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문제 정의
- 본 연구는 기존 연구의 일정한 혈자리를 자극한 후 활성화되는 뇌의 특정부위를 찾는 연구24-27,36)와 달리 4곳의 상하지 혈자리에 sensory자극을 주면서 두침혈 4곳에 침자극을 준 군과 4곳의 상하지에 침자극을 준 상하지침군으로 나눠 발침 후의 침자극 지속효과 여부와 두군 간의 침자극의 뇌활성 신호차이를 보고자 하는 연구로 혈자리별 개개의 특성을 알아보는 연구 디자인과는 다소 차이가 있고 정확한 혈자리별 침자극을 반영하는 것이 아니라서 결과에 포함시키지는 않았다. 다만, 참고로 혈자리별 특성을 분석한 결과 4곳의 혈자리별 자침 전·후 면봉자극을 비교할 때 LI1의 경우는 자침 후가 대측(좌측)이나 양측으로 더 활성화됨을 보이고 특히 Limbic Lobe, Anterior Cingulate가 더 활성화됨을 보여 이는 LI1이 더 강한 통증을 동반한 정서자극으로 반응한 것으로 생각된다.
- 이에 저자는 MRI 연구 특성상 두부에 침자극을 주면서 연구를 할 수 없어 발침 후 fMRI 촬영을 하여 좌측 두침자극과 우측 상하지의 침자극을 준 뒤 자침 전과 발침 후 면봉으로 동일하게 우측의 LI1, LI10, LV3, ST36에 sensory자극을 주면서 뇌기능영상상 침자극이 발침 후에도 작용하는지와, 두침과 상하지 침자극이 뇌를 활성화 또는 비활성화하는지를 조사하여 과연 뇌의 어느 부분을 동원하여 어떤 방식으로 고급대뇌피질기능을 수행하는지에 대한 조사를 하고자 BOLD fMRI 신호활성화에 미치는 영향을 평가해 보았다.
- 하지만 본 연구는 기능적 자기공명영상을 통하여 자극구에 상응하는 고급대뇌피질기능 중 감각구에 해당하는 부위의 상하지 해당구역에 직접적으로 면봉자극을 주어 뇌의 활성화 또는 비활성화를 조사하여 과연 뇌의 어느 부분을 동원하여 어떤 방식으로 고급대뇌피질기능을 수행하는지에 대한 조사를 하였으며, 또한 두침과 상하지의 침자극은 과연 뇌에서 어떻게 작용하는지를 알고자 감각구에 해당하는 두침부위와 대측 상·하지에 침자극을 준 뒤 발침 후 fMRI 촬영을 하여, 침지속 효과에 대한 객관적 관찰과 두침군과 상하지침군의 자침 전후 Blood oxygen level dependent(이하 BOLD) fMRI 신호 활성화를 비교하고자 하였다.
제안 방법
- 10명의 대상자를 무작위로 5명씩 두침군과 상하지침군으로 나누었다. 30분간 안정 후 눈을 감은 상태에서 1차 fMRI 촬영을 하는 동안 두 군 모두 우측 상양(이하 LI1), 수삼리(이하 LI10), 태충(이하 LV3), 족삼리(이하 ST36) 순서로 4곳을 면봉으로 사용하여 21초 블록으로 3회 반복 자극하였다.
- 10명의 대상자를 무작위로 5명씩 두침군과 상하지침군으로 나누었다. 30분간 안정 후 눈을 감은 상태에서 1차 fMRI 촬영을 하는 동안 두 군 모두 우측 상양(이하 LI1), 수삼리(이하 LI10), 태충(이하 LV3), 족삼리(이하 ST36) 순서로 4곳을 면봉으로 사용하여 21초 블록으로 3회 반복 자극하였다. 5분간 휴식 후 두침군은 좌측 감각구에 해당하는 부위 중 기존 경락이나 혈자리와 일치하는 곳의 혈자리, 즉 사신총(이하 HN1), 승령(이하 GB18), 천충(이하 GB9), 각손(이하 TH20) 4곳(두침이론에 따르는 감각구 : 頂·後斜線의 상하지에 해당하는 자리로 경락이론에 따르는 혈자리가 아님)을 자침하고, 상하지침군은 사지에 해당하는 혈자리 중 우측 상지부의 LI1, LI10 2곳과 우측 하지부의 LV3, ST36 2곳 총 4곳을 득기가 있을 때까지 수기를 하고 발침 전 30초간 다시 수기를 한 후 발침하여 총 20분간 자침하였다.
