[논문]소부(HT8) 전침이 뇌파(EEG)와 심박변이도(HRV)에 미치는 영향

윤대식; 홍승원; 이용섭

doi:10.14406/acu.2013.050

소부(HT8) 전침이 뇌파(EEG)와 심박변이도(HRV)에 미치는 영향
The Effect of Electroacupuncture at Sobu(HT8) on the EEG and HRV 원문보기

Korean journal of acupuncture, v.30 no.4, 2013년, pp.305 - 318

윤대식 (누가한의원) , 홍승원 (명가한의원) , 이용섭 (현가한의원)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : The aim of this study was to examine the effect of electroacupuncture(EA) at an acupoint, HT8(Sobu), on normal humans by using power spectral analysis. We examined the effect on the Heart Rate Variability(HRV), and the balance of the autonomic nervous system. Methods : Thirty-two healthy volunteers participated in this study. EEG(Electroencephalogram) power spectrum exhibits site-specific and state-related differences in specific frequency bands. A thirty-two channel EEG study was carried out on thirty-two subjects(14 males; mean age=23.5 years old, 18 females; mean age=21.5 years old). HRV and EEG were simultaneously recorded before and after acupuncture. Results : In the ${\alpha}$(alpha) band, during the HT8-acupoint treatment, the power values in the ${\alpha}$(alpha) band significantly decreased(p<0.05) at 28 channels. In the ${\beta}$(beta) band significantly decreased(p<0.05) at 26 channels. In ${\delta}$(delta) band significantly decreased(p<0.05) at 18 channels. In ${\theta}$(theta) band significantly decreased(p<0.05) at 20 channels. ${\alpha}/{\beta}$ values were increased at 6 channels and decreased at 10 channels.${\beta}/{\theta}$ values were increased at 10 channels and decreased at 19 channels. Mean-RR(RR-interval), Complexity, RMSSD(Root mean square of successive differences), SDSD(Standard deviations differences between adjacent normal R-R intervals), norm HF showed a significantly increased and mean-HRV, norm LF, LHR(LF/HF Ratio) showed a significantly decreased after HT8-acupoint treatment(p<0.05). Conclusions : These results suggest that EA at the HT8 mostly causes significant changes on alpha(28 channels), beta(26 channels), delta(18 channels), theta(20 channels) bands and mean-HRV, mean-RR, complexity, RMSSD, SDSD, norm LF, norm HF and LHR. If practicing EA at the HT8, it will regulate the function of the cerebral cortex, decrease activity of the sympathetic and increase parasympathetic nervous activity.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 실험에서는 소부(HT8)에 대한 뇌, 신경계통에 대한 보고를 바탕으로 소부(HT8)의 전침 자극을 통하여 뇌의 작용에 영향을 줄 것이라는 예측 하에 정상인의 뇌파 자료를 수집한 후 분석을 하였으며, 심장이나 체표온도 등에 대한 보고를 바탕으로 심박변이에 영향을 줄 것이라는 예측 하에 HRV변화 분석을 시도하여 소부(HT8) 전침이 뇌파의 변화뿐만 아니라 자율신경계통에 미치는 영향까지 살펴보고자 하였다.
소부(HT8) 전침이 HRV의 변화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 관련된 지표를 관찰하였다.
이에 저자는 소부(HT8)의 전침(Electroacupuncture, EA) 후 나타나는 뇌파(EEG)와 심박변이도(HRV)의 변화를 파워스펙트럼 분석 방법으로 관찰하여 유의성 있는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

