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문제 정의
- 하지만 이와 같은 연구들이 많이 이루어지고 있는데도 불구하고 아직 치매 환자에게 적용된 사례는 많이 없는 것으로 생각된다. 따라서 본연구는 인지기능의 저하를 보여주고 있는 치매 노인환자를 대상으로 바이오피드백 훈련이 치매 노인의 뇌 활성화에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.
제안 방법
- 소리에 집중하는 것이 필요하고 그 정도를 키우는 과정에서 자연스럽게 피드백 훈련이 된다. 2분 동안 15발의 화살을 쏘아 게임이 끝나면 뇌파훈련 결과를 점수로써 성취도를 보여주는 게임으로 5회 10분간을, 주의력, 훈련모드로 실시하였다. 그리고 주의력으로 훈련되어진 뇌파상태를 안정적인 뇌파 상태로 유도하여 마무리하기 위하여 좌.
- 본 연구에 참여한 환자는 적절한 의사소통과 이해력이 가능하여 검사도 구의 검사가 모두 실시 가능한 환자, MMSE-K 검사 상 19점 이하에 해당하는 환자로 선정하였다. MMSE-K 는 권용철과 박종한(1989)이 MMSE를 우리말로 번안하여 표준화한 것으로 신뢰도와 진단적 타당도가 높으며 임상에서 치매 노인을 진단할 뿐만 아니 라인지 기능 장애의 유무를 판단하는데도 널리 쓰이는 도구로, 24점 이상을 확정적 정상, 19점 이하를 확정적 치매 그리고 20~23점을 치매의심으로 삼을 것을 제안하였다. 따라서 본 연구에서는 확정적 치매 환자를 대상으로 하기위해 이와 같이 선정하였다.
- 뇌파의 상태가 훈련 조건을 만족하면 신호음이 발생하고, 훈련 조건을 만족하지 않으면 신호음이 발생하지 않게 하여 자신의 현재 뇌파 상태를 피드백하게 해준다. 게임이 끝나면 만들어진 컵의 개수를 점수로 계산하여 훈련의 성취도를 보여주며, 6회 12분간을, 긴장이완, 훈련 모드로 실시하였다.
- 긴장이완(12분)과 집중력(12분) 훈련의 게임 간 휴식은 2분을 실시하였고, 각 훈련모드 간 게임(2 분)은 휴식 없이 연속해서 실시하였다. 주의 사항으로는 편안한 자세에서 움직임을 최소화 하였다.
- 8월 00까지 4주 동안 실시하였다. 뇌파 바이오피드백 훈련을 받는 실험군 5명, 대조군 5명을 난수표를 이용하여 무작위로 배당하여 4주간 주 5 회 회당 30분 훈련시켰다. 본 연구에 참여한 환자는 적절한 의사소통과 이해력이 가능하여 검사도 구의 검사가 모두 실시 가능한 환자, MMSE-K 검사 상 19점 이하에 해당하는 환자로 선정하였다.
- 모자의 흰색 전극의 구멍에 젤을 주입하고 젤 주입 시 흰색 전극을 왼손으로 살짝 누른 후 주사 바늘을 머리 표면에 살짝 닿도록 하여 넘치지 않도록 lee 가량 주입하였다. 환자에게 마음의 안정을 찾을 수 있도록 수분의 시간을 제공하고, 환자가 안정이 되면 검사를 시작하여 조용한 분위기에서 진행하였다.
- 본 연구는 한국 정신과학 연구소에서 개발한 뉴로피드백 시스템(Neuro-Feedback; System, Braintech Corp., 대한민국)을 이용해 훈련을 실시하였다. 이바이오피드백 시스템은 잘 알려져 있는 뇌파 측정기인 Grass Wystem(미국)과의 좌.
- 분석에 사용된 뇌파 영역은 4~2Iz로 쎄타(theta: 4~7Hz), 슬로우 알파(slow alpha: &Hz), 미드 알파(mid alpha: 9~llHz), SMR(sensory motor rhythm: 12-15 Hz), 저 베타(beta-low: 13~18Hz), 고 베타(beta-high: 19-28Hz)파로 설정하였다. 선택된 뇌파는 훈련전과 후의 뇌파 신호에 대하여 고속푸리에 변화 분석을 하였고, 각 주파수 대역 (frequency bd) 별 상대세기 (relative power)를 구하였다.
