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문제 정의
- 본 연구는 목적은 자살 시도 집단과 자살 사고 집단을 대상으로, 자살행동과의 연관성이 가장 일관되게 보고되고 있는 충동성과 관련이 있다고 알려진 Nogo 사건관련전위를 측정, 두 집단 간의 차이를 관찰하고 자살시도와 관련된 임상 변인과의 상관성을 분석하여 자살 시도자와 자살 사고자와의 차이를 평가할 것이다. 본 연구자들은 자살 시도자의 경우 자살 사고자에 비해 Nogo N2 및 P3 사건관련전위의 진폭의 유의한 감소를 보일 것이라는 가설과, 차이를 나타내는 전위의 진폭 값과 충동성을 나타내는 임상변인간의 유의미한 상관이 관찰될 것이라는 가설을 검증할 것이다
- 본 연구의 목적은 자살시도 집단과 자살사고 집단을 대상으로, 자살행동과의 연관성이 가장 일관되게 보고되고 있는 충동성이라는 특성과 관련이 있다고 알려진 Nogo 사건 관련 전위를 측정, 두 집단 간의 차이를 관찰하고 자살시도와 관련된 임상 변인과의 상관성을 분석하는 것이다. 예측한대로, 자살 시도군의 경우 사고군에 비해 유의미하게 Nogo P3 진폭의 감소를 보였고 차이를 보인 진폭값과 피험자의 충동성과 유의미한 상관이 관찰되었다.
가설 설정
- 평가할 것이다. 본 연구자들은 자살 시도자의 경우 자살 사고자에 비해 Nogo N2 및 P3 사건관련전위의 진폭의 유의한 감소를 보일 것이라는 가설과, 차이를 나타내는 전위의 진폭 값과 충동성을 나타내는 임상변인간의 유의미한 상관이 관찰될 것이라는 가설을 검증할 것이다
제안 방법
- 2가지 청각자극(표준적인 소리와 조금 높은 음의 목표 자극)을 사용하였고 일반적인 청각 자극 제시 과제를 사용하였다 표준자극과 목표 자극의 빈도 비율은 85% 대 15%로서 피험자에게 표준자극일 때 버튼을 누르도록 요구하며 목표 자극일 경우 자극을 무시하도록 요구하였다 목표 자극의 음높이는 1, 500 Hz 였으며 표준자극은 1, 000 Hz 였다. 자극과 자극 사이에는 1, 500 ms의 간격이 있었다.
- 1~100 Hz 통과 주파수(band pass filter)로 처리하였으며 sampling rate는 1, 000 Hz였다. Fpl/Fp2, F7/F8, F5/F6, F3/F4, Fl/Fz/F2, F9/ F10, F7/F8, FC5/FC6, FC3/FC4, FC1/FC2, T9/T10, T7/T8, C5/C6, C3/C4, Cl/Cz/C2, TP7/TP8, CP5/CP6, CP3/CP4, CP1/CP2, P9/P10, P7/P8, P5/P6, P3/P4, Pl/Pz/P2, PO9/PO10, PO7/PO8, PO1/PO2 그리고 Ol/Oz/O2의 전극에서 뇌파를 측정하였다.
