키고 피질 영역들의 활성도를 감소시킨다고 알려져 있다.
- 본 연구는 정상대조군과 정신분열병 환자군에서 안정상태에서의 뇌대사 활성도에 주관적으로 보고되는 감정이입과 기분인식의 소질 및 기분인식과 감정이입 간의 상호관계가 반영되는 지 알아보았다. 연구결과, 정상 안정상태 뇌 활성도에는 슬하전전두피질을 중심으로 한 기분감시의 뇌신경망이 잘 반영되는데 반해 감정이입은 기저신경망의 일부만이 반영되었다.
- 본 연구는 정상대조군과 정신분열병 환자군에서 주관적 경험으로서의 정서 인식 능력과 감정이입 능력을 자가 보고식 설문지를 통해 평가 비교하고 안정 상태에서의 18FFDG PET 스캔을 통해 정서 인식과 감정이입의 관련 뇌 활성화 영역을 조사하고 이들 간의 연관성을 알아보고자 하였다. 또한 환자에서의 안정 상태 뇌기능 저하가 주관적 정서 인식과 감정이입에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 정상인에서 주관적으로 보고된 자신의 기분 상태를 감시하는 능력과 타인에 대하여 감정 이입할수 있는 능력이 연관성이 있음을 보여 주었다. 그러나 이러한 기분감시와 감정이입의 연관성은 안정 상태 뇌활성화 영역들에는 반영되지 않은 한편, 기분감시 관련 영역들이 감정이입 관련 영역들보다 많았다.
가설 설정
- 또한 안와전두피질은 보상 가치에 대한 분별기능과 연관성이 있다고 하는데34) 본 연구에서 기분감시 차원의 문항들 중 과반수 이상에서 자신의 기분상태를“평가”하는지 여부를 묻고 있어 안와전두피질과의 연관성이 더 잘 나타났을 것으로 생각된다. ‘뇌 기능의 기본 상태’가설에서는 배쪽내측 전전두피질(ventromedial prefrontal cortex)이 의식 상태에서 상황에 따른 감각적 정보, 반응, 결과에 대한 온라인 감시 기능을 담당하고 있을 것이라 본다.15) 따라서 안정 상태의 의식 상태에서 안와전두피질의 내부적 정보 및 정서적 정보에 대한 기저 감지 기능이 기분감시의 소질을 반영한다고 생각된다.
- c：entorhinal cortex. d：inferior temporal gyrus.
제안 방법
- PET 영상 촬영 후 모든 피검자들은 감정이입과 기분 인식을 측정하는 자가보고식 설문지를 작성하고 Positive and Negative Symptom Scale(PANSS)19) 평가를 위한 면담을 시행받았다.‘감정이입척도’는 타인의 감정 상태를 느끼고 이해하며 이를 통해 타인을 도와주고 싶은 마음이 생기는 지 여부를‘예/아니오’로 대답하는 17개의 항목으로 구성된 척도로 감정이입 능력을 측정하며, 이수 정과 이훈구20)가 Trait Meta-Mood Scale의 타당화 연구 중 개발하였던 척도이다.
- 001 미만이고 클러스터(cluster)의 크기가 20개를 초과하는 서로 인접한 복셀들로 구성될 때 통계학적으로 유의미하다고 보았다. T-검증 결과에서 정상대조군과 정신분열병 환자군 간 대사 활성도 차이를 보이는 뇌영역들에 대하여 각 군에서의 영역별 보정 평균 대사 활성도(adjusted mean regional metabolic activity) 를 계산하였다. 그리고 이들 영역별 보정 평균 대사 활성도와 정신분열병 환자군에서의 증상 심각도와의 연관성을 알아보기 위해 PANSS의 양성 및 음성 증상 점수와의 상관분석을 시행하였다.
- 피검자들에게 18F-FDG 를 185 MBq(5mCi) 정맥주사하고 약간 어두운 방에서 눈을 감고 40분 동안 기다리도록 하였다. 감쇠(attenuation) 보정을 위해서 8분간 Ge-68 투과 스캔(transmission scan)을 시행하였고 방출 스캔(emission scan)은 귀마개나 눈가리개 없이 3차원 모드로 15분간 시행하였다. 모든 피검자들은 촬영시간동안 눈은 감되 잠은 들지 않는 안정상태를 유지하도록 지시받았다.