- 30분간 안정 후 눈을 감은 상태에서 1차 fMRI 촬영을 하는 동안 두 군 모두 우측 상양(이하 LI1), 수삼리(이하 LI10), 태충(이하 LV3), 족삼리(이하 ST36) 순서로 4곳을 면봉으로 사용하여 21초 블록으로 3회 반복 자극하였다. 5분간 휴식 후 두침군은 좌측 감각구에 해당하는 부위 중 기존 경락이나 혈자리와 일치하는 곳의 혈자리, 즉 사신총(이하 HN1), 승령(이하 GB18), 천충(이하 GB9), 각손(이하 TH20) 4곳(두침이론에 따르는 감각구 : 頂·後斜線의 상하지에 해당하는 자리로 경락이론에 따르는 혈자리가 아님)을 자침하고, 상하지침군은 사지에 해당하는 혈자리 중 우측 상지부의 LI1, LI10 2곳과 우측 하지부의 LV3, ST36 2곳 총 4곳을 득기가 있을 때까지 수기를 하고 발침 전 30초간 다시 수기를 한 후 발침하여 총 20분간 자침하였다. 상하지침(우측)은 표피에 직자하였으며 깊이는 1.
- 64×64의 평면 해상도와 5mm의 두께로 격자화 되어 있는 데이터를 Gaussian filter를 이용하여 Full Within Half Maximum(FWHM)의 값을 Multi analysis를 위해 9×9×12mm로 하여 spatial smoothing을 통해 비격자화 시켰다.
- GLM을 실시할 때 혈류역학반응(hemodynamic response)을 고려하였다. GLM 기법으로 처리된 BOLD 신호 중 유의하게 활성화된 영역을 선별하여 분석하였다.
- Normalization된 각각의 영상을 General Lineal Model(GLM)을 이용하여 개별 처리하였다. GLM을 실시할 때 혈류역학반응(hemodynamic response)을 고려하였다. GLM 기법으로 처리된 BOLD 신호 중 유의하게 활성화된 영역을 선별하여 분석하였다.
- Normalization된 각각의 영상을 General Lineal Model(GLM)을 이용하여 개별 처리하였다. GLM을 실시할 때 혈류역학반응(hemodynamic response)을 고려하였다.
- 기능적 MR 영상 획득 과정중에 발생할 수 있는 피험자의 머리 움직임을 보정하기 위하여 공간좌표(X, Y, Z) 상에서 회전(Rotation)과 이동(Translation)의 정도를 계산하여 움직임이 일어난 만큼 프로그램 상의 3D motion correction을 이용하여 자동으로 재정렬(Realignment)하였다.
- 대상자는 30분간 안정 후 fMRI 장치 내의 표준 두부 코일(standard head coil) 안에 머리를 두고 앙와위로 누워 실험실 환경에 적응 하도록 한 후, 머리를 sponge로 고정시켜 움직이지 않도록 주의를 시키고 실험 중에는 눈을 감고 있도록 지시한 후 시험에 임하게 하였다.
- )을 20분간 침자극 후 발침하였다. 두 군 모두 자침전·후로 각각 우측 LI1, LI10, LV3, ST36을 면봉으로 21초 Block으로 3회 반복하여 혈액 산화에 의한 뇌 기능 영상(BOLD fMRI)을 이용하여 뇌 및 체성감각피질의 신호 활성화(signal activation)의 변화를 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 면봉으로 우측의 LI1, LI10, LV3, ST36을 자극을 주면서 면봉자극시 혈액의 산화에 의한 뇌 기능 영상을 이용하여 신호 활성화의 변화를 관찰하였다. 우선 자침 전에 면봉으로 LI1에 sensory 자극을 주면서 신호 활성의 변화를 관찰한 결과(p=0.