제안 방법

, USA) 을 피험자의 머리에 국제 10-20 시스템 전극법의 위치에 맞게 씌워서 이루어졌다. 뇌파 아날로그 신호를 출력 단자와 연결한 개인용 컴퓨터에 설치된 아날로그-디지털 전환기를 통하여 디지털 신호로 바꾸어 epoch(1 epoch=1초) 단위로 컴퓨터에 저장하였다. 저장된 자료는 200 epoch 동안 256 Hz의 표본 추출 속도로 디지털화하는 프로그램을 이용하여 수집하였다.
모든 뇌파 신호는 잔류 근전도의 활성도를 제거하기 위하여 1∼35 Hz에서 여과하였고 기준 전극은 양측의 귓불에 연결한 A1, A2로 하였다. 뇌파의 측정은 편안하게 누운 채로 눈을 가볍게 감았지만 잠이 들지 않은 상태를 유지한 후 electrode cap(ElectroCap Co., USA) 을 피험자의 머리에 국제 10-20 시스템 전극법의 위치에 맞게 씌워서 이루어졌다. 뇌파 아날로그 신호를 출력 단자와 연결한 개인용 컴퓨터에 설치된 아날로그-디지털 전환기를 통하여 디지털 신호로 바꾸어 epoch(1 epoch=1초) 단위로 컴퓨터에 저장하였다.
자극은 자침 깊이 1 cm 정도를 유지하였고 전침의 자극량과 지속 시간은 180 μs, 주파수 80 Hz, 최대전류 1 mA를 5분간 지속적으로 양쪽에 주었다. 대조군으로 사용된 비경혈은 족궐음간경의 태충(LR3)과 족양명위경의 함곡(ST43)의 중간지점으로 임의로 정하였으며 소부 (HT8)와 동일하게 전침을 5분간 시행하였다.
먼저 안정시의 뇌파와 HRV를 각각 5분간 측정하였고, 그 뒤에 소부(HT8)에 전침을 5분간 시행하였고, 발침 후 5분간 뇌파와 HRV를 측정하였다. 동일한 실험 대상자들에게 30분 후 동일한 방법으로 비경혈에 전침을 하여 뇌파와 HRV를 측정하였다. 소부(HT8) 자침의 영향이 비경혈 자침 실험결과에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 고려사항이 더 많겠지만 실험의 여건상 두 실험의 간격을 30분으로 정하였다(Fig.
실험은 조명을 어둡게 한 검사실에서 외부소음을 최대한 차단한 채로 측정 전 30분 동안 충분히 안정을 취하게 한 후에 눈을 감고 누운 자세로 시행하였다. 먼저 안정시의 뇌파와 HRV를 각각 5분간 측정하였고, 그 뒤에 소부(HT8)에 전침을 5분간 시행하였고, 발침 후 5분간 뇌파와 HRV를 측정하였다. 동일한 실험 대상자들에게 30분 후 동일한 방법으로 비경혈에 전침을 하여 뇌파와 HRV를 측정하였다.
모든 뇌파 신호는 잔류 근전도의 활성도를 제거하기 위하여 1∼35 Hz에서 여과하였고 기준 전극은 양측의 귓불에 연결한 A1, A2로 하였다.
분석은 δ(0.2∼3.99 Hz), θ(4∼7.99 Hz), α(8∼12.99 Hz), β (13∼30 Hz)의 4개의 주파수 구간대별로 나누어 Complexity(LAXTHA Co., KOREA)를 사용하여 분석하였다.
동일한 실험 대상자들에게 30분 후 동일한 방법으로 비경혈에 전침을 하여 뇌파와 HRV를 측정하였다. 소부(HT8) 자침의 영향이 비경혈 자침 실험결과에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 고려사항이 더 많겠지만 실험의 여건상 두 실험의 간격을 30분으로 정하였다(Fig. 1).
소부(HT8)에 전침을 시술한 후 나타나는 EEG(뇌파, Electroencephalograph)와 HRV(심박변이도, Heart rate variability)의 변화를 파워스펙트럼 분석방법으로 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
소부(HT8)와 비경혈 전침 전후 각 5분의 뇌파를 수집하여 신호를 1 epoch로 끊어서 FFT(Fast Fourier Transform)를 하고 난 후에 파워 스펙트럼 분석을 하였다. 스펙트럼 Fig.
5세이다(Table 1). 신체적 또는 정신과적 질환이 없는 건강한 상태의 모든 대상자들에게 검사 2주일 전부터 약물 사용을 제한하였으며 음주는 1주일 전부터 제한하였고, 검사 전날에는 특별한 활동을 하지 못하도록 하였으며 일상생활은 그대로 유지하도록 하여 실험에 영향을 줄 수 있는 요인들을 가능한 배제하였다.
실험은 조명을 어둡게 한 검사실에서 외부소음을 최대한 차단한 채로 측정 전 30분 동안 충분히 안정을 취하게 한 후에 눈을 감고 누운 자세로 시행하였다. 먼저 안정시의 뇌파와 HRV를 각각 5분간 측정하였고, 그 뒤에 소부(HT8)에 전침을 5분간 시행하였고, 발침 후 5분간 뇌파와 HRV를 측정하였다.
심박변이 측정용 맥파계인 QECG-3 LXC3203 (LAXTHA Inc., Korea)을 사용하여 피험자가 조용한 실험실내 환경에 적응한 후에 실시하였으며, 표준사지유도방식에 의해 왼쪽 팔목, 오른쪽 팔목, 왼쪽 발목에 측정전극을 부착하고, 오른쪽 발목에 접지전극을 부착하고 측정하였다.
자극은 자침 깊이 1 cm 정도를 유지하였고 전침의 자극량과 지속 시간은 180 μs, 주파수 80 Hz, 최대전류 1 mA를 5분간 지속적으로 양쪽에 주었다.
뇌파 아날로그 신호를 출력 단자와 연결한 개인용 컴퓨터에 설치된 아날로그-디지털 전환기를 통하여 디지털 신호로 바꾸어 epoch(1 epoch=1초) 단위로 컴퓨터에 저장하였다. 저장된 자료는 200 epoch 동안 256 Hz의 표본 추출 속도로 디지털화하는 프로그램을 이용하여 수집하였다.