- 본 연구는 2017년 9월~2018년 12월까지 자살시도 후 내과적인 중재가 필요하여 충남 소재 일 대학교병원 응급실 방문을 통해 내과에 입원 후 정신건강의학과에 의뢰된 만 18세 이상 만 70세 이하의 남녀 30명과 자살 시도력은 없으나 자살사고를 동반한 우울증상으로 정신건강의학과 외래에 내원한 동일한 연령 대의 33명의 남녀를 대상으로 진행하였다 한국판 Mini International Neuropsychiatric Interview(MINI)를 통해 정신질환에 대한 숙련된 정신건강의학과 전문의가 연구참여자를 대상으로 임상적 면담과 평가를 실시하였고, The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disor ders, Fifth Edition(DSM-5)의 진단기준에 근거하여 진단을 내렸다 임신 기간 중에 있는 자, 정신 지체, 기타의 신경 기능장애 알콜 혹은 물질 남용 및 의존 기타 신체 질환으로 연구에 참여하기 어려운 자는 연구대상에서 제외하였다 자살시도자의 경우 자살 시도 1주일 이내에 임상평가 및 뇌파검사를 시행하였고, 모든 연구 대상자들은 정신과적 약물을 복용하지 않았다 자살사고자의 경우 기존 정신과적 약물을 복용하지 않은 외래 초진환자들을 대상으로 모집하였고 외래 첫 방문 시 임상적 면담과 뇌파검사를 진행하였다. 모든 연구 대상자들의 우세손은 오른손이었다 본 연구의 모든 연구대상자와 보호자는 자발적으로 참여하였으며 모든 연구대상자들은 헬싱키 선언에 따라 동의서를 작성하였다 소속 대학교병원 기관생명윤리위원회 (Institutional Review Board No.
- 접지는 앞이마를 사용하였고, 물리적으로 연결된 reference 전극은 양쪽 유양돌기(mastoid)에 부착. 수직의 안구전도 (Electrooculogram, EOG)은 우측 안구의 위 아래 두 곳에서, 수평의 EOG는 양쪽 눈 의 바깥쪽(canthus)에서 측정하였다. 이 때 전극 저항은 5 kQ 이하로 유지하였고, 모든 데이터는 0.
- 04). 여러 전극에서 측정한 다중비교에 대한 보정을 위해 False Discovery Rate(FDR)방법을 사용하였고 FDR로 보정하였을 때 FCz 전극에서 측정한 Nogo P3의 진폭은 여전히 유의한 차이를 나타내었다(FDR adjusted p=0.03).
- 1 ~30 Hz였다. 자극 전 100 ms부터 자극 후 600 ms까지의 epoch을 선택하였고, 선택된 epoch들은 baseline correction을 위해 자극 전 interval의 평균값을 추출하였다. 만약 잡파들이 남는 경우 추가적인 분석을 통해 없애고 잡파가 없는 epoch 만을 선택하여 평균값을추출하였다
- 환자는 조용한 검사실에서 편안히 앉아있게 하였으며 소리 자극은 SONY MDR- D777 헤드폰을 통해 피험자에게 제시되었다. 제시된 총 자극개수는 400개였으며 총 검사시간은 약 15분 이내였다 자극의 제시 및 뇌파와의 동기화는 E-Prime(Psychology Software Tools, Inc., Pittsburgh, PA, USA)를 통해 시행되었다. 표준자극과 목표자극의 N200은 자극 제시 후 150 ms 와 350 ms 사이의 가장 음의 정점값을, P300은 250 ms와 500 ms 후 가장 양의 정점값을 Fz, FCz, Cz, Pz에서 각각 측정하였다
- , Pittsburgh, PA, USA)를 통해 시행되었다. 표준자극과 목표자극의 N200은 자극 제시 후 150 ms 와 350 ms 사이의 가장 음의 정점값을, P300은 250 ms와 500 ms 후 가장 양의 정점값을 Fz, FCz, Cz, Pz에서 각각 측정하였다
- 각각의 전극에서 Nogo 사건유발전위의 집단 간 차이를 밝히기 위해 독립표본 t검정을 추가로 시행하였다. 피어슨 상관Pearson's correla- tion)을 이용하여 Nogo 사건유발전위와 K-BIS 및 3개의 하부요인 점수들(attentional impulsivity, motor impulsivity, non-planning impulsivity), BDI, BAI, K-DERS 점수와의 상관관계를 분석하였다. p값이 <0.
- 자극과 자극 사이에는 1, 500 ms의 간격이 있었다. 환자는 조용한 검사실에서 편안히 앉아있게 하였으며 소리 자극은 SONY MDR- D777 헤드폰을 통해 피험자에게 제시되었다. 제시된 총 자극개수는 400개였으며 총 검사시간은 약 15분 이내였다 자극의 제시 및 뇌파와의 동기화는 E-Prime(Psychology Software Tools, Inc.