- 5－2cm으로 하였고, 두침(좌측)은 횡자하였다. 발침 후 바로 2차 fMRI 촬영을 하였으며 1차와 같은 방법으로 4곳을 순서대로 21초 블록으로 3회 반복 자극하는 동안 뇌 관류 영상(Cerebral Perfusion MRI), 혈액의 산화에 의한 뇌 기능 영상(BOLD-based functional MRI, fMRI)을 획득하였다(단 자극강도의 변수를 줄이기 위해 동일인이 자극을 주었으며 면봉자극은 혈자리를 통증을 느끼지 않을 정도로 약 2회/1초의 속도로 일정하고 부드럽게 회전하였으며, 침자극은 피험자가 득기감이 있을 때까지로 함).
- 5분간 휴식 후 두침군은 좌측 감각구에 해당하는 부위 중 기존 경락이나 혈자리와 일치하는 곳의 혈자리, 즉 사신총(이하 HN1), 승령(이하 GB18), 천충(이하 GB9), 각손(이하 TH20) 4곳(두침이론에 따르는 감각구 : 頂·後斜線의 상하지에 해당하는 자리로 경락이론에 따르는 혈자리가 아님)을 자침하고, 상하지침군은 사지에 해당하는 혈자리 중 우측 상지부의 LI1, LI10 2곳과 우측 하지부의 LV3, ST36 2곳 총 4곳을 득기가 있을 때까지 수기를 하고 발침 전 30초간 다시 수기를 한 후 발침하여 총 20분간 자침하였다. 상하지침(우측)은 표피에 직자하였으며 깊이는 1.5－2cm으로 하였고, 두침(좌측)은 횡자하였다. 발침 후 바로 2차 fMRI 촬영을 하였으며 1차와 같은 방법으로 4곳을 순서대로 21초 블록으로 3회 반복 자극하는 동안 뇌 관류 영상(Cerebral Perfusion MRI), 혈액의 산화에 의한 뇌 기능 영상(BOLD-based functional MRI, fMRI)을 획득하였다(단 자극강도의 변수를 줄이기 위해 동일인이 자극을 주었으며 면봉자극은 혈자리를 통증을 느끼지 않을 정도로 약 2회/1초의 속도로 일정하고 부드럽게 회전하였으며, 침자극은 피험자가 득기감이 있을 때까지로 함).
- 우선 해부학적 MR 영상을 Talairach와 Tournoux에 의해 제안된 표준공간좌표(Standard anatomical space)로32) 표준화한 다음, 표준화 전의 해부학적 MR영상과 기능적 MR 영상을 Coregistration 시킨 후, 해부학적 MR 영상을 표준화한 방법과 같이 기능적 MR 영상을 공동좌표로 표준화시켰다33).
- 평균연령 30세인 정상인 여성을 대상으로 두침군 5명 상하지침군 5명으로 나누어 상하지침군은 우측 LI1(상양), LI10(수삼리), LV3(태충), ST36(족삼리) 4곳을 20분간 침자극 후 발침하였으며, 두침군은 좌측 감각구의 상지와 하지에 해당하는 4곳 대략적으로 좌측사신총(HN1), 승령(GB18), 천충(GB9), 각손(TH20)을 20분간 침자극 후 발침하였다. 두 군 모두 자침전·후로 각각 우측 LI1, LI10, LV3, ST36을 면봉으로 21초 Block으로 3회 반복하여 혈액 산화에 의한 뇌 기능 영상(BOLD fMRI)을 이용하여 뇌 및 체성감각피질의 신호 활성화(signal activation)의 변화를 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
- 0 Tesla 자기공명영상장치(Philips, Acheiva, Best, The Netherlands)를 이용하였으며, BOLD효과를 최대로 하기 위해 경사자장에코(Gradient-echo) 기법을 이용하였고, 초고속 영상기법인 Echo Planar Imaging(EPI) 기법을 이용하여, Matrix size 64×64, Field of View (FOV) 230×148×230mm인 T2 강조영상(TE=30ms, TR=3000ms, Flip angle=90°을 획득하였다. Slice의 수는 30, Slice의 두께는 5mm, Slice간 gap은 0mm, Voxel 크기는 3.43×3.43×5mm로 하였으며, 총 얻어진 Volume 영상은 42개로 하였다.