- 교란요소로 작용할 수 있는 뇌 전체 대사 변동을 제거하기 위해 SPM2상 전체 대 복셀(voxel)의 비율을 비교치로 이용하는 proportional scaling을 이용하였다. 정신분열병 환자군에서 정상대조군보다 감소되거나 증가된 뇌 피질 대사 활성도 영역들을 찾아보기 위해 복셀 단위 T검증을 시행하였다.
- T-검증 결과에서 정상대조군과 정신분열병 환자군 간 대사 활성도 차이를 보이는 뇌영역들에 대하여 각 군에서의 영역별 보정 평균 대사 활성도(adjusted mean regional metabolic activity) 를 계산하였다. 그리고 이들 영역별 보정 평균 대사 활성도와 정신분열병 환자군에서의 증상 심각도와의 연관성을 알아보기 위해 PANSS의 양성 및 음성 증상 점수와의 상관분석을 시행하였다. 이때 정상대조군에서는 피어슨 상 관계수(Pearson correlation coefficient)를, 정신분열병 환자군에서는 항정신병약물의 용량을 보정한 편상관계수(Partial correlation coefficient)를 구하였으며 통계학적 유의수준은 p<0.
- 본래 규정하였던 유의수준으로는 기저핵과 소뇌에서의 클러스터들이 너무 크고 서로 겹쳐져서 각 클러스터의 보정 평균 대사 활성도를 구할수 없었다. 따라서 기저핵과 소뇌에 대해서만 유의수준을 미수정 p<0.0005와 20개를 초과하는 인접한 복셀들로 조정하여 두 영역의 보정 평균 대사 활성도를 구하였다.
- 정상대조군과 정신분열병 환자군 간에 인구학적 특성, 감정이입척도 점수, 기분인식척도 총점 및 기분인식척도의 차원 점수 비교는 독립표본 t 검증(independent samples t-test)과 chi-square 검증을 시행하였다. 또한 두 군에서 감정이입척도 점수와 기분인식척도 총점 및 기분 인식척도의 두 차원 점수들의 연관성, 정신분열병 환자군에서 항정신병약물 용량(chlorpromazine dose equivalent)과 감정이입척도 및 기분인식척도 점수와의 연관성을 알아보기 위해 상관분석을 시행하였다. 통계분석의 유의수준은 p<0.
- 두 군은 성별, 연령, 교육년수에 대하여 짝짓기(matching)하였다(표 1). 모든 환자들은 risperidone, olanzapine, clozapine, quetiapine, aripiprazole, amisulpiride, chlorpromazine, haloperidol의 항정신병 약물들을 한 가지 또는 세 가지까지 혼합처방 받았다. 본 연구는 세브란스정신건강병원의 임상시험 심의위원회(Institutional Review Board)의 승인을 받았으며, 모든 참여자에게 서면 동의서를 받았다.
- 001미만, 클러스터가 서로 인접한 20개를 초과하는 복셀들로 구성될 때로 규정하였다. 복셀 단위 상관분석 결과에서도 각 군에서 감정이입 및 기분인식 차원별 점수와 상관관계를 보인 뇌영역별 활성도들에 대하여 영역별 보정 평균 대사 활성도를 계산하였다.
- 스캐너를 통해 획득한 영상자료는 transaxial 8.5mm Hanning filter와 8.5mm axial Ramp filer를 이용하여 노이즈를 제거한 후, 역투사 방법(back-projection)을 이용하여 횡단면 128×128×35 matrix, 1.95×1.95×4.25mm pixel size로 재구성하였다. 재구성된 영상자료는 Statistical Parametric Mapping 2(SPM2, University College of London, UK)로 공간적 전처리(spatial pre-processing)를 시행하고 통계분석하였다.
- 재구성된 영상자료는 Statistical Parametric Mapping 2(SPM2, University College of London, UK)로 공간적 전처리(spatial pre-processing)를 시행하고 통계분석하였다. 재구성된 모든 영상자료들은 피험자간 해부학적 변이성(inter-subject anatomical variability)를 제거하기 위해 affine transformation과 추가적으로 nonlinear registration을 이용하여. 표준 PET templete에 공간 정규화하였다.