- 획득된 뇌파 데이터는 CURRY 8 소프트웨어를 사용하여 전처리를 진행하였다 숙련된 전문가가 육안으로 검사를 시행한 후, Curry 8 소프트웨어를 통해 수학적 절차를 사용하여 눈의 움직임이나 눈깜빡임과 같은 잡파를 제거하였다. 잡파제거 후 자극 전 100 ms 값을 이용하여 기저선 교정(baseline correction)!- 시행하였다.
대상 데이터
- 뇌파데이터는 확장된 10〜20 체계에 의해 심어져 있는 Quick Cap을 활용한 64채널 NeuroScan SynAmps amplifier(Con- pumedics USA, El Paso, TX, USA)를 사용하여 획득하였다. 접지는 앞이마를 사용하였고, 물리적으로 연결된 reference 전극은 양쪽 유양돌기(mastoid)에 부착.
데이터처리
- 33명의 자살사고자와 30명의 자살시도자를 대상으로 하여 집단 간의 인구통계학적 변인과 신경심리검사 결과의 차이, GoNogo 과제의 수행정도를 분석하기 위해 독립표본 t 검정과 카이제곱(chi-square) 검정을 실시하였다. 집단을 개체 간 요인으로, 뇌파 측정 전극을 개체 내 요인으로 하여 반복측정분산분석(repeated measures analysis of covariance, re peated measures ANOVA)를 시행하였다.
- 집단을 개체 간 요인으로, 뇌파 측정 전극을 개체 내 요인으로 하여 반복측정분산분석(repeated measures analysis of covariance, re peated measures ANOVA)를 시행하였다. 각각의 전극에서 Nogo 사건유발전위의 집단 간 차이를 밝히기 위해 독립표본 t검정을 추가로 시행하였다. 피어슨 상관Pearson's correla- tion)을 이용하여 Nogo 사건유발전위와 K-BIS 및 3개의 하부요인 점수들(attentional impulsivity, motor impulsivity, non-planning impulsivity), BDI, BAI, K-DERS 점수와의 상관관계를 분석하였다.
- 자극 전 100 ms부터 자극 후 600 ms까지의 epoch을 선택하였고, 선택된 epoch들은 baseline correction을 위해 자극 전 interval의 평균값을 추출하였다. 만약 잡파들이 남는 경우 추가적인 분석을 통해 없애고 잡파가 없는 epoch 만을 선택하여 평균값을추출하였다
- 실시하였다. 집단을 개체 간 요인으로, 뇌파 측정 전극을 개체 내 요인으로 하여 반복측정분산분석(repeated measures analysis of covariance, re peated measures ANOVA)를 시행하였다. 각각의 전극에서 Nogo 사건유발전위의 집단 간 차이를 밝히기 위해 독립표본 t검정을 추가로 시행하였다.
이론/모형
- '9 감정조절능력의 평가를 위해 정서조절곤란척도(Difficulties in Emotion Reflation Scale, DERSX 사용하였다/ DERS는 36개의 문항으로 이루어진 자가문항 척도로 1~5점의 Likert 척도로 구성되어 있다.2° 또한 충동성 평가를 위해 바렛 충동성 척도 (Barrett Impulsivity Scale, BIS)를 사용하였다.지 BIS는 11문항으로 구성되어있는 충동성의 성격적/행동적 구성을 평가하기 위한 척도이다.
- 연구대상자들의 우울증상은 벡 우울척도(Beck Depres sion Inventory, BDI)을 사용하여 평가하였고招 불안증상은벡 불안척도(Beck Anxiety Inventory, BAD로 평가하였다." BDI는 21개의 문항으로 구성된 척도로 각 문항은 0~3점의 Likert 척도로 구성되어 있다」日 BAI는 21개의 문항으로 구성된 자가문항 척도로 0~3점으로 구성되어 있다.