- fMRI 측정 실험실은 어두운 조명이었으며 기계 소음 외에는 어떠한 소리도 나지 않도록 하였다. 모든 영상은 경희대학교 동서신의학병원 영상의학과의 숙련된 오퍼레이터에 의해 획득되었다.
- 의학적으로 뇌와 관련되거나 뇌에 영향을 줄 수 있는 질병이 없는 신체 건강한 자로 연구취지 설명 후 동의한 자원자 20세에서 35세 사이의 오른손잡이인 건강한 여성지원자 10명을 대상으로 하였다(단 임신이나, 생리기간은 제외). 신경학적, 정신적, 내과질환이 있거나 약물복용, 알코올중독자, 심혈관질환이나 뇌혈관질환의 과거력이 있는 경우, 뇌혈류에 영향을 미칠 수 있는 약물을 복용 중인 경우는 제외하였다.
- 침 : 1회용 0.25mm×40mm(직경×길이)의 동방침구사에서 제작된 스테인레스 재질의 침을 사용하였다.
- 해부학적 구조를 참고하기 위해 추가적으로 고해상도의 3D-T1 강조 영상(TE=5ms, TR=9.335ms, Flip angle=8°, FOV=240×240×185mm, Slice 수 120, Slice 두께 1.0mm)을 획득하였다.
데이터처리
- 각각의 시험군에 대하여 활성화되는 영역에 대한 contrast map을 구했는데, none을 이용한 multiple comparison을 통해 p값은 0.001이하를 유의한 것으로 보았다.
- 분석용 프로그램은 SPM 2(Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK)를 사용하였다.
- 자침 전과 후의 BOLD fMRI 신호 활성화 정도 차이를 비교하기 위해 개별 환자군의 contrast map을 이용하여 ANOVA test를 실시하였다. p값이 0.
이론/모형
- 측정장치는 3.0 Tesla 자기공명영상장치(Philips, Acheiva, Best, The Netherlands)를 이용하였으며, BOLD효과를 최대로 하기 위해 경사자장에코(Gradient-echo) 기법을 이용하였고, 초고속 영상기법인 Echo Planar Imaging(EPI) 기법을 이용하여, Matrix size 64×64, Field of View (FOV) 230×148×230mm인 T2 강조영상(TE=30ms, TR=3000ms, Flip angle=90°을 획득하였다. Slice의 수는 30, Slice의 두께는 5mm, Slice간 gap은 0mm, Voxel 크기는 3.
성능/효과
- 1. sensory자극(면봉자극)을 주었을 때 양측성으로 감각을 받아들이지만 반대쪽에서 오는 감각이 더 우세하여, 좌측의 Parietal Lobe, Postcentral Gyrus, primary somato-sensory cortex(BA 1, 2, 3), primary motor cortex(BA 4)가 주로 활성화되었으며, 고급 대뇌피질기능과 거의 일치하나 족삼리 자극시는 Inter-Hemispheric 외에도 Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, Posterior Lobe 등이 좀 더 다양하게 활성화되었다.
- 2. 좌측 두침군의 침자극전·후에 따른 신호 활성화에서 두침자극 후 발침 후에도 신호 활성화가 있으며 우측의 Somatosensory Association Cortex, Postcentral Gyrus, Parietal Lobe가 더 활성화되는 것으로 나타났다.
- 3. 우측 상하지침군의 침자극전·후 비교를 보면 역시 발침 후에도 신호 활성화가 있으며 좌우측의 Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex, Cerebellum이 활성화되는 것으로 나타났다.
