국소 허혈성 뇌손상 흰쥐 모델에서 경두개직류전기자극이 앞다리 운동감각 기능 증진에 미치는 효과 Effect of Improved Forelimb Sensorimotor Function on the Transcranial Direct Current Stimulation in a Focal Ischemic Brain Injury Rat Model원문보기
본 연구는 국소 허혈성 뇌손상 흰쥐 모델에서 tDCS의 자극 적용시간을 달리하였을 때, 앞다리 운동감각 기능변화와 신경영양인자(GAP-43)발현에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 뇌손상 모델은 Sprague -Dawley계 흰쥐 80마리를 'Longa'방법을 이용하여 중대뇌동맥(middle cerebral artery)을 폐색하여 유발하였고, 실험군을 4개로 나누었다; 실험군I은 허혈성 뇌손상 유발군(n=20), 실험군II는 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(10분) 적용군(n=20), 실험군III은 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(20분) 적용군(n=20), 실험군IV는 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(30분) 적용군(n=20)으로 나누었다. 앞다리운동감각 기능검사를 위해 수정된 앞다리배치 검사와 단일 팰릿 닿기 검사를 실시하였으며, 신경가소성에 대한 면역조직화학적 검사로 운동감각 영역에서의 GAP-43 단백질 발현을 관찰하였다. 앞다리운동감각 검사는 14일에서 실험군III (p<0.05)이 다른 군들에 비해 유의한 차이를 보였으며, 단일 팰릿 닿기 검사는 14일에서 실험군III(p<0.01)과 실험군IV(p<0.05)에서 유의한 차이를 보였다. 또한, 면역조직학적 검사는 14일에 실험군III이 다른 군들에 비해 현저한 면역양성반응의 증가를 보였다. 따라서, 0.1 mA의 강도로 20분간 적용했을 때가 앞다리운동감각 기능과 신경가역성 인자 GAP-43 발현에 가장 좋은 조건임을 알 수 있었다.
본 연구는 국소 허혈성 뇌손상 흰쥐 모델에서 tDCS의 자극 적용시간을 달리하였을 때, 앞다리 운동감각 기능변화와 신경영양인자(GAP-43)발현에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 뇌손상 모델은 Sprague -Dawley계 흰쥐 80마리를 'Longa'방법을 이용하여 중대뇌동맥(middle cerebral artery)을 폐색하여 유발하였고, 실험군을 4개로 나누었다; 실험군I은 허혈성 뇌손상 유발군(n=20), 실험군II는 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(10분) 적용군(n=20), 실험군III은 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(20분) 적용군(n=20), 실험군IV는 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(30분) 적용군(n=20)으로 나누었다. 앞다리운동감각 기능검사를 위해 수정된 앞다리배치 검사와 단일 팰릿 닿기 검사를 실시하였으며, 신경가소성에 대한 면역조직화학적 검사로 운동감각 영역에서의 GAP-43 단백질 발현을 관찰하였다. 앞다리운동감각 검사는 14일에서 실험군III (p<0.05)이 다른 군들에 비해 유의한 차이를 보였으며, 단일 팰릿 닿기 검사는 14일에서 실험군III(p<0.01)과 실험군IV(p<0.05)에서 유의한 차이를 보였다. 또한, 면역조직학적 검사는 14일에 실험군III이 다른 군들에 비해 현저한 면역양성반응의 증가를 보였다. 따라서, 0.1 mA의 강도로 20분간 적용했을 때가 앞다리운동감각 기능과 신경가역성 인자 GAP-43 발현에 가장 좋은 조건임을 알 수 있었다.
This study was to investigate the effect of improve forelimb sensorimotor function and neurotrophic factor(GAP-43) expression when differing an application time of tDCS in ischemic brain injury rat model(pre, $1^{st}$, $7^{th}$, $14^{th}$). Focal ischemic brain injur...