- 표준 PET templete에 공간 정규화하였다. 정규화된 영상자료들은 14mm FWHM의 Gaussian kernel로 평편화(smoothing)를 하여 신호 대 잡음 비(signal-tonoise ratio)를 향상시켰고 미세한 해부학적 구조들의 차이를 조정하였다.
- 정신분열병 환자군에서 정상대조군에 비해 안정 상태뇌 활성도가 감소 또는 증가됨으로 인해 감정이입, 기분 감시, 기분식별 관련 안정 상태 뇌 활성 영역들에 영향을 미치는 지 알아보기 위해 환자군과 대조군 간 활성도 차이를 보인 영역들 중 대뇌변연계와 관련이 있는 영역의 보정 평균 대사 활성도와 복셀 단위 상관분석을 통해 구한 감정이입, 기분감시, 기분식별 점수 관련 영역들의 보정 평균 대사 활성도와의 상관분석을 시행하였다. 이때의 통계적 유의미 수준은 p<0.
- 25mm 간격의 단면으로 영상자료를 얻었다. 피검자들에게 18F-FDG 를 185 MBq(5mCi) 정맥주사하고 약간 어두운 방에서 눈을 감고 40분 동안 기다리도록 하였다. 감쇠(attenuation) 보정을 위해서 8분간 Ge-68 투과 스캔(transmission scan)을 시행하였고 방출 스캔(emission scan)은 귀마개나 눈가리개 없이 3차원 모드로 15분간 시행하였다.
대상 데이터
- 이 척도는 각각 5개 항목으로 구성된 기분감시(mood monitoring)와 기분식별(mood labeling) 차원(dimension)으로 구성되어 있고 각 항목은 6점 Likert scale로 채점된다. 본 연구에서는 한국어 번역판20)을 사용하였다.
-
2. PET 영상 촬영
영상자료는 4.8mm full width at half maximum(FWHM)의 공간분해능을 가진 GE ADVANCE PET scanner(GE, Milwaukee, Wisconsin, USA)를 이용하여 얻었다. 15.
- 지역사회에서 모집한 21명의 정상 성인과 세브란스정신건강병원에 내원한 29명의 정신분열병 환자를 대상으로 하였다. 정신분열병의 진단 및 배제 기준에 대한 선별은 한국판 구조화 임상면담도구(Structured Clinical interview for DSM-Ⅳ)17)를 이용한 구조적 면담을 통해 이루어졌다.
데이터처리
- 그리고 이들 영역별 보정 평균 대사 활성도와 정신분열병 환자군에서의 증상 심각도와의 연관성을 알아보기 위해 PANSS의 양성 및 음성 증상 점수와의 상관분석을 시행하였다. 이때 정상대조군에서는 피어슨 상 관계수(Pearson correlation coefficient)를, 정신분열병 환자군에서는 항정신병약물의 용량을 보정한 편상관계수(Partial correlation coefficient)를 구하였으며 통계학적 유의수준은 p<0.05로 규정하였다.
- 25mm pixel size로 재구성하였다. 재구성된 영상자료는 Statistical Parametric Mapping 2(SPM2, University College of London, UK)로 공간적 전처리(spatial pre-processing)를 시행하고 통계분석하였다. 재구성된 모든 영상자료들은 피험자간 해부학적 변이성(inter-subject anatomical variability)를 제거하기 위해 affine transformation과 추가적으로 nonlinear registration을 이용하여.
- 정상대조군과 정신분열병 환자군 간에 인구학적 특성, 감정이입척도 점수, 기분인식척도 총점 및 기분인식척도의 차원 점수 비교는 독립표본 t 검증(independent samples t-test)과 chi-square 검증을 시행하였다. 또한 두 군에서 감정이입척도 점수와 기분인식척도 총점 및 기분 인식척도의 두 차원 점수들의 연관성, 정신분열병 환자군에서 항정신병약물 용량(chlorpromazine dose equivalent)과 감정이입척도 및 기분인식척도 점수와의 연관성을 알아보기 위해 상관분석을 시행하였다.