- 4. 두침군과 상하지침군 간의 신호 활성화 비교시 상하지침군은 주로 좌측의 frontal Lobe, Precentral Gyrus와 양측의 parietal lobe, Postcentral Gyrus와 Primary Somatosensory Cortex(BA 2)에서 활성화를 보였고, 두침군은 특이적으로 활성부위는 거의 같은데 cental Gyrus를 중심으로 활성화가 우측의 Pre-Post central Gyrus, Primary Somatosensory Cortex BA 3), Primary Motor Cortex와 frontal Lobe, Parietal Lobe에서 활성화되는 것으로 나타났다.
- ) 침자극 전후에 따른 신호 활성화변화에서 침자극 전에는 양측의 Sub-lobar, Thalamus와 Rt. Frontal Lobe Lt. Inferior Semi-Lunar Lobule가 활성화되고 침자극 후에는 양측의 Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex와 우측의 Parahippocampal Gyrus, Hippocampus, Limbic Lobe와 좌측의 Anterior Lobe, Culmen, Cerebellum이 활성화되는 것으로 나타났다(Table 2). 즉 침자극 후에는 좌측 Sub-lobar, Thalamus, Frontal Lobe의 활성화가 없어지고, 양측의 Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex와 우측의 Parahippocampal Gyrus, Hippocampus, Limbic Lobe, 좌측의 Anterior Lobe, Culmen, Cerebellum이 더 활성화되는 것으로 보아 발침 후에도 두침군과 마찬가지로 뇌의 활성이 지속됨을 알 수 있으나 두침군이나 동일 혈자리의 sensory 자극보다 신호 활성이 더 많고 다양한 부위에서 활성화되며, 활성부위로 보아 4곳의 혈자리 중 ST36 자극 시 활성화되었던 Occipital Lobe, visual association cortex, Cerebellum이 더 활성화됨을 알 수 있어 4곳의 혈자리 중 ST36 자극이 가장 강하게 활성신호를 나타내는 것으로 보인다.
- 와 달리 4곳의 상하지 혈자리에 sensory자극을 주면서 두침혈 4곳에 침자극을 준 군과 4곳의 상하지에 침자극을 준 상하지침군으로 나눠 발침 후의 침자극 지속효과 여부와 두군 간의 침자극의 뇌활성 신호차이를 보고자 하는 연구로 혈자리별 개개의 특성을 알아보는 연구 디자인과는 다소 차이가 있고 정확한 혈자리별 침자극을 반영하는 것이 아니라서 결과에 포함시키지는 않았다. 다만, 참고로 혈자리별 특성을 분석한 결과 4곳의 혈자리별 자침 전·후 면봉자극을 비교할 때 LI1의 경우는 자침 후가 대측(좌측)이나 양측으로 더 활성화됨을 보이고 특히 Limbic Lobe, Anterior Cingulate가 더 활성화됨을 보여 이는 LI1이 더 강한 통증을 동반한 정서자극으로 반응한 것으로 생각된다. LI1을 제외한 LI10, LV3의 상하지침군은 공포나 본능적 정동행위와 관계된 변연계38), 즉 Limbic Lobe, Anterior Cingulate의 신호 활성이 자침 후에는 도리어 없어져서 뇌에서 감각정보의 흐름을 뇌자체가 조절하는 하행무통각회로(desending analgesia circuit)에 작용 통각신호가 뇌로 상행하는 것을 억압하여 통증조절기전에 관여하는지에 대한 혈자리별 개개 특성에 대한 침연구를 추후 병행할 필요가 있을 것으로 사료된다.
- 두침군과 상하지침군의 두 군 간의 침자극 전·후 BOLD fMRI 신호 활성의 변화를 관찰한 결과, 두침군은 특이적으로 활성부위는 거의 같은데 우측의 Pre-Post central Gyrus, Frontal Lobe, Parietal Lobe, Primary Somatosensory Cortex(BA 3), Primary Motor Cortex에서 상하지침군보다 더 활성화되는 것으로 나타났고, 상하지침군은 좌측에서 활성화부위가 더 많은데, 좌측의 Frontal Lobe, Precentral Gyrus와 양측의 Parietal lobe, Postcentral Gyrus와 Primary Somatosensory Cortex(BA 2)에서 더 활성화를 보였다(Table 3). 이는 상하지침군은 자침 위치와 면봉자극 위치가 동일하여 자극의 상승작용으로 활성부위가 더 많고, 두침은 좌측머리에 놓은 침과 우측 하지의 자극이 상쇄되었거나, 두침자극이 대측(여기선 우측) 부위에까지 자극전달이 더 활발하였는지는 더 연구해야 할 것으로 사료된다.