This study was to investigate the effect of improve forelimb sensorimotor function and neurotrophic factor(GAP-43) expression when differing an application time of tDCS in ischemic brain injury rat model(pre, $1^{st}$, $7^{th}$, $14^{th}$). Focal ischemic brain injury was induced in 80 Sprague-Dawley rats through middle cerebral artery occlusion(MCAO) by 'Longa' method. And then experimental groups were randomly divided into four groups; GroupI: MCAO induction, GroupII: application of tDCS(10 min) after MCAO induction, GroupIII: application of tDCS(20 min) after MCAO induction, GroupIV: application of tDCS(30 min) after MCAO induction. Modified limb placing test and single pellet reaching test were performed to test forelimb sensorimotor function. And the histological examination was also observed through the immunohistochemistric response of GAP-43(growth-associated protein-43) in the cerebral cortex. In modified limb placing test, groupIII(p<0.05) showed significantly improve than the other groups on $14^{th}$). day. In single pellet reaching test, groupIII(p<0.01) and groupIV(p<0.05) significantly improved on $14^{th}$) day. And in immunohistochemistric response of GAP-43, group III showed significantly positive response than the other groups on $14^{th}$ day. These results suggest that the intensity(0.1 mA)/time(20 min) condition of tDCS application has a significant impact on the sensorimotor functional recovery in focal ischemic brain injury rat models.
This study was to investigate the effect of improve forelimb sensorimotor function and neurotrophic factor(GAP-43) expression when differing an application time of tDCS in ischemic brain injury rat model(pre, $1^{st}$, $7^{th}$, $14^{th}$). Focal ischemic brain injury was induced in 80 Sprague-Dawley rats through middle cerebral artery occlusion(MCAO) by 'Longa' method. And then experimental groups were randomly divided into four groups; GroupI: MCAO induction, GroupII: application of tDCS(10 min) after MCAO induction, GroupIII: application of tDCS(20 min) after MCAO induction, GroupIV: application of tDCS(30 min) after MCAO induction. Modified limb placing test and single pellet reaching test were performed to test forelimb sensorimotor function. And the histological examination was also observed through the immunohistochemistric response of GAP-43(growth-associated protein-43) in the cerebral cortex. In modified limb placing test, groupIII(p<0.05) showed significantly improve than the other groups on $14^{th}$). day. In single pellet reaching test, groupIII(p<0.01) and groupIV(p<0.05) significantly improved on $14^{th}$) day. And in immunohistochemistric response of GAP-43, group III showed significantly positive response than the other groups on $14^{th}$ day. These results suggest that the intensity(0.1 mA)/time(20 min) condition of tDCS application has a significant impact on the sensorimotor functional recovery in focal ischemic brain injury rat models.
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문제 정의
Whishaw 등[20]의 연구방법에 따라 앞다리의 근위 및 원위지절의 감각과 정교한 운동 기능을 검사하기 위해 실시하였다. 25 × 35 × 30 ㎝의 투명아크릴로 제작하였고, 정면 벽에는 폭 1 ㎝의 수직 틈(slit)을 바닥으로 부터 높이 2 ㎝에서 시작하여 높이 15 ㎝까지 만들고, 벽 밖의 수직 틈 정면에 바닥으로부터 높이 3 ㎝, 폭 2㎝의 선반을 만들었다.
본 연구는 국소 허혈성 뇌손상 흰쥐 모델을 대상으로 일정 강도(0.1 ㎃)하에 tDCS의 적용시간(10, 20, 30분) 을 달리하여 앞다리 감각운동성 기능회복 및 GAP-43단백질 발현 변화를 평가하여 tDCS의 임상적 효율성을 위한 기초자료로 제공하고자 실시하였다.
이에 본 연구에서는 국소 허혈성 뇌손상 흰쥐 모델에 두피를 통한 tDCS의 적용시간을 다르게 하였을 경우, 앞다리 운동감각의 운동학적 치료 효과를 알아보고, GAP-43의 발현 정도를 측정하여 기능 호전과 신경재생 정도의 연관성을 파악하여 tDCS의 효과를 알아보고자 하였다.