- 정상대조군과 정신분열병 환자군에서 뇌영역별 대사 활성도와 감정이입척도 점수, 기분인식척도 총점 및 차원별점수와의 관계를 알아보기 위해 ‘복셀 단위 상관분석(voxel-based correlation analysis)’을 시행하였다. 통계적으로 유의미한 영역은 복셀의 미수정 p값이 0.
- 교란요소로 작용할 수 있는 뇌 전체 대사 변동을 제거하기 위해 SPM2상 전체 대 복셀(voxel)의 비율을 비교치로 이용하는 proportional scaling을 이용하였다. 정신분열병 환자군에서 정상대조군보다 감소되거나 증가된 뇌 피질 대사 활성도 영역들을 찾아보기 위해 복셀 단위 T검증을 시행하였다. 해석의 편의를 위해 복셀별 t-값은 표준 가우시안 분포(Gaussian distribution)에서 Z-값으로 변환한 값을 사용하였다.
- 정신분열병 환자군에서 정상대조군보다 감소되거나 증가된 뇌 피질 대사 활성도 영역들을 찾아보기 위해 복셀 단위 T검증을 시행하였다. 해석의 편의를 위해 복셀별 t-값은 표준 가우시안 분포(Gaussian distribution)에서 Z-값으로 변환한 값을 사용하였다. 복셀에 대한 미수정(uncorrected) p값이 0.
이론/모형
- 지역사회에서 모집한 21명의 정상 성인과 세브란스정신건강병원에 내원한 29명의 정신분열병 환자를 대상으로 하였다. 정신분열병의 진단 및 배제 기준에 대한 선별은 한국판 구조화 임상면담도구(Structured Clinical interview for DSM-Ⅳ)17)를 이용한 구조적 면담을 통해 이루어졌다. 과거력상 정상대조군에서 주요정신질환이 있는 경우, 정신분열병 환자군에서 정신분열병을 제외한 기타 주요정신질환이 있는 경우 배제하였고 두 군 모두 뇌 외상 병력, 알코올을 포함한 약물남용 병력이 있는 경우, 혹은 기타 내과적, 신경과적 이상소견이 있는 경우 배제하였다.
성능/효과
- 1)10) 한편, 정신분열병 환자에서 자신의 감정 상태에 주목하는 기분감시 능력은 유지되는 것으로 나타났는데, 이는 정신분열병 환자에서 정서적 각성 상태가 증가되어 있다는 보고와도 상통한다고 볼 수 있다.10) 정상대조군에서는 감정이입이 기분인식의 차원 중 기분감시와만 양의 상관관계를 보여주었으나 정신분열병 환자 군에서는 감정이입이 기분인식의 어떤 차원과도 상관성을 나타내지 않았다. 즉, 정상인은 자신의 감정상태에 대해 감시하고 의식할 수 있는 능력이 있으면 타인에 대하여 감정이입이 잘 되는데 반해, 정신분열병 환자는 자신의 기분에 대한 감수성은 유지되어 있으면서도 감정이입에 어려움이 있음을 시사한다.
- 26) 또한 항정신병 약물의 사용이 환자 군과 정상대조군 간에 뇌 활성화 차이에 크게 기여하지는 못한다는 메타 분석 결과가 보고되기도 하였다.27) 투여된 항정신병약물의 용량을 보정한 편상관분석에서도 감소된 등쪽내측 전전두피질과 증가된 소뇌의 안정상태 활성도가 양성증상이나 음성증상과 상관관계를 보였던 점은 약물 효과가 있음에도 정신분열병의 병리소견으로서의 뇌활성화 변화가 충분히 반영되고 있음을 시사한다고볼 수 있다. 또 감정이입과 기분인식에 대한 약물의 영향을 확인하기 위해 각 척도의 점수들과 항정신병약물의 투여용량과 약물투여기간 간 상관분석을 시행하였으나 유의미한 결과를 보여주지 않은 점으로 보아 감정이입과 기분인식에 대한 약물효과는 크지 않을 것으로 추정할수 있다.