- 1). 면봉으로 LI10에 자극을 주면서 신호 활성의 변화를 관찰한 결과 주로 우측의 Frontal Lobe, Inferior Frontal Gyrus, Middle Frontal Gyrus(BA 9, 44, 45, p=0.005)와 좌측의 Sub-lobar, Claustrum, Frontal Lobe, Sub-Gyral, Insula(BA 13, 45, 47, p=0.01)가 활성화되었다(Fig. 1). 또 면봉으로 LV3에 자극을 주면서 signal activation의 변화를 관찰한 결과(p=0.
- 1). 면봉으로 ST36에 자극을 주면서 signal의 변화를 관찰한 결과(p=0.001) 좌측의 Frontal Lobe, Superior Frontal Gyrus, Middle Frontal Gyrus, Inferior Frontal Gyrus, Sub-Gyral(BA 8, 9. 10, 46) InterHemispheric, 우측의 Cerebellum, Posterior Lobe, Pyramis, Tuber, Uvula, Inferior Semi-Lunar Lobule, Parietal Lobe, Inferior Parietal Lobule, Sub-lobar, Insula, Claustrum, Extra-Nuclear, BA 13, 40이 활성화되었다(Fig. 1). 이상 4곳의 혈자리에 sensory자극(면봉자극)을 주었을 때 양측성으로 감각을 받아들이지만 반대쪽에서 오는 감각이 더 우세하다는 기존의 이론을34,35) 그대로 보여주며, 고급 대뇌피질기능과거의 일치하면서도 ST36자극은 Inter-Hemispheric 외에도 Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, Posterior Lobe 등 좀 더 다양하게 활성화함을 알 수 있었다.
- 면봉으로 우측 LI1, LI10, LV3, ST36에 자극을 주면서 두침 자극 전과 후로 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화를 관찰한 결과, p=0.001로 했을 때 두침 자극 전이 활성이 더 큰 부위는 없으며 침자극 후에는 우측 Somatosensory Association Cortex(BA 7), Postcentral Gyrus, Parietal Lobe가 더 활성화되는 것으로 나타났다(Table 1).
- 면봉으로 우측 LI1, LI10, LV3, ST36에 자극을 주면서 상지(LI1, LI10)와 하지(LV3, ST36)침자극 전과 후로 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화를 관찰한 결과, 자침 전이 활성이 더 큰 부위로는 좌우측의 Sublobar, Thalamus와 우측 Frontal Lobe, 좌측 Inferior Semi-Lunar Lobule이었고, 자침 후에는 좌우측의 Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex(BA 18, 19)와 우측 Parahippocampal Gyrus, Limbic Lobe, Hippocampus와 좌측 Anterior Lobe, Culmen, Cerebellum이 활성화되는 것으로 나타났다(Table 2).
- 면봉으로 우측 LI10에 자극을 주면서 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화를 관찰한 결과 주로 우측의 Frontal Lobe, Inferior Frontal Gyrus, Middle Frontal Gyrus(BA 9, 44, 45, p=0.005)와 좌측의 Sub-lobar, Claustrum, Frontal Lobe, Sub-Gyral, Insula(BA 13, 45, 47, p=0.01)가 활성화 되었다(Fig. 1).
- 면봉으로 우측 LI1에 자극을 주면서 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화를 관찰한 결과(p=0.001) 좌측의 Parietal Lobe, Postcentral Gyrus, primary somatosensory cortex(BA 1, 2, 3), primary motor cortex (BA 4)가 활성화 되었다(Fig. 1).