대상 데이터

뇌파 분석 대상자 32명은 남자 14명, 여자 18명으로 평균 연령은 남 23.5세, 여 21.5세이다. 소부(HT8) 전침 후에 뇌파의 변화는 아래와 같다.
머리에 부착하는 전극의 배치는 국제 뇌파 및 임상 뇌대사 학회연맹에서 추천하는 국제 10-20시스템^23,24) 을따라서 30개의 도금된 전극(Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, TT2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz, O2)을 사용하였다(Fig. 2). 뇌파측정기는 Neuronics(MIRAE engineering Co.
실험에 사용된 침은 일회용 멸균침으로 길이 4.0 cm, 굵기 0.3 mm의 호침(Dong Bang Acupuncture Inc., KOREA)이며 전기자극은 Cefar-Acus II(Hipoland, Sweden) 를 사용하였다. 소부(HT8)는 양측을 취혈하였는데 小指本節後陷凹處로 手掌의 제 4, 5 중수골 간의 중앙을 취혈하였다²²⁾ .

데이터처리

시술 전과 시술 후 변화에 대해서 모든 실험 결과는 평균±표준편차로 표시하였고, 통계처리는 SPSS for Windows 13.0을 이용하였으며, 소부(HT8) 전침 자극 전후 HRV 의 변화를 보기 위하여 Wilcoxon signed rank test26,27)를 시행하여 p-value가 0.05이하인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 간주 하였다.
, KOREA)를 사용하여 분석하였다. 자극 전과 후, 두 그룹의 결과는 평균으로 표시하였고 통계 프로그램 SPSS for Windows 13.0을 이용하여 Wilcoxon signed rank test²⁵⁾ 로 도출 하였다.

이론/모형

2). 뇌파측정기는 Neuronics(MIRAE engineering Co., KOREA)를 사용하였다. 모든 뇌파 신호는 잔류 근전도의 활성도를 제거하기 위하여 1∼35 Hz에서 여과하였고 기준 전극은 양측의 귓불에 연결한 A1, A2로 하였다.