- T 검증에서 얻은 영역들의 보정 평균 대사 활성도와 PANSS 양성 및 음성증상 척도를 항정신병 약물의 용량을 보정하여 편상관분석을 시행하였을 때, 등쪽내측 전전두피질과 전운동 피질(premotor cortex)의 뇌 대사 활성도가 양성증상 척도 점수와 유의미한 역상관관계를 보 였고, 소뇌의 뇌 대사 활성도는 양성 및 음성증상 척도 점수 모두와 유의미한 상관관계를 보였다.
- 감정이입과 기분인식 척도의 점수들과 항정신병약물의 투여용량(chlorpromazine dose equivalent), 약물투여기간, 유병기간과는 유의미한 상관관계를 보여주지 않았다.
- 05)(표 1). 감정이입척도 점수와 기분감시 차원 점수는 정상대조군에서만 유의미한 양의 상관관계를 보였고 정신분열병 환자군에서는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다(표 2).
- 감정이입척도 점수와 뇌 대사 활성도가 유의미한 양의 상관관계를 보이는 영역으로 정상대조군에서는 두정내고랑(intraparietal sulcus)이 정신분열병 환자군에서는 미상핵 머리(head of caudate nucleus)가 관찰되었다. 기분감시 차원 점수와 유의미한 양의 상관관계를 보이는 뇌 영역 대사 활성도로는 정상대조군에서는 측두극(temporal pole), 전두극피질(frontopolar cortex), 하측두이랑(inferior temporal gyrus), 내후각뇌피질(entorhinal cortex), 슬하전전두피질(subgenual prefrontal cortex)이, 정신분열병 환자군에서는 상전두고랑(superior frontal sulcus)만이 관찰되었다.
- 기분감시 차원 관련 뇌영역 활성도와 감정이입 관련 뇌 영역 활성도는 정상대조군과 정신분열병 환자군 모두에서 유의미한 상관관계를 보이지 않았고, 기분식별 차원 관련 뇌 영역 활성도와 감정이입 관련 뇌 영역 활성도 간 상관분석은 기분식별 차원과 감정이입척도 점수와의 상관관계를 보이지 않았기 때문에 시행하지 않았다.
- 감정이입척도 점수와 뇌 대사 활성도가 유의미한 양의 상관관계를 보이는 영역으로 정상대조군에서는 두정내고랑(intraparietal sulcus)이 정신분열병 환자군에서는 미상핵 머리(head of caudate nucleus)가 관찰되었다. 기분감시 차원 점수와 유의미한 양의 상관관계를 보이는 뇌 영역 대사 활성도로는 정상대조군에서는 측두극(temporal pole), 전두극피질(frontopolar cortex), 하측두이랑(inferior temporal gyrus), 내후각뇌피질(entorhinal cortex), 슬하전전두피질(subgenual prefrontal cortex)이, 정신분열병 환자군에서는 상전두고랑(superior frontal sulcus)만이 관찰되었다. 정상대조군에서만 기분식별 차원 점수와 유의미한 상관관계를 보이는 뇌영역 대사 활성도가 관찰되었는데, 중측두이랑(middle temporal gyrus)과 하측두이랑(inferior temporal gyrus)의 대사 활성도가 양의 상관관계를 보였다.
- 27) 투여된 항정신병약물의 용량을 보정한 편상관분석에서도 감소된 등쪽내측 전전두피질과 증가된 소뇌의 안정상태 활성도가 양성증상이나 음성증상과 상관관계를 보였던 점은 약물 효과가 있음에도 정신분열병의 병리소견으로서의 뇌활성화 변화가 충분히 반영되고 있음을 시사한다고볼 수 있다. 또 감정이입과 기분인식에 대한 약물의 영향을 확인하기 위해 각 척도의 점수들과 항정신병약물의 투여용량과 약물투여기간 간 상관분석을 시행하였으나 유의미한 결과를 보여주지 않은 점으로 보아 감정이입과 기분인식에 대한 약물효과는 크지 않을 것으로 추정할수 있다. 정서처리과정과 연관된 영역으로 안와전두피질의 안정 상태 활성도가 정신분열병 환자군에서 저하되었다.