- 면봉으로 우측 ST36에 자극을 주면서 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화를 관찰한 결과(p=0.001) 좌측의 Frontal Lobe, Superior Frontal, Middle Frontal Inferior Frontal Gyrus, Sub-Gyral(BA 8, 9. 10, 46) Inter-Hemispheric, 우측의 Cerebellum, Posterior Lobe, Pyramis, Tuber, Uvula, Inferior Semi-Lunar Lobule, Parietal Lobe, Inferior Parietal Lobule, Sub-lobar, Insula, Claustrum, Extra-Nuclear, BA 13, 40이 활성화 되었다(Fig. 1).
- 면봉으로 우측의 LI1, LI10, LV3, ST36에 자극을 주면서 두침군과 상하지침군의 자침 전·후 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화를 관찰한 결과, 상하지침군은 좌측에서 활성화부위가 더 많았는데, 좌측의 frontal Lobe, Precentral Gyrus, Postcentral Gyrus, Subcentral area, Parietal Lobe와 우측의 Parietal lobe, Postcentral Gyrus와 Primary Somatosensory Cortex (BA 2)에서 활성화를 보였고, 두침군은 활성부위는 비슷한데 특이적으로 우측의 Pre-Post central Gyrus, Frontal Lobe, Parietal Lobe, Primary Somatosensory Cortex (BA 3), Primary Motor Cortex에서 상하지침군보다 더 활성화되는 것으로 나타났다(Table 3).
- 1). 이상 4곳의 혈자리에 sensory자극(면봉자극)을 주었을 때 양측성으로 감각을 받아들이지만 반대쪽에서 오는 감각이 더 우세하다는 기존의 이론을34,35) 그대로 보여주며, 고급 대뇌피질기능과거의 일치하면서도 ST36자극은 Inter-Hemispheric 외에도 Frontal Lobe, Parietal Lobe, Cerebellum, Posterior Lobe 등 좀 더 다양하게 활성화함을 알 수 있었다.
- 이상을 종합해 보면, 4곳의 혈자리에 sensory자극(면봉자극)을 주었을 때 양측성으로 감각을 받아들이지만 반대쪽에서 오는 감각이 더 우세하며, 고급 대뇌피질기능과 거의 일치하나 ST36 자극시는 InterHemispheric외에도 Frontal Lobe, Parietal Lobe, Posterior Lobe, Cerebellum 등 좀 더 다양하게 활성화되었고, 두침군은 그룹내, 그룹간 자침 전후에 따른 신호 활성변화에서 자침 전보다 자침 후가 더 활성화되어 자침 뒤 발침 후에도 자극이 지속됨을 알 수 있고 좌측에 침을 놨는데 우측이 더 활성화 되는데 이는 두침 역시 좌우 모두 활성이 되지만 좌측은 면봉자극으로 두뇌활성이 상쇄되었거나, 두침군의 자침 위치로 봐서는 대측인 우측이 더 활성화 되는 것으로 생각되며, 상하지침군 역시 발침 후에도 두뇌활성이 관찰되고, 침자극이 전형적으로 대측에서 더 활성화됨을 알 수 있으며, 대측으로 오는 면봉자극을 상쇄해도 침자극은 면봉자극과는 다른 신호 활성을 보여준다.
- Inferior Semi-Lunar Lobule가 활성화되고 침자극 후에는 양측의 Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex와 우측의 Parahippocampal Gyrus, Hippocampus, Limbic Lobe와 좌측의 Anterior Lobe, Culmen, Cerebellum이 활성화되는 것으로 나타났다(Table 2). 즉 침자극 후에는 좌측 Sub-lobar, Thalamus, Frontal Lobe의 활성화가 없어지고, 양측의 Occipital Lobe, Lingual Gyrus, visual association cortex와 우측의 Parahippocampal Gyrus, Hippocampus, Limbic Lobe, 좌측의 Anterior Lobe, Culmen, Cerebellum이 더 활성화되는 것으로 보아 발침 후에도 두침군과 마찬가지로 뇌의 활성이 지속됨을 알 수 있으나 두침군이나 동일 혈자리의 sensory 자극보다 신호 활성이 더 많고 다양한 부위에서 활성화되며, 활성부위로 보아 4곳의 혈자리 중 ST36 자극 시 활성화되었던 Occipital Lobe, visual association cortex, Cerebellum이 더 활성화됨을 알 수 있어 4곳의 혈자리 중 ST36 자극이 가장 강하게 활성신호를 나타내는 것으로 보인다. 단 우측에서만 Parahippocampal Gyrus, Hippocampus, Limbic Lobe이 활성화된 것은 좌측은 상쇄되어 없어져서 우측이 더 활성화 되어 나타난 것으로 고려된다.
