[국내논문]중완, 신궐 및 관원 경혈의 뜸 자극과 무 자극 대상군의 16채널 뇌파 변화에 관한 연구 EEG 16 channel variations between the non-stimulation and the moxibustion stimulated subjects for CV4, CV8, and CV12 acupuncture points원문보기
본 연구에서는 건강한 남성을 대상으로 뜸 자극을 가한 대상군과 자극을 가하지 않은 대상군의 뇌파를 분석하여 어떠한 영향을 미치는지에 대해 실험하였다. 뜸 자극은 뜸 링을 사용하는 간접 뜸 자극 방식을 적용하였고, 뇌파는 국제10-20전극법을 적용하여 16채널 쌍전극 측정법으로 측정하였다. 측정된 데이터는 ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\delta}$, ${\Theta}$파의 주파수 스펙트럼을 구하고, 16채널 전체를 평균한 뇌파변화추이와 16채널 각각의 뇌파변화추이에 대해 분석하였다. 그 결과, 중완, 관원, 신궐의 뜸 자극은 체표감각신경의 반응에 따라 두정엽(ch 2, 3, 6, 7)의 뇌파신호가 낮았고, 무 자극 대상군과 뜸 자극 대상군의 큰 차이는 후두엽(ch 4, 8)의 변화로 뜸 자극 시 온화한 온열 ($42{\sim}44^{\circ}C$)자극에서 ${\alpha}$파 증가와 ${\beta}$파 감소, 약간의 뜨거움($45{\sim}48^{\circ}C$)의 반응 시 ${\alpha}$파 감소와 ${\beta}$파 증가의 반응이 있었다. 그리고 자극 후 1시간에서 ${\beta}$, ${\delta}$, ${\theta}$파 감소와 ${\alpha}$파의 증가로 정신생리 향상효과가 있음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 건강한 남성을 대상으로 뜸 자극을 가한 대상군과 자극을 가하지 않은 대상군의 뇌파를 분석하여 어떠한 영향을 미치는지에 대해 실험하였다. 뜸 자극은 뜸 링을 사용하는 간접 뜸 자극 방식을 적용하였고, 뇌파는 국제10-20전극법을 적용하여 16채널 쌍전극 측정법으로 측정하였다. 측정된 데이터는 ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\delta}$, ${\Theta}$파의 주파수 스펙트럼을 구하고, 16채널 전체를 평균한 뇌파변화추이와 16채널 각각의 뇌파변화추이에 대해 분석하였다. 그 결과, 중완, 관원, 신궐의 뜸 자극은 체표감각신경의 반응에 따라 두정엽(ch 2, 3, 6, 7)의 뇌파신호가 낮았고, 무 자극 대상군과 뜸 자극 대상군의 큰 차이는 후두엽(ch 4, 8)의 변화로 뜸 자극 시 온화한 온열 ($42{\sim}44^{\circ}C$)자극에서 ${\alpha}$파 증가와 ${\beta}$파 감소, 약간의 뜨거움($45{\sim}48^{\circ}C$)의 반응 시 ${\alpha}$파 감소와 ${\beta}$파 증가의 반응이 있었다. 그리고 자극 후 1시간에서 ${\beta}$, ${\delta}$, ${\theta}$파 감소와 ${\alpha}$파의 증가로 정신생리 향상효과가 있음을 알 수 있었다.
The moxibustion therapy of orient medical is well known. Moxibustion method is used to burning moxibustion. The variation factors of the moxibustion stimulation for body can be applied to the electronic moxibustion method. This study is to analyze and examine the electroencephalogram(EEG) variations...
The moxibustion therapy of orient medical is well known. Moxibustion method is used to burning moxibustion. The variation factors of the moxibustion stimulation for body can be applied to the electronic moxibustion method. This study is to analyze and examine the electroencephalogram(EEG) variations for moxibustion stimulation. In experiment, we divided six healthy male subjects into two same sized groups : with and without stimuli. The given stimuli are the moxibustion for CV4(Kwan-Won), CV8(Shin-Guel), and CV12(Jung-wan) acupuncture points. We have analyzed the power spectrum for ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\delta}$, ${\Theta}$ waves and the average EEG variation level and each channels variation level of EEG. The result was that the moxibustion stimulation decreased the EEG levels of parietal lobe(ch 2, 3, 6, 7) according to the somatosensory system. And the apparent different points are that mild-heat($42{\sim}44^{\circ}C$) stimulation generating ${\alpha}$-wave is increased and ${\beta}$-wave is decreased, also slight-hot($45{\sim}48^{\circ}C$) stimulation made ${\alpha}$-wave decrease and ${\beta}$-wave increase for occipital lobe(ch 4,8) on the simulation group.