- 해석의 편의를 위해 복셀별 t-값은 표준 가우시안 분포(Gaussian distribution)에서 Z-값으로 변환한 값을 사용하였다. 복셀에 대한 미수정(uncorrected) p값이 0.001 미만이고 클러스터(cluster)의 크기가 20개를 초과하는 서로 인접한 복셀들로 구성될 때 통계학적으로 유의미하다고 보았다. T-검증 결과에서 정상대조군과 정신분열병 환자군 간 대사 활성도 차이를 보이는 뇌영역들에 대하여 각 군에서의 영역별 보정 평균 대사 활성도(adjusted mean regional metabolic activity) 를 계산하였다.
- 본 연구에서 정상대조군은 부분적으로 감정이입 관련 뇌영역과 상관관계를 보였으나 환자군에서는 상관관계를 보이지 않았다. 정상대조군에서는 두정엽 내고랑의 안정상태 활성도가 감정이입 척도 점수와 상관관계를 보였는데, 두정엽 내고랑은 감정적 전이의 한 근거가 된 거울 신경세포(mirror neuron)의 활성에 해당되는 회로의 한 영역으로 보고된 바 있고4)28) 관찰된 제스처, 활동의 목표나 순서와 연관이 있다고 보고된 바 있다.
- 본 연구에서는 기존의 연구결과들과 일치되게 정신분열병 환자에서 감정이입 능력과 자신의 감정경험을 지칭할 수 있는 기분식별 능력이 유의미하게 저하되어 있음을 보여주었다.1)10) 한편, 정신분열병 환자에서 자신의 감정 상태에 주목하는 기분감시 능력은 유지되는 것으로 나타났는데, 이는 정신분열병 환자에서 정서적 각성 상태가 증가되어 있다는 보고와도 상통한다고 볼 수 있다.
- 10) 따라서 정신분열병에서는 감정이 유발되는 상황에서의 기분감시 기능은 유지되어 있으나 자극이 주어지지 않는 안정상태에서의 정서적 온라인 감시 기능이 떨어져 있어 내외의 정서적 신호에 따른 인식이 늦어질 수 있음을 추정해 볼 수 있다. 본 연구에서는 상전두고랑의 활성도가 정신분열병 환자의 기분감시와 연관성을 보였는데, 상전두고랑은 작업 기억(working memory)의 기능을 담당하는 등쪽외측 전전두피질(dorsolateral prefrontal cortex)의 한 영역으로서는 정보의 감시 및 조작에 관여한다고 하며 측두두정부와 함께 내적 신호에 따라 주의를 돌릴 수 있는 능력(endogenous orienting)과 연관되어 있다고 한다.38)39) 이는 정신분열병 환자에서 내적 주의력이 기분감시의 주관적 경험에 주된 영향을 주고 있음을 시사한다.
- 과거력상 정상대조군에서 주요정신질환이 있는 경우, 정신분열병 환자군에서 정신분열병을 제외한 기타 주요정신질환이 있는 경우 배제하였고 두 군 모두 뇌 외상 병력, 알코올을 포함한 약물남용 병력이 있는 경우, 혹은 기타 내과적, 신경과적 이상소견이 있는 경우 배제하였다. 손잡이설문지(Annett’s Handedness Questionnaire)18)를 이용하여 정상대조군 21명과 환자군 29명 전원이 오른손잡이임을 확인하였다. 두 군은 성별, 연령, 교육년수에 대하여 짝짓기(matching)하였다(표 1).
- 정상대조군과 정신분열병 환자군 간 뇌 대사 활성도 차이를 보인 영역들 중 변연계와 관련 있는 부위로는 안와 전두피질이 있었다. 안와전두피질의 안정 상태 활성도는 정상대조군에서 기분감시 차원 점수와 활성도 간 상관관계를 보인 뇌영역들 중 슬하전전두피질과만 유의미한 양의 상관관계를 보였다(r=0.57, p<0.01). 정신분열병 환자군에서는 안와전전두피질의 뇌활성도와 유의미한 상관관계를 보이는 기분감시 차원, 감정이입 관련 뇌영역 활성도는 관찰되지 않았다.