성능/효과
- 본 연구의 상관분석에서 FCz 전극에서 측정한 Nogo P3 진폭은 BIS의 총 점수와 유의미한 부적상관을 보였고 하부점수인 attentional impulsivity와 motor impulsivity와도 유의미한 부적상관을 보였다 즉 반응에 대한 제어가 잘 되지 않을수록 Nogo P3의 진폭이 감소한다는 의미이다 특히 선행 연구에서 Nogo P3는 인지적 억제(cognitive control)를 의미하는 Nogo N2 성분과 달리 운동 억제(motor inhibition)# 의미하는데, " 선행연구에서 BIS에서의 motor impulsivity와 유의한 연관성이 보고되었다.29 즉, 외현적인 행동으로 표현되는 충동성이 자살시도에 영향을 미칠 수 있는데 이는 BIS의 motor impulsivity라는 임상적 특성으로 표현되고 신경생리학적으로는 전두엽 근처의 전극에서 측정된 Nogo P3의 진폭으로도 표현될 수 있다.
- (A) Both Nogo P3 amplitude at FCz and Cz showed a significant correlation with Barrette Impulsivity Scale scores. (B) Nogo P3 amplitude at FCz showed significant correlation with impulsivity measures such as attentional impulsivity and motor impulsivity subscale score of Barrette Impulsivity Scale.
- 각 집단의 Nogo N2, P3 진폭경사의 분포 및 평균값은 Figure 1에 나와 있다. FCz 전극에서 측정한 Nogo 과제 수행 시 측정한 P3 진폭은 자살 시도군이 자살 사고 군에 비해 유의한 저하를 보였으며 (4.17± 3.06 vs. 7.01 ±3.42, p=0.004), Cz 전극에서 측정한 P3 진폭도 자살 사고군에 비해 유의한 저하를 보였다(3.81 ±2.45 vs. 5.63±4.27, p=0.04). 여러 전극에서 측정한 다중비교에 대한 보정을 위해 False Discovery Rate(FDR)방법을 사용하였고 FDR로 보정하였을 때 FCz 전극에서 측정한 Nogo P3의 진폭은 여전히 유의한 차이를 나타내었다(FDR adjusted p=0.
- 본 연구의 두 번째 주요한 결과는 자살 시도군과 자살 사고 군에서 Nogo 과제 수행 시 측정한 전위의 차이이다 자살 시도 군에서 측정한 Nogo 과제 수행 시의 FCz 전위의 P3 진폭은 자살 사고군에 비해 유의한 저하를 보였으며, Cz 전위에서 측정한 P3 진폭도 자살 사고군에 비해 유의한 저하를 보였다. 자살 시도군에서 Nogo P3 진폭이 감소한 본 연구는 충동 조절이 어려운 집단군에서 Nogo 과제 시행 시 P3 진폭이 감소한 선행연구의 결과와 일치한다件" 한 메타분석에서 보고한 바와 같이 Nogo P3 사건유발전위는 충동성을 반영하는 생체지표로 알려져 있고, '。Nogo P3 는 반응억제 과정 중 부적절한 행동에 대한 직접적인 제어 반응과 연관이 있다.
- 본 연구의 첫 번째 주요한 결과는 자살 시도군과 자살 사고 군에서 유의미한 BIS 점수의 차이를 보인 것이다 자살 시도 군은 사고군에 비해 유의미하게 높은 충동성 점수를 나타냈고, 이는 자살시도에 충동성이 관여함을 보고한 선행 연구와 일치하는 결과이다.辭 더욱이 본 연구의 행동데이터에서 자살 시도 군이 사고군에 비해 유의미하게 Nogo 시행의 정확도가 저하된 소견이 관찰되고 있고 오경보율(false alarm rate) 또한 유의미하게 높게 보고되었다.
- 임상 변인과의 상관성을 분석하는 것이다. 예측한대로, 자살 시도군의 경우 사고군에 비해 유의미하게 Nogo P3 진폭의 감소를 보였고 차이를 보인 진폭값과 피험자의 충동성과 유의미한 상관이 관찰되었다.