The moxibustion therapy of orient medical is well known. Moxibustion method is used to burning moxibustion. The variation factors of the moxibustion stimulation for body can be applied to the electronic moxibustion method. This study is to analyze and examine the electroencephalogram(EEG) variations for moxibustion stimulation. In experiment, we divided six healthy male subjects into two same sized groups : with and without stimuli. The given stimuli are the moxibustion for CV4(Kwan-Won), CV8(Shin-Guel), and CV12(Jung-wan) acupuncture points. We have analyzed the power spectrum for ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\delta}$, ${\Theta}$ waves and the average EEG variation level and each channels variation level of EEG. The result was that the moxibustion stimulation decreased the EEG levels of parietal lobe(ch 2, 3, 6, 7) according to the somatosensory system. And the apparent different points are that mild-heat($42{\sim}44^{\circ}C$) stimulation generating ${\alpha}$-wave is increased and ${\beta}$-wave is decreased, also slight-hot($45{\sim}48^{\circ}C$) stimulation made ${\alpha}$-wave decrease and ${\beta}$-wave increase for occipital lobe(ch 4,8) on the simulation group.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 인체의 자율신경계를 지배하는 뇌파신호를 측정하여, 뜸 자극에서의 뇌파 변화 특성을 자극을 가하지 않은 대상군과 비교분석하고자 하였다. 그리고 뇌 영역에서 특이점을 찾고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 인체의 자율신경계를 지배하는 뇌파신호를 측정하여, 뜸 자극에서의 뇌파 변화 특성을 자극을 가하지 않은 대상군과 비교분석하고자 하였다. 그리고 뇌 영역에서 특이점을 찾고자 하였다.
본 연구는 기존의 태우는 뜸 방식을 전자 뜸 방식으로 구현하기 위한 뇌파를 하나의 요소로 분석하고자 하였다. 그 결과, 중완, 관원, 신궐의 뜸 자극은 체표감각신경의 반응에 따라 두정엽(ch 2, 3, 6, 7)의 뇌파신호가 낮음을 알 수 있었고, 무 자극 대상군과 뜸 자극 대상군의 특이점은 후두엽(ch 4, 8)의 변화로 뜸 자극 시 온화한 온열(42∼44℃)자극에서 α파 증가와 β파 감소, 약간의 뜨거움(45∼48℃)의 반응 시 α파 감소와 β파 증가의 반응이 있음 알 수 있다.
제안 방법
본 연구의 실험으로 건강한 20∼30대 6명을 대상으로 자극을 가하지 않은 무 자극 대상군과 간접구방식을 적용한 뜸 자극 대상군으로 나누었다.
좋은 삼선병원의 뇌파 측정실에서, 건강한 20∼30대 남성 6례를 대상으로 자극을 가하지 않은 무(無)자극 대상군(3례)과 뜸 방식을 적용한 대상군(3례)으로 뇌파(EEG)를 측정하였다.
그리고 측정방법으로 국제 10-20시스템에 따라 16채널 신호를 측정하고, 측정된 데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)를 적용한 후 α, β, δ, θ파의 파워스펙트럼 구하여 뇌 영역의 뇌파변화 패턴 추이를 비교 검토하여 고찰하였다.
모든 피험자는 검사 일주일 전부터 약물 및 음주를 제한하여 실험에 영향을 주지 않도록 하였으며, 뇌파 측정은 EEG1000 장비를 사용하여 피험자가 침상에 누운 상태로 눈을 감은 폐안 상태에서 안정을 취한 후 뇌파를 측정하였으며, 자극 전, 직 후, 그리고 자극 후 1시간의 각 측정 상태에서의 측정시간은 5분 이상으로 하였다. 자극을 가하지 않은 무 자극 대상군은 편히 누워 안정을 취한 상태로 측정하였으며 측정 시간은 뜸 자극 대상군의 측정시간과 동일하게 하였다.
뜸자극은직경(D) 20mm, 높이(H) 45mm로 된 링 간접구 뜸 용기에 쑥뜸봉(직경 40㎜, 높이 40㎜)을 놓고 3회 연소시켜 자극하였으며, 그림 2는 뜸 용기의 모양을 나타낸다. 기존의 연구에서 동일한 뜸 기구를 사용하여 3회 연소 시 피부온도 측정 특성은 1회 태울 때 최고온도 42.