- 본 연구는 정상대조군과 정신분열병 환자군에서 안정상태에서의 뇌대사 활성도에 주관적으로 보고되는 감정이입과 기분인식의 소질 및 기분인식과 감정이입 간의 상호관계가 반영되는 지 알아보았다. 연구결과, 정상 안정상태 뇌 활성도에는 슬하전전두피질을 중심으로 한 기분감시의 뇌신경망이 잘 반영되는데 반해 감정이입은 기저신경망의 일부만이 반영되었다. 정신분열병 환자에서는 상대적으로 감정이입, 기분식별, 기분감시 관련 신경망의 안정 상태 활성도 왜곡을 보였는데, 이 중 기분감시 관련 신경망이 안와전두피질의 안정 상태 활성도의 저하의 영향을 받았다.
- 정상대조군에서 기분인식 척도의 차원 중 기분식별 점수는 중측두이랑 및 하측두이랑과 양의 상관관계를 보였다. 중측두이랑은 ‘뇌기능의 기본 상태’와 관련된 영역은 아니나 문자나 그림과 같은 자극의 종류와는 독립적으로 의미론적 처리(semantic processing)시 활성화되는 부위로 보고된 바 있고40) 하측두이랑은 얼굴, 사물, 시각적단어형태 재인(recognition)과 연관되어 있다고 알려져 있다.
- 기분감시 차원 점수와 유의미한 양의 상관관계를 보이는 뇌 영역 대사 활성도로는 정상대조군에서는 측두극(temporal pole), 전두극피질(frontopolar cortex), 하측두이랑(inferior temporal gyrus), 내후각뇌피질(entorhinal cortex), 슬하전전두피질(subgenual prefrontal cortex)이, 정신분열병 환자군에서는 상전두고랑(superior frontal sulcus)만이 관찰되었다. 정상대조군에서만 기분식별 차원 점수와 유의미한 상관관계를 보이는 뇌영역 대사 활성도가 관찰되었는데, 중측두이랑(middle temporal gyrus)과 하측두이랑(inferior temporal gyrus)의 대사 활성도가 양의 상관관계를 보였다.
- 정상대조군에서의 기분감시 관련 영역 중 슬하전전두피질의 안정 상태 활성도는 안와전두피질의 활성도와 연관성을 보이는 반면, 정신분열병 환자군에서는 안와전두피질의 안정 상태 활성도가 저하되어 있으면서 기분감시 관련 영역이 정상대조군과 달랐다. 이는 정신분열병에서 안와전두피질의 안정 상태 기능 저하로 인해 기분감시 관련 신경망의 왜곡되었음을 시사한다.
- 정신분열병 환자군에서 PANSS의 양성증상, 음성증상, 일반정신병리 척도 점수, 총점 중 PANSS의 총점만 기분 감시 차원 점수와 유의미한 양의 상관관계를 보였고(r=0.37, p<0.05) 그 외 양성증상, 일반 정신병리 척도 점수와는 경향성 수준(p<0.1)의 양의 상관관계를 보였다(각각 r=0.35, p=0.06, r=0.32, p=0.09).
- 정신분열병 환자군에서는 감정이입이 피질 영역의 활성도와는 연관성을 보이지 않았고 배쪽(ventral) 미상핵 머리의 활성도와 상관관계를 보였다. 기저핵은 쓸모 없는 운동을 억제하는 문지기(gatekeeper)로서의 기능뿐 아니라 연상, 인지 기능에 있어서도 영향을 미친다고 한다.
- 정신분열병 환자군이 정상대조군보다 감정이입척도 점수가 유의미하게 낮았고(t=3.84, p<0.01) 기분인식척도의 기분감시 차원 점수는 차이가 없었으나(t=1.76, p=0.09) 기분식별 차원에서 유의미하게 낮았다(t=2.20, p<0.05)(표 1). 감정이입척도 점수와 기분감시 차원 점수는 정상대조군에서만 유의미한 양의 상관관계를 보였고 정신분열병 환자군에서는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다(표 2).