제안 방법
25 × 35 × 30 ㎝의 투명아크릴로 제작하였고, 정면 벽에는 폭 1 ㎝의 수직 틈(slit)을 바닥으로 부터 높이 2 ㎝에서 시작하여 높이 15 ㎝까지 만들고, 벽 밖의 수직 틈 정면에 바닥으로부터 높이 3 ㎝, 폭 2㎝의 선반을 만들었다. 20개의 먹이 펠릿(Rodent Chow food pellets, Bioserve Inc., USA)(45 ㎎)당 앞다리가 도달하여 흘리지 않고 정확하게 입으로 가져가 먹은 먹이의 수에 대한 백분율로 하루에 3회씩 실시하여 평가하였다[그림 2]
25 × 35 × 30 ㎝의 투명아크릴로 제작하였고, 정면 벽에는 폭 1 ㎝의 수직 틈(slit)을 바닥으로 부터 높이 2 ㎝에서 시작하여 높이 15 ㎝까지 만들고, 벽 밖의 수직 틈 정면에 바닥으로부터 높이 3 ㎝, 폭 2㎝의 선반을 만들었다.
국소 허혈성 뇌손상 유발 모델을 제작하기 위해 70% N2O와 28.5% O2가스에 1.5% enflurane을 혼합한 마취가tm로 전신마취를 시킨 후 수술대에 고정하여 Longa 등[17]의 방법에 따라 중대뇌동맥(middle cerebral artery: MCA) 폐쇄 수술을 시행하였다. 흡입전신마취 후 직장온도계와 열 패드를 이용하여 체온을 일정하게 유지시켰다.
국소 허혈성 뇌손상 유발 전 단일 팰릿 닿기 과제 훈련 적응을 위하여 1주일간 하루 2회 실시하였고, 마지막 3일간의 자료를 뇌손상 유발 전자료로 이용하였다. 먹이 제한을 하여 정상 체중의 90%내외가 되도록 실험 기간동안 유지하였다.
, Carpinteria, CA, USA)용액을 도포하여 발색시켰다. 그 후 Mayer`s hematoxyline(Sigma, MHS-32, USA)으로 대조염색 (counterstaining)을 실시하였으며, 흐르는 물에 5분간 수세하고 슬라이드 표본을 건조시킨 후 통상의 탈수 및 청명화 과정을 거쳐 봉입을 실시하였다.
6㎎/㎏)하여 마취한 후, 4% 중성 파라포름알데하이드 (paraformaldehyde)으로 심장관류로 전고정하였다. 그후 두개골을 제거하고 뇌신경들을 절단한 후에 뇌를 적출하여 10% 중성 파라포름알데하이드에 24시간 후고 정하고, 파라핀 포매하여 180 ㎛ 간격을 두고 두께 5 ㎛ 로 박절하였다. Paxinos와 Watson[21]의 도보를 참고 하여, Bregma 후방 2 ㎜ 부위(Bregma -2) 인접조직을 선별하였다.
양 앞다리가 신전되면 0점, 한쪽 앞다리가 비정상적으로 굴곡되면 1 으로 하였다. 두 번째는 고유수용체 감각 검사로서 흰쥐를 테이블 모서리에 위치시켜 양 앞다리를 모서리 밖으로 늘어뜨려 움직임에 방해가 없도록 붙들었다. 앞다리에 대해 모서리 아래로 잡아당겼다 놓으면 모서리 위로 되돌아오는지 점수화 하였다.
먼저, 신경학적 운동행동 평가를 위해 시각, 촉각 그리고 고유수용감각(proprioceptive)에 반응하는 앞다리의 감각운동 통합 평가가 가능한 수정된 앞다리 배치 검사(MLPT)를 실시하였다. Placing deficit은 피질척수로의 손상과 감각 기능의 장애 특히, 고유수용감각 결함으로 발생되며[27], 앞다리의 지속적 및 반복적 훈련과 앞다리로 먹이를 잡는데(grasping) 있어 약간의 결함들까지 구별지을 수 있는 섬세한 감각운동 기능평가로 단일 팰릿 닿기 검사(SPRT)를 실시하였다.