뇌파 데이터는 16채널의 시계열 신호는 초당 200[Hz]의 샘플링으로 수집되어 퓨리에변환(FFT) 후, 각 α,β,θ,δ파 주파수 영역에 대한 파워스팩트럼을 구하였다.
그리고 16채널에 대한 α, β, δ, θ파 대역의 주파수 파워스펙트럼을 평균하여 변화량을 구하였다.
본 실험은 뜸 자극 3례와 무 자극 3례의 데이터를 수집하여 FFT 변환 후, 16채널에 대한 각 α, β, δ, θ파 대역의 파워스펙트럼 값을 구하였다.
둘째, 16채널 각각의 α, β, δ, θ파 변화에 대하여 두부(頭部)의 영역에 맞게 행렬로 배열하고, 무 자극과 뜸 자극에 대한 뇌파 변화추이를 비교 분석하여 특이점을 찾고자 하였다.
첫째, 16채널 각각의 α, β, δ, θ파 파워스펙트럼 값을 자극 전, 중, 직 후, 그리고 자극 후 1시간에서, 16채널 전체 데이터를 평균하여 자극 단계별 변화를 분석하였다.
분리된 주파수 대역은 α파 8∼12.99[Hz], β파 13∼30[Hz], δ파 0.2∼3.99[Hz], 그리고 θ파 4∼7.99[Hz]로 나누어 분류하였다.
쌍극유도 측정은 이웃한 측정전극의 시간과 전위변화를 뚜렷이 구별할 수 있는 장점이 있다[3]. 뇌파 데이터는 각 실험 단계별(자극 전, 직 후, 그리고 자극 후 1시간) 5분이상의 뇌파를 측정하여 잡음이 없는 상태에서 연속된 1분 이상의 데이터를 취하여 분석하였다. 그리고 EEG 측정 채널과 측정 전극과의 관계는 표 1에 나타내었다.
그리고 16채널의 α, β, δ, θ파 변화를 그림 6와 같이 두부(頭部)의 영역에 맞게 행렬로 배열하고, 자극 단계별 변화를 그림 7과 같이 나타내어 특이점을 찾고자 하였다.
데이터처리
뇌파 데이터는 16채널의 시계열 신호는 초당 200[Hz]의 샘플링으로 수집되어 퓨리에변환(FFT) 후, 각 α,β,θ,δ파 주파수 영역에 대한 파워스팩트럼을 구하였다. 그리고 스펙트럼의 크기 및 변화추이를 비교 검토하였으며, 분석에 사용된 프로그램은 MATLAB 6.5버젼으로 분석하였다.
이론/모형
뇌파 측정은 국제 10-20시스템을 따라서 24개의 전극을 사용하여 쌍극 유도 측정법으로 16채널의 뇌파를 측정하였다. 쌍극유도 측정은 이웃한 측정전극의 시간과 전위변화를 뚜렷이 구별할 수 있는 장점이 있다[3].
뇌 영역에서 특이점을 분석하기위해 쌍극유도 측정법을 사용하였다. 그리고 16채널의 α, β, δ, θ파 변화를 그림 6와 같이 두부(頭部)의 영역에 맞게 행렬로 배열하고, 자극 단계별 변화를 그림 7과 같이 나타내어 특이점을 찾고자 하였다.
성능/효과
뜸자극은직경(D) 20mm, 높이(H) 45mm로 된 링 간접구 뜸 용기에 쑥뜸봉(직경 40㎜, 높이 40㎜)을 놓고 3회 연소시켜 자극하였으며, 그림 2는 뜸 용기의 모양을 나타낸다. 기존의 연구에서 동일한 뜸 기구를 사용하여 3회 연소 시 피부온도 측정 특성은 1회 태울 때 최고온도 42.5℃, 2회 태울 때 최고온도 44.4℃ 그리고 3회 태울 때 최고온도는 48.3℃의 특성이 나타났다. 그러므로 본 연구의 실험에서 뜸 자극 시 피부 표면에 약 40∼50[℃]정도로 자극함을 알 수 있다[2].
실험의 α와 β파의 16채널 평균변화량에서, 무 자극 대상군의 α와 β파 변화추이는 유사하게 나타났고, α파의 변화가 자극 전보다 자극 후 1시간에서 β파보다 크게 나타나 휴식동안 긴장이완에 따른 안정상태가 됨을 알 수 있다.