- 환자에게 마음의 안정을 찾을 수 있도록 수분의 시간을 제공하고, 환자가 안정이 되면 검사를 시작하여 조용한 분위기에서 진행하였다. 스펙트럼 분석을 위해 저장된 뇌파신호를 에포크별로 고속푸리에 변화를 한 후 절대값을 취해 총 (ensemble) 평균을 구했다. 각각의 스펙트럼은 델타파(delta) l~4Hz, 쎄타파(theta) 4~8Hz, 알파파(alpha) 8~13Hz, 베타파0eta) 13~28Hz로 분류했다.
- 그리고 주의력으로 훈련되어진 뇌파상태를 안정적인 뇌파 상태로 유도하여 마무리하기 위하여 좌. 우뇌의 활성훈련을 1회(2분) 추가하여 실시하였다.
- 이것은 고속푸리에 변화 (FFT: Fast Fouier Transform)# 통한 분석을 용이하게 한다. 입력되는 뇌파신호는 전처리 과정과 신경망 (neural network)을 통해 잡파(artifact)를 줄였으며 다시 모니터를 통해 잡파의 유무를 재감시하여 잡파가 없다고 판단되는 약 20~30초 정도의 뇌파를 최종적으로 저장했다. 환자의 머리에 부착된 전극으로부터 수신된 뇌파는 증폭기 및 A/D(Analog to Digital) 변환기를 통해 디지털 신호로 변화되어 컴퓨터에 저장된다.
- 진행되었다. 측정 시기는 실험 1일 전 편안한 상태의 안정 시에 1차 측정을 하였고, 2차 측정은 4주간의 실험이 끝난 다음 날 아무런 훈련도 하지 않은 편안한 상태에서 사후 측정을 하였다.
- 모자의 흰색 전극의 구멍에 젤을 주입하고 젤 주입 시 흰색 전극을 왼손으로 살짝 누른 후 주사 바늘을 머리 표면에 살짝 닿도록 하여 넘치지 않도록 lee 가량 주입하였다. 환자에게 마음의 안정을 찾을 수 있도록 수분의 시간을 제공하고, 환자가 안정이 되면 검사를 시작하여 조용한 분위기에서 진행하였다. 스펙트럼 분석을 위해 저장된 뇌파신호를 에포크별로 고속푸리에 변화를 한 후 절대값을 취해 총 (ensemble) 평균을 구했다.
- 그런 다음 헤드밴드에 부착된 가운데 전극인 FPz 부위를 전전 두부인 이마 정 중앙에 오도록 머리에 적절한 세기로 매고 좌측 귀불에 기준전극을 연결한 다음 헤드폰을 착용하였다. 훈련방법은 먼저 긴장이완 훈련으로 '컵 만들기' 게임을 실시하였고, 두 번째는 주의력훈련으로 '활쏘기' 게임을 실시하였다. 구체적인 프로그램의 순서는 아래와 같다.
대상 데이터
- MMSE-K 는 권용철과 박종한(1989)이 MMSE를 우리말로 번안하여 표준화한 것으로 신뢰도와 진단적 타당도가 높으며 임상에서 치매 노인을 진단할 뿐만 아니 라인지 기능 장애의 유무를 판단하는데도 널리 쓰이는 도구로, 24점 이상을 확정적 정상, 19점 이하를 확정적 치매 그리고 20~23점을 치매의심으로 삼을 것을 제안하였다. 따라서 본 연구에서는 확정적 치매 환자를 대상으로 하기위해 이와 같이 선정하였다. 또한 의식장애, 시력이나 청력장애, 언어장애로 인하여 대화가 불가능한 경우, 불안정한 정신 상태 등의 이유로 협조가 되지 않아 검사가 불가능한 환자는 제외하였다.
- 본 연구는 구미oo요양병원에 알쯔하이머 치매로 진단받은 10명의 환자를 대상으로 2009년 7월 00부터 8월 00까지 4주 동안 실시하였다. 뇌파 바이오피드백 훈련을 받는 실험군 5명, 대조군 5명을 난수표를 이용하여 무작위로 배당하여 4주간 주 5 회 회당 30분 훈련시켰다.
- 뇌파 바이오피드백 훈련을 받는 실험군 5명, 대조군 5명을 난수표를 이용하여 무작위로 배당하여 4주간 주 5 회 회당 30분 훈련시켰다. 본 연구에 참여한 환자는 적절한 의사소통과 이해력이 가능하여 검사도 구의 검사가 모두 실시 가능한 환자, MMSE-K 검사 상 19점 이하에 해당하는 환자로 선정하였다. MMSE-K 는 권용철과 박종한(1989)이 MMSE를 우리말로 번안하여 표준화한 것으로 신뢰도와 진단적 타당도가 높으며 임상에서 치매 노인을 진단할 뿐만 아니 라인지 기능 장애의 유무를 판단하는데도 널리 쓰이는 도구로, 24점 이상을 확정적 정상, 19점 이하를 확정적 치매 그리고 20~23점을 치매의심으로 삼을 것을 제안하였다.