Paxinos와 Watson[21]의 도보를 참고 하여, Bregma 후방 2 ㎜ 부위(Bregma -2) 인접조직을 선별하였다. 박절한 뇌 절편은 GAP-43 단백질 면역조직화학염색을 실시하였다[그림 3].
운동행동평가는 각 날짜별(국소 허혈성 뇌손상 유발전, 유발 1, 7, 14일째)로 수정된 앞다리 배치검사와 단일 팰릿 닿기 검사를 실시하였고, 면역조직화학적 검사는 각 시간대에 5마리씩을 희생시켜 표본을 제작하여 검사하였다. 실험군 Ⅰ은 국소 허혈성 뇌손상 유발 후 Sham 대조군(n=20), 실험군 Ⅱ는 국소 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(0.1 ㎃) 10분 적용군(n=20), 실험군 Ⅲ은 국소 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(0.1 ㎃) 20분 적용군 (n=20), 실험군 Ⅳ는 국소 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(0.1 ㎃) 30분 적용군(n=20)으로 나누었다. 사육실의 온도는 25±1℃, 습도 55±10%를 유지하였으며, 명암은 12시간 주기로 하였다.
실험군은 국소 허혈성 뇌손상 유발 전, 유발 1, 7, 14일째에 럼푼(Rompun, 바이엘코리아)을 복강주사(0.6㎎/㎏)하여 마취한 후, 4% 중성 파라포름알데하이드 (paraformaldehyde)으로 심장관류로 전고정하였다. 그후 두개골을 제거하고 뇌신경들을 절단한 후에 뇌를 적출하여 10% 중성 파라포름알데하이드에 24시간 후고 정하고, 파라핀 포매하여 180 ㎛ 간격을 두고 두께 5 ㎛ 로 박절하였다.
, Korea)를 사용하였다. 양극 전극은 대뇌피질의 경두개 (transcranial)부위에 붙이기 위해 plastic cup 모형에 고정시켜 적용하였고, 음극 전극은 전기의 단락 현상 (shunting effect)을 막기 위해 몸통에 적용하였다[그림 1]
운동행동평가는 각 날짜별(국소 허혈성 뇌손상 유발전, 유발 1, 7, 14일째)로 수정된 앞다리 배치검사와 단일 팰릿 닿기 검사를 실시하였고, 면역조직화학적 검사는 각 시간대에 5마리씩을 희생시켜 표본을 제작하여 검사하였다. 실험군 Ⅰ은 국소 허혈성 뇌손상 유발 후 Sham 대조군(n=20), 실험군 Ⅱ는 국소 허혈성 뇌손상 유발 후 tDCS(0.
Jeong 등[19]의 연구방법에 따라 3종류의 감각운동능력을 검사하였다. 전방 시야 체지 배치 검사(forward visual limb placing test)는 꼬리를 잡고 앞다리가 지면에서 10 ㎝ 떨어지도록 하여 앞다리의 신전 정도를 점수화하였다. 양 앞다리가 신전되면 0점, 한쪽 앞다리가 비정상적으로 굴곡되면 1 으로 하였다.
조직학적 분석은 광학현미경(Olympus BX50, Japan)에 장착된 CCD 카메라(Foculus, Germany)와 개인용컴퓨터를 연결시켜 Image-proplus ver 4.0 for windows(media cybernetics, USA)를 사용하여 반정량적 방법(semiquantitative manner)으로 구분하여 negative(-), mild(+), moderate(++), severe(+++)로 평가하였다.
양극 전극은 직경1 ㎝이며, plastic cup 모형 안에는 겔을 채웠다. 통전 시 강도는 0.1 ㎃로 하였고, 적용시간은 실험군 Ⅰ(0분), 실험군Ⅱ(10분), 실험군Ⅲ(20분), 실험군Ⅳ(30분)으로 1일 1회 적용하였다[표 2].