뜸 자극 대상군의 α와 β파 변화량은 자극 후 1시간에서 β파가 감소하고 α파 증가가 나타났다.
특이점으로, 무 자극 대상군은 자극 중부터 자극 직 후까지 α와 β파 증가가 있었다.
따라서 온열의 자극의 정도에 따라 뇌파변화가 있음을 알 수 있으며, 뜸 자극 3회(45∼48°℃)의 자극 직 후 β파가 증가가 있음을 알 수있다.
무 자극 대상군의 16채널 뇌파변화추이에서, 자극 전부터 자극 후 1시간까지 α파와 β파, 그리고 δ파와 θ파의 진폭의 변화추이가 유사하게 나타났다.
뜸 자극 대상군의 16채널 뇌파변화에서 자극 전 인지 상태에서 δ파는 전두엽과 두정엽이 활성화 되었고, α, β, θ파는 뇌 영역 전두엽과 두정엽, 후두엽의 진폭이 크게 나타나므로, 뜸 자극의 인지상태에서 뇌 전체 대부분의 영역이 활성화됨을 알 수 있다.
그 결과, 중완, 관원, 신궐의 뜸 자극은 체표감각신경의 반응에 따라 두정엽(ch 2, 3, 6, 7)의 뇌파신호가 낮음을 알 수 있었고, 무 자극 대상군과 뜸 자극 대상군의 특이점은 후두엽(ch 4, 8)의 변화로 뜸 자극 시 온화한 온열(42∼44℃)자극에서 α파 증가와 β파 감소, 약간의 뜨거움(45∼48℃)의 반응 시 α파 감소와 β파 증가의 반응이 있음 알 수 있다.
따라서 온열의 자극 정도에 따라 뇌파변화가 있음을 알 수 있으며, 중완, 관원, 신궐의 뜸 자극에 대한 후두엽 ch4, 8의 α파와 δ파 변화량은 전자 뜸 방식의 제어 요소로 사용할 수 있음을 알 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한의학의 침구 치료법 중 뜸 자극은 어떻게 사용하고 있는가?
한의학의 침구 치료법 중 뜸 자극은 한의학의 대표적 치료방법으로 사용되고 있지만, 여전히 쑥을 소작하여 사용하는 방식을 사용하고 있다. 또한 기존의 문헌에서 뜸의 효능은 잘 알려져 있으며, 뜸 자극에 대한 온도의 특성, 쑥의 연소에 대한 뜸 량 및 시간 등을 분석한 연구 등이 있다[1].
인체에 가하는 온열자극에서 중요하게 여겨지는 것은 무엇인가?
그러나 인체에 가하는 온열자극에서 자극 시간이 길어지면 화상 등의 문제점은 여전히 있으며, 또한 온열자극의 좋고 나쁘다는 인체의 인지 및 감성 등의 생리적인 반응이 중요하다고 생각한다.
태우는 뜸 방식을 전자 뜸 방식으로 구현하기 위한 뇌파를 하나의 요소로 분석한 결과는 어떠한가?
본 연구는 기존의 태우는 뜸 방식을 전자 뜸 방식으로 구현하기 위한 뇌파를 하나의 요소로 분석하고자 하였다. 그 결과, 중완, 관원, 신궐의 뜸 자극은 체표감각신경의 반응에 따라 두정엽(ch 2, 3, 6, 7)의 뇌파신호가 낮음을 알 수 있었고, 무 자극 대상군과 뜸 자극 대상군의 특이점은 후두엽(ch 4, 8)의 변화로 뜸 자극 시 온화한 온열(42∼44℃)자극에서 α파 증가와 β파 감소, 약간의 뜨거움(45∼48℃)의 반응 시 α파 감소와 β파 증가의 반응이 있음 알 수 있다. 이는 자극 중, 직 후, 그리고 자극 후 1시간의 뇌파 변화에서 인체의 이완 후 긴장, 긴장 후 이완의 상태가 발생함을 알 수 있다.
참고문헌 (10)
이건목, 이건휘, 이인, 조남근, 이승훈, 김종술, "뜸요법의 유용성 및 대중화 방안에 대한 연구", 보건복지부 보고서, pp.2-6, 2003.
윤동업, "약쑥엑스제 뜸 방식에 의한 체간 온도 변화와 임상효과에 관한 연구", 부경대학교 박사 학위논문, pp.37-100, 2006.
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