- 연구결과, 정상 안정상태 뇌 활성도에는 슬하전전두피질을 중심으로 한 기분감시의 뇌신경망이 잘 반영되는데 반해 감정이입은 기저신경망의 일부만이 반영되었다. 정신분열병 환자에서는 상대적으로 감정이입, 기분식별, 기분감시 관련 신경망의 안정 상태 활성도 왜곡을 보였는데, 이 중 기분감시 관련 신경망이 안와전두피질의 안정 상태 활성도의 저하의 영향을 받았다. 향후 약물을 투여하지 않은 정신분열병 환자에서 감정이입과 기분인식의 소질과 관련된 활성화 영역들에 대한 탐색과 정서 유발 시 뇌 활성 반응을 통한 감정이입과 기분인식 간 상호관계를 살피는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 정신분열병 환자군은 정상대조군에 비해 광범위한 안정상태 뇌 대사 활성도의 차이를 보였다. 환자군에서 정상대조군에 비해 대사 활성도가 감소된 영역은 등쪽내측 전전두피질(dorsomedial prefrontal cortex), 안와전두피질(orbitofrontal cortex), 상전두고랑(superior frontal sulcus), 전운동 피질(premotor cortex), 판개부(pars opercularis)를 포함하는 전두엽 부위로 국한되었고, 환자군에서의 뇌 대사 활성도의 증가는 주로 기저핵(basal ganglia)과 소뇌(cerebellum)을 포함하는 뇌 후방의 여러 부위들에서 관찰되었다. 본래 규정하였던 유의수준으로는 기저핵과 소뇌에서의 클러스터들이 너무 크고 서로 겹쳐져서 각 클러스터의 보정 평균 대사 활성도를 구할수 없었다.
후속연구
- 그러나 본 연구의 환자 대상자군처럼 장기간 항정신병약물 치료를 받는 정신분열병 환자들이 약물에 의해 정서적 경험이 영향을 받는다면 이는 임상적으로 관심을 가져야 할 부분이라고 볼 수 있다. 두번째로는 본 연구에서 사용된 자기보고식 측정도구들이 정신분열병 환자의 감정이입과 기분인식을 얼마나 타당성있게 측정할 수 있었는지 의문을 제기할 수 있겠다. 따라서 향후 이들 척도와 함께 정서 유발 자극을 이용하여 측정한 뇌 활성도를 함께 비교하는 연구들이 이루어져야 할 것이다.
- 한편 감정이입과 연관성을 보인 두 정내고랑이 안정 상태에서의 외부 정서 자극에 대한 감정적 전이의 준비 상태를 반영한 것으로 볼 때 감정이입 과정의 일부분만 반영이 된 것으로 추정된다. 따라서 기분감시와 감정이입 관련 뇌영역간 연관성은 감정이입의 모든 내외관적 과정이 반영될 수 있는 활성화 실험에서 찾아볼 수 있을 것으로 생각된다.
- 두번째로는 본 연구에서 사용된 자기보고식 측정도구들이 정신분열병 환자의 감정이입과 기분인식을 얼마나 타당성있게 측정할 수 있었는지 의문을 제기할 수 있겠다. 따라서 향후 이들 척도와 함께 정서 유발 자극을 이용하여 측정한 뇌 활성도를 함께 비교하는 연구들이 이루어져야 할 것이다. 또, 감정이입과 정서인식의 신경학적 관련 영역들의 기능적 상호관계는 안정 상태 뇌 대사 활성에서만 확인하였기 때문에 이들의 네트워크상 관련성 여부에 대한 결론을 내릴 수 없다.
- 본 연구는 첫 번째 주요 제한점으로는 항정신병약물의 효과를 보정하여 통계분석하였음에도 불구하고 감정이입과 정서인식에 대한 항정신병약물의 효과를 완전히 배제할 수 없다는 데 있다. 그러나 본 연구의 환자 대상자군처럼 장기간 항정신병약물 치료를 받는 정신분열병 환자들이 약물에 의해 정서적 경험이 영향을 받는다면 이는 임상적으로 관심을 가져야 할 부분이라고 볼 수 있다.
- 정신분열병 환자에서는 상대적으로 감정이입, 기분식별, 기분감시 관련 신경망의 안정 상태 활성도 왜곡을 보였는데, 이 중 기분감시 관련 신경망이 안와전두피질의 안정 상태 활성도의 저하의 영향을 받았다. 향후 약물을 투여하지 않은 정신분열병 환자에서 감정이입과 기분인식의 소질과 관련된 활성화 영역들에 대한 탐색과 정서 유발 시 뇌 활성 반응을 통한 감정이입과 기분인식 간 상호관계를 살피는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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