한편, 운동행동학적 변화와 관련하여 신경세포의 발생과 재생에 관여하여 가소성 정도에 매우 중요한 영향을 끼치는 GAP-43 단백질의 발현 정도를 관찰하였다. 뇌 손상 유발 후 아무런 자극을 하지 않은 실험군 Ⅰ은 14일째에서야 일부 발현이 되었고, 5분간 tDCS를 적용한 실험군 Ⅱ는 7일째와 14일째에 비슷하게 발현되었다.
5% enflurane을 혼합한 마취가tm로 전신마취를 시킨 후 수술대에 고정하여 Longa 등[17]의 방법에 따라 중대뇌동맥(middle cerebral artery: MCA) 폐쇄 수술을 시행하였다. 흡입전신마취 후 직장온도계와 열 패드를 이용하여 체온을 일정하게 유지시켰다. 흰쥐의 목 정중부를 절개하고 좌측 총경동맥을 박리하여 총경동맥을 따라 근위부로 진행하여 외경동맥과 내경동맥을 분리한 후 총경동맥과 외경동맥을 결찰하고 총경동맥 분지부에 monofilament nylon (4.
흡입전신마취 후 직장온도계와 열 패드를 이용하여 체온을 일정하게 유지시켰다. 흰쥐의 목 정중부를 절개하고 좌측 총경동맥을 박리하여 총경동맥을 따라 근위부로 진행하여 외경동맥과 내경동맥을 분리한 후 총경동맥과 외경동맥을 결찰하고 총경동맥 분지부에 monofilament nylon (4.0호) 실끝을 뭉툭하게 하여 밀어 넣는 방법으로 중대뇌동맥을 폐쇄한 후 봉합 및 소독을 하였다.
대상 데이터
그후 두개골을 제거하고 뇌신경들을 절단한 후에 뇌를 적출하여 10% 중성 파라포름알데하이드에 24시간 후고 정하고, 파라핀 포매하여 180 ㎛ 간격을 두고 두께 5 ㎛ 로 박절하였다. Paxinos와 Watson[21]의 도보를 참고 하여, Bregma 후방 2 ㎜ 부위(Bregma -2) 인접조직을 선별하였다. 박절한 뇌 절편은 GAP-43 단백질 면역조직화학염색을 실시하였다[그림 3].
피부와 전극사이에 전기 저항(resistance)을 줄이기 위해 삭모 후 겔(gel)을 사용하였다. 양극 전극은 직경1 ㎝이며, plastic cup 모형 안에는 겔을 채웠다. 통전 시 강도는 0.
체중 약 250±50 g의 Sprague-Dawley계 흰쥐(8주령, 웅성, 대한실험동물) 80마리를 사용하였다.
피부와 전극사이에 전기 저항(resistance)을 줄이기 위해 삭모 후 겔(gel)을 사용하였다. 양극 전극은 직경1 ㎝이며, plastic cup 모형 안에는 겔을 채웠다.
데이터처리
for windowⓇ을 사용하였다. 각 실험 결과 값은 평균 및 표준편차로 나타내었으며, tDCS 적용시간에 따른 각 실험군 간의 시간경과에 따른 차이를 비교하기 위하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)를 실시하였다. 사후검정은 Tukey`s multiple range test를 실시하였다.
각 실험 결과 값은 평균 및 표준편차로 나타내었으며, tDCS 적용시간에 따른 각 실험군 간의 시간경과에 따른 차이를 비교하기 위하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)를 실시하였다. 사후검정은 Tukey`s multiple range test를 실시하였다. 분석 시 유의수준은 α=0.