- 각각의 스펙트럼은 델타파(delta) l~4Hz, 쎄타파(theta) 4~8Hz, 알파파(alpha) 8~13Hz, 베타파0eta) 13~28Hz로 분류했다. 분석에 사용된 뇌파 영역은 4~2Iz로 쎄타(theta: 4~7Hz), 슬로우 알파(slow alpha: &Hz), 미드 알파(mid alpha: 9~llHz), SMR(sensory motor rhythm: 12-15 Hz), 저 베타(beta-low: 13~18Hz), 고 베타(beta-high: 19-28Hz)파로 설정하였다. 선택된 뇌파는 훈련전과 후의 뇌파 신호에 대하여 고속푸리에 변화 분석을 하였고, 각 주파수 대역 (frequency bd) 별 상대세기 (relative power)를 구하였다.
데이터처리
- 본 연구에서 얻어진 자료들은 통계 분석 프로그램인 SPSS 12.0을 이용하여 전산처리 하였으며 모든 자료에 대해 평균과 표준편차를 산출하였다. 집단 내 각 대역별 전.
- 집단 내 각 대역별 전.후 비교를 위하여 Wilcoxon signed rank test를 실시하였고, 집단 간 비교를 위해 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 유의수준 a 는 0.
이론/모형
- 뇌파기는 뉴로닉스(Neuronics, 미래 엔지니어링사, 대한민국)를 사용하였으며 여기서 증폭된 신호를 컴퓨터로 입력하여 분석하였다(이성훈 등, 1989). 뇌파는 1초를 한 에포크(epoch)로 하여 에포크 당 샘플링 개수는 256으로 하였다.
- 머리에 부착하는 전극의 배치는 국제 뇌파 및 임상 뇌대시. 학회 연맹(intemational Federation of Societies for Electroencephalography and Clinical Neurophysiology) 에서 주천하는 10-20 시스템을 따랐다(Cooper 등, 1980). 입력 채널 개수는 32개이며, 각 전극의 전위는 하나의 접지점(보통 귀의 전위) 에대한 전위이다.
성능/효과
- 우 뇌파 비교 결과는 Table 6과 같다. 대조군에서는 세타파, 미드 알파파, SM에서 유의한 차이가 있었고(p<.05),실험군에서는 세타파를 제외한 나머지 파에서 유의한 차이가 있었다(p<.05).
- 본 연구에서 실험군의 좌 . 우 뇌파 비교 결과 쎄타파를 제외한 나머지 모든 파에서 통계학적으로 유의한 차이가 있었고, 대조군은 쎄타파, 미드 알파파, SMR에서 유의한 차이가 있었다. 각 그룹 내의 좌뇌와 우뇌 비교결과 좌뇌보다 우뇌가 더 증가한 것을 볼 수 있다.
- 각 영역별 뇌파의 전 . 후 비교 결과 실험군에서 슬로우 알파파가 0.2로 통계학적으로 유의한 차이가 있었고 다른 뇌파는 유의한 차이가 없었다(p>.05).
후속연구
- 하지만 4주간이라는 짧은 시간동안 적은 치매환자를 대상으로 실시하여 일반화시키기에는 다소 무리가 있지만 이 연구를 근간으로 좀 더 지속적인 연구가 이루어진다면 좀 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다. 또한 치매는 발병 시기, 치매 종류, 나이 등 다양한 변수들에 따라 달라질 수 있으므로 이와 같은 변수들을 보안하여 이루어져야 할 것이다.
- 이 훈련이 인지기능의 지속적인 감소를 막을 수 있다면 질환의 진행을 늦출 수 있는 방안이 될 수 있지 않을까 사료된다. 하지만 4주간이라는 짧은 시간동안 적은 치매환자를 대상으로 실시하여 일반화시키기에는 다소 무리가 있지만 이 연구를 근간으로 좀 더 지속적인 연구가 이루어진다면 좀 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다. 또한 치매는 발병 시기, 치매 종류, 나이 등 다양한 변수들에 따라 달라질 수 있으므로 이와 같은 변수들을 보안하여 이루어져야 할 것이다.
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