성능/효과

α파는 소부(HT8) 전침 자극 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며 특히 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
β파는 소부(HT8) 전침 자극 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며 특히 F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
δ파는 소부(HT8) 전침 자극 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, O1 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
θ파는 소부(HT8) 전침 자극 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, Po1, Po2, O1 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
1) α파의 변화: α파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소 하는 경향을 나타내었으며 특히 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성(p＜0.05) 있는 감소를 보였다.
1. α파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
2. β파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
3) δ파의 변화: δ파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소 하는 경향을 나타내었으며 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, O1 채널에서 유의성 (p＜0.05) 있는 감소를 보였다.
3. δ파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, O1 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
4) θ파의 변화: θ파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소 하는 경향을 나타내었으며 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, Po1, Po2, O1 채널에서 유의성(p＜0.05)있는 감소를 보였다.
4. θ파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, Po1, Po2, O1 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다.
5) α/β 값의 변화: α/β 값은 F7, T3, C3, Cz, C4, O2 채널에서 증가하였으며 Fp1, Fp2, F8, FTC1, FTC2, T4, TT2, T6, O1, Oz 채널에서 감소하였고 F3, Fz, F4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, Po1, Po2 채널에서는 증감이 없었다(Table 6, Fig. 11).
5. α/β 값은 F7, T3, C3, Cz, C4, O2 채널에서 증가하였으며, Fp1, Fp2, F8, FTC1, FTC2, T4, TT2, T6, O1, Oz 채널에서 감소 하였으며, β/θ 값은 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, FTC2, TT2, Pz, P4 채널에서 증가하였고, F8, FTC1, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, T6, Po1, Po2, Oz, O2 채널에서 감소하였다.
6) β/θ 값의 변화: β/θ 값은 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, FTC2, TT2, Pz, P4 채널에서 증가하였으며 F8, FTC1, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, T6, Po1, Po2, Oz, O2 채널에서 감소하였고 O1 채널에서는 증감이 없었다(Table 7, Fig. 12).
6. Mean-RR, Complexity, RMSSD, SDSD, norm HF는 소부 전침 후에 유의하게 증가하였다.
7. Mean HRV, norm LF, LHR(LF/HF Ratio)은 소부 전침 후에 유의하게 감소하였다.
Complexity는 전침 전 0.66±0.19, 소부(HT8) 전침 후 0.71± 0.14, 비경혈 전침 후 0.70±0.16를 각각 나타내었으며, 전침 전에 비하여 소부(HT8) 전침 후 유의하게 증가하였다(Table 8, Fig. 16).
LF/HF Ratio(LHR)은 전침 전 1.05±0.15, 소부(HT8) 전침 후 1.00±0.14, 비경혈 전침 후 1.03±0.14를 각각 나타내었으며, 전침 전에 비하여 소부(HT8) 전침 후 유의하게 감소하였다(Table 8, Fig. 22).
RMSSD는 전침 전 29.53±15.76 ms, 소부(HT8) 전침 후 34.67± 15.14 ms, 비경혈 전침 후 32.75±15.41 ms를 각각 나타내었으며, 전침 전에 비하여 소부(HT8)와 비경혈 전침 후 모두 유의하게 증가하였다(Table 8, Fig. 17).
SDSD는 전침 전 36.82±19.59 ms, 소부(HT8) 전침 후 42.79± 18.03 ms, 비경혈 전침 후 44.12±18.99 ms를 각각 나타내었으며, 전침 전에 비하여 소부(HT8)와 비경혈 전침 후 모두 유의하게 증가하였다(Table 8, Fig. 18).
본 실험에서 소부(HT8) 전침 자극 후 HRV의 변화에서는 MeanRR, Complexity, RMSSD, SDSD는 유의하게 증가하는 경향성을 보였으며 Mean HRV는 유의하게 감소하는 경향을 보였다. norm LF는 유의하게 감소하는 경향을 보였으며 norm HF는 유의하게 증가하는 경향을 보였고 LHR은 감소하였다. SDNN은 증가하였고 VLF는 감소하였으나 유의성은 없었다.
본 실험에서 소부(HT8) 전침 자극 후 HRV의 변화에서는 MeanRR, Complexity, RMSSD, SDSD는 유의하게 증가하는 경향성을 보였으며 Mean HRV는 유의하게 감소하는 경향을 보였다. norm LF는 유의하게 감소하는 경향을 보였으며 norm HF는 유의하게 증가하는 경향을 보였고 LHR은 감소하였다.
소부(HT8)의 전침 자극을 통하여 α, β, δ, θ파에서는 전체 적인 감소가 관찰되었으며 α/β, β/θ 값의 변화가 있었다. 이러한 실험 결과로 미루어 보아 소부(HT8)의 전침 자극이 대뇌피질에 어떠한 영향을 줄 수 있는 것으로 사료된다.