이론/모형
Jeong 등[19]의 연구방법에 따라 3종류의 감각운동능력을 검사하였다. 전방 시야 체지 배치 검사(forward visual limb placing test)는 꼬리를 잡고 앞다리가 지면에서 10 ㎝ 떨어지도록 하여 앞다리의 신전 정도를 점수화하였다.
tDCS적용은 김상준[19]의 방법에 따라 0.1 ㎃ 단위로 강도 조절이 가능한 직류전기자극기(Cybermedic Co., Korea)를 사용하였다. 양극 전극은 대뇌피질의 경두개 (transcranial)부위에 붙이기 위해 plastic cup 모형에 고정시켜 적용하였고, 음극 전극은 전기의 단락 현상 (shunting effect)을 막기 위해 몸통에 적용하였다[그림 1]
체중 약 250±50 g의 Sprague-Dawley계 흰쥐(8주령, 웅성, 대한실험동물) 80마리를 사용하였다. 개체 선별을 위해 Bederson 등[16]의 방법으로 신경학적 검사를 실시하여 2등급이상의 흰쥐를 사용하였다[표 1]
성능/효과
tDCS 적용시간에 따른 단일 팰릿 닿기 검사의 일원 배치분산분석 결과, 허혈성 뇌손상 유발 전, 1, 7일에는 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나(p>0.05) 유발 14일에서 통계학적으로 유의한 차이를 나타냈다 (p<0.001).
tDCS 적용시간에 따른 수정된 앞다리 배치 검사의 일원배치분산분석 결과, 허혈성 뇌손상 유발 전, 유발 1, 7일에는 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 (p>0.05) 유발 14일에서 통계학적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05).
tDCS 적용시간에 따른 앞다리 운동감각의 운동학적 치료 효과를 알아보기 위하여 GAP-43 단백질 발현을 면역조직화학적 염색을 통하여 관찰한 결과, 실험군Ⅰ은 14일에 일부 발현이 되었고, 실험군 Ⅱ는 7일에 발현이 되다가 14일에도 비슷하게 발현되었다. 실험군 Ⅲ은 7일에서부터 발현이 현저하게 증가하여 14일에는 더욱 증가하였고, 실험군 Ⅳ는 7일에 일부 발현이 되어 14일에 증가된 발현을 보였다[표 5][그림 7].
뇌 손상 유발 후 아무런 자극을 하지 않은 실험군 Ⅰ은 14일째에서야 일부 발현이 되었고, 5분간 tDCS를 적용한 실험군 Ⅱ는 7일째와 14일째에 비슷하게 발현되었다. 그러나 20분간 tDCS를 적용한 실험군 Ⅲ은 7일에서부터 현저하게 발현이 증가되어 14일째에는 더욱 증가하였고, 20분간 tDCS를 적용한 실험군 Ⅳ는 7일에 일부 발현이 증가되지만 14일에는 실험군 Ⅲ만큼 증가된 발현을 보이지는 않았다. 이는 아급성기에서의 tDCS 적용이 신경세포의 발생과 재생에 긍정적인 자극이 되었음을 의미한다.
05)에서 유의한 차이를나타냈다. 급성기(1일과 7일)에 0.1 ㎃강도로 10, 20, 30분간의 tDCS 적용이 운동행동학적으로 효과를 나타내지 않았음을 의미하며, 아급성기(14일)에 0.1 ㎃강도로 20분(실험군 Ⅲ)과 30분(실험군 Ⅳ)에서 운동행동학적인 유의한 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 이는 tDCS 적용이 앞다리의 감각운동 통합에 긍정적인 영향을 주었음을 의미한다.
또한 SPRT에서도 뇌손상 유발 후 1, 7일에는 네군 모두 유의한 차이를 보이지 않았으나 유발 후 14일에서 실험군 Ⅰ에 비해 20분간 tDCS를 적용한 실험군 Ⅲ(p<0.01)과 30분간 tDCS를 적용한 실험군Ⅳ(p<0.05)에서 유의한 차이를나타냈다.
본 연구에서는 국소 허혈성 뇌손상 흰쥐 모델을 대상으로 두피에 비침습적 경두개직류전기자극을 0.1 ㎃의 강도하에 20분간 적용했을 때가 앞다리운동감각 기능과 신경가역성 인자 GAP-43의 발현에 가장 좋은 조건 임을 확인할 수 있었다. 짧은 전기자극이나 장시간의 전기자극은 오히려 뇌활성화에 미치지 못하는 문제가 나타났다.