- 참고로 침자극은 득기를 느낄 때까지 주었는데 예비연구에서 전침자극을 일정한 Hz로 자극을 주었을 때 사람마다 느끼는 감이 전혀 없는 사람과 세게 느끼는 사람 등 사람마다 달라 피험자가 득기를 느낄 때까지로 하였다. 침자극을 준 뒤 발침 후에도 자극의 효과가 뇌의 신호활성에 영향을 주는지에 대한 연구 결과로 두침군의 침자극 전후에 따른 BOLD fMRI 신호 활성화의 변화에서 발침 후에 우측 Parietal Lobe, Post-central Gyrus, Somatosensory Association Cortex가 활성화되는 것으로 나타났다(Table 1). 주로 sensory자극과 일치하는 위치지만 다만 좌측이 아닌 우측에서 더 활성화되어 나타난 것은 침자극이 sensory 자극보다는 좌우 양쪽을 더 활성화시킴을 알 수 있고 좌측이 줄어든 것은 면봉자극상쇄에 의한 것과 두침 위치(좌측)로 봐서는 대측(우측)이 활성화한 것으로 고려해 볼 수 있다.
후속연구
- 다만, 참고로 혈자리별 특성을 분석한 결과 4곳의 혈자리별 자침 전·후 면봉자극을 비교할 때 LI1의 경우는 자침 후가 대측(좌측)이나 양측으로 더 활성화됨을 보이고 특히 Limbic Lobe, Anterior Cingulate가 더 활성화됨을 보여 이는 LI1이 더 강한 통증을 동반한 정서자극으로 반응한 것으로 생각된다. LI1을 제외한 LI10, LV3의 상하지침군은 공포나 본능적 정동행위와 관계된 변연계38), 즉 Limbic Lobe, Anterior Cingulate의 신호 활성이 자침 후에는 도리어 없어져서 뇌에서 감각정보의 흐름을 뇌자체가 조절하는 하행무통각회로(desending analgesia circuit)에 작용 통각신호가 뇌로 상행하는 것을 억압하여 통증조절기전에 관여하는지에 대한 혈자리별 개개 특성에 대한 침연구를 추후 병행할 필요가 있을 것으로 사료된다.
- 여기서 동측 superior cerebellar peduncle을 통해 소뇌로 들어간 뒤 대부분의 섬유가 반대쪽 소뇌 전엽에 종지한다. 따라서 침자극 후 좌우측 모두 cerebellum의 활성을 볼 수 있지 않나 생각되나 이에 대한 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.
- 두침군과 상하지침군의 두 군 간의 침자극 전·후 BOLD fMRI 신호 활성의 변화를 관찰한 결과, 두침군은 특이적으로 활성부위는 거의 같은데 우측의 Pre-Post central Gyrus, Frontal Lobe, Parietal Lobe, Primary Somatosensory Cortex(BA 3), Primary Motor Cortex에서 상하지침군보다 더 활성화되는 것으로 나타났고, 상하지침군은 좌측에서 활성화부위가 더 많은데, 좌측의 Frontal Lobe, Precentral Gyrus와 양측의 Parietal lobe, Postcentral Gyrus와 Primary Somatosensory Cortex(BA 2)에서 더 활성화를 보였다(Table 3). 이는 상하지침군은 자침 위치와 면봉자극 위치가 동일하여 자극의 상승작용으로 활성부위가 더 많고, 두침은 좌측머리에 놓은 침과 우측 하지의 자극이 상쇄되었거나, 두침자극이 대측(여기선 우측) 부위에까지 자극전달이 더 활발하였는지는 더 연구해야 할 것으로 사료된다.
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