후속연구

본 연구의 경우 경혈 자침 실험이 끝난 후 같은 대상자에게 30분 휴식 후 비경혈 자침 실험을 하였으나, 이를 위해서는 실험자의 상태가 30분 정도 휴식시에 안정시 뇌파로 회복된다는 근거가 필요할 것인데, 이에 대한 추후 검증이 고려되어져야 한다고 생각된다. 소부 전침이 대뇌피질의 기능조절과 교감신경 활성도 저하 및부교감신경 활동도 증가에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	경락학설이란 무엇인가?	경락학설은 한의학의 특징인 우주 유기체적 관점을 보다 확연하게 만드는 핵심 이론이다. 경락의 실체에 대한 실험적 규명은 다각 적으로 시도되고 있다.
	소부는 어디에 사용되는가?	특히 소부(HT8)는 수소음심경의 火穴로서 심장질환뿐 아니라 신경성 소화기 질환, 신경계 질환, 피부과 질환, 정신활동에 관련된 증상에도 다용되는데, 心은 心主血脈, 心主神志(心藏神), 心主汗液 등의 생리기능을 하며 이 중 神志를 주장하는 내용을 좀 더 살펴보면 『素問ㆍ靈蘭秘典論』의 “心者, 君主之官, 神明出焉”이나 『靈樞 ㆍ邪客篇』의 “心者五臟六腑之主, 精神之所舍也”등에서 알 수 있듯이 사람의 정신이나 사유ㆍ의식활동이 모두 心에 의해 지배를 받고 있음을 설명하는 것이다 22) .
	소부(HT8)에 전침을 시술한 후 나타나는 EEG와 HRV의 변화를 파워스펙트럼 분석방법으로 관찰한 결과 얻은 결론은?	1. α파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다. 2. β파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, Pz, P4, T6, Po1, Po2, O1, Oz 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다. 3. δ파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, O1 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다. 4. θ파는 소부(HT8) 전침 후에 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, T6, Po1, Po2, O1 채널에서 유의성 있는 감소를 보였다. 5. α/β 값은 F7, T3, C3, Cz, C4, O2 채널에서 증가하였으며, Fp1, Fp2, F8, FTC1, FTC2, T4, TT2, T6, O1, Oz 채널에서 감소 하였으며, β/θ 값은 Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, FTC2, TT2, Pz, P4 채널에서 증가하였고, F8, FTC1, T3, C3, Cz, C4, T4, TT1, TCP1, CP1, CP2, TCP2, T5, P3, T6, Po1, Po2, Oz, O2 채널에서 감소하였다. 6. Mean-RR, Complexity, RMSSD, SDSD, norm HF는 소부 전침 후에 유의하게 증가하였다. 7. Mean HRV, norm LF, LHR(LF/HF Ratio)은 소부 전침 후에 유의하게 감소하였다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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