운동행동학적 평가의 주된 결과는 MLPT에서 뇌손상 유발 후 1, 7일에는 네군 모두 유의한 차이를 보이지 않았으나 유발 후 14일에서 아무런 자극을 하지 않은 실험군 Ⅰ에 비해 20분간 tDCS를 적용한 실험군 Ⅲ에서 유의한 차이를 나타냈다(p<0.05).
이는 아급성기에서의 tDCS 적용이 신경세포의 발생과 재생에 긍정적인 자극이 되었음을 의미한다. 이상으로 보아 뇌손상 후 14일 째에 0.1 ㎃강도로 20분(실험군 Ⅲ)과 30분(실험군 Ⅳ) 에서 운동행동학적인 유의한 효과를 보인 결과와 GAP-43 단백질 발현의 연관성이 매우 높음을 면역조직학적 방법으로 확인할 수 있었다.
지금까지의 모든 결과들을 종합해 보면, 본 연구는 기존에 자극 지속시간이 길수록 피질 활성도가 크다고 보고한 연구결과[7]와 다른 결과이며, 오히려 자극 시간, 강도, 전극의 크기의 고려가 조직 손상의 최소화에 중요함을 보고한 Priori[8]의 의견과 같은 결과를 나타냈다. 즉 본 연구에서는 0.1 ㎃의 강도로 20분간 적용했을 때가 앞다리운동감각 기능과 신경가역성 인자 GAP-43 발현에 가장 좋은 조건임을 확인할 수 있었다.
후속연구
짧은 전기자극이나 장시간의 전기자극은 오히려 뇌활성화에 미치지 못하는 문제가 나타났다. 따라서 본 연구의 결과는 임상에서 재활치료시 tDCS의 다양한 조건들을 고려해야 함을 시사하는 기초자료가 될 것으로 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
tDCS 적용 시 어떤 현상이 유발될 수 있는가?
tDCS는 운동 훈련 프로토콜이나 회복의 인식을 증가시키기 위한 자극으로 적용되기 때문에 다른 뇌 자극 방법들에 비해 훨씬 용이하며 실험설계를 하거나 평가를 위한 특별한 연구들에서 널리 시용되고 있다[4]. tDCS 적용 시 약간의 따끔거림, 두통, 피로감, 오심 등이 유발될 수 있으나 자극 후 곧 완화되어 큰 부작용은 없는 것으로 보고된다[5]. Liebetanz 등[6]은 tDCS적용시 뇌 흥분성의 가역적 변화는 극성 뿐 아니라 전류의 세기, 자극 기간 등 다양한 요소들에 의해 선택적으로 조절된다고 하였다.
비침습적 대뇌피질을 자극하는 방법에는 어떤 것이 있는가?
비침습적 대뇌피질을 자극하는 방법으로는 반복 경두개자기자극(repeatitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)과 경두개직류전기자극(transcranial direct current stimulation, tDCS)이 대표적이다[4]. tDCS는 운동 훈련 프로토콜이나 회복의 인식을 증가시키기 위한 자극으로 적용되기 때문에 다른 뇌 자극 방법들에 비해 훨씬 용이하며 실험설계를 하거나 평가를 위한 특별한 연구들에서 널리 시용되고 있다[4].
경두개직류전기자극의 특징은?
비침습적 대뇌피질을 자극하는 방법으로는 반복 경두개자기자극(repeatitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)과 경두개직류전기자극(transcranial direct current stimulation, tDCS)이 대표적이다[4]. tDCS는 운동 훈련 프로토콜이나 회복의 인식을 증가시키기 위한 자극으로 적용되기 때문에 다른 뇌 자극 방법들에 비해 훨씬 용이하며 실험설계를 하거나 평가를 위한 특별한 연구들에서 널리 시용되고 있다[4]. tDCS 적용 시 약간의 따끔거림, 두통, 피로감, 오심 등이 유발될 수 있으나 자극 후 곧 완화되어 큰 부작용은 없는 것으로 보고된다[5].
참고문헌 (27)
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