- 전체 집단의 Pearson 상관분석에서 FCz에서 측정한 Nogo P3 값은 BIS의 총 점수와 유의미한 상관을 보였고(r=-0.383, p=0.002), 하부 점수인 attentional impulsivity(r=-0.365, p=0.003)와 motor impulsivity(r=-0.389, p=0.002)와도 유의미한 상관을 보였다(Figure 2).
후속연구
- 최근 자살 사고자와 자살 시도자 간 Nogo 과제를 이용하여 사건 유발전위를 측정한 연구가 시행되어 결과가 보고되었으나 최근이 아닌 과거 자살 시도력이 있는 군을 대상으로 하는 등 최근 자살 시도자를 대상으로 진행된 연구가 아니었다. 3 이러한 한계를 극복하고자 본 연구는 자살시도 직후의 환자들을 대상으로 연구를 시행함으로써 자살시도 집단에서의 Nogo 사건유발전위 인자의 변화를 관찰할 것이며 이를 통해 Nogo 사건유발전위의 자살 예측의 생체지표로서의 가능성을 탐색할 것이다
- 또한 본 연구는 Nogo P3 진폭이 자살 시도자에 대한 신경생물학적 지표로 이용될 가능성을 제시히고 이외- 같은 결과를 통해 임상장면에서 자살의 예방하는데 있어 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다
- 흡연은 도파민 및 세로토닌 등의 신경전달과 관련이 있는 것으로 알려져 있으며 따라서 P3 진폭경사에 영향을 미칠 가능성이 존재하므로 흡연의 영향에 대해 평가가 이루어져야 한다. 마지막으로 본 연구에서는 표면 전극(surface electrode)에서의 진폭의 변화만 관찰하였으므로 표면 전극의 진폭차이가 충동성 제어를 관장하는 전전두엽의 기능을 반영하는지 여부에 대해서는 알 수 없다는 한계가 있다. 추후 연구에서는 소스 분석을 통해 임상 결과 표면 전극의 뇌파의 변화 그리고 뇌 구조물의 활성화 정도와의 상관관계를 분석하여 뇌파의 변화가 뇌 기능의 변화에 기인한 것인지 탐색할 필요가 있다.
- 본 연구의 제한점으로는 첫째, 모집된 각 환자군의 수가 충분하지 않았던 점이다. 추후 좀 더 많은 규모의 참여자를 통해 연구를 진행하여 본 연구의 결과를 확인할 필요가 있다 둘째, 흡연 등의 영향에 대해 배제하지 못한 점이다.
- 이러한 제한점에도 불구하고 우리의 연구 결과는 최근 발생한 자살 시도자와 자살 사고자에 대해 GoNogo 과제를 이용한 사건유발전위를 측정한 첫 번째 연구로 추후 Nogo 사건 유발전위와 자살과의 관련성 연구에 도움이 될 것으로 여겨진다. 또한 본 연구는 Nogo P3 진폭이 자살 시도자에 대한 신경생물학적 지표로 이용될 가능성을 제시히고 이외- 같은 결과를 통해 임상장면에서 자살의 예방하는데 있어 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다
- 마지막으로 본 연구에서는 표면 전극(surface electrode)에서의 진폭의 변화만 관찰하였으므로 표면 전극의 진폭차이가 충동성 제어를 관장하는 전전두엽의 기능을 반영하는지 여부에 대해서는 알 수 없다는 한계가 있다. 추후 연구에서는 소스 분석을 통해 임상 결과 표면 전극의 뇌파의 변화 그리고 뇌 구조물의 활성화 정도와의 상관관계를 분석하여 뇌파의 변화가 뇌 기능의 변화에 기인한 것인지 탐색할 필요가 있다.
- 않았던 점이다. 추후 좀 더 많은 규모의 참여자를 통해 연구를 진행하여 본 연구의 결과를 확인할 필요가 있다 둘째, 흡연 등의 영향에 대해 배제하지 못한 점이다. 흡연은 도파민 및 세로토닌 등의 신경전달과 관련이 있는 것으로 알려져 있으며 따라서 P3 진폭경사에 영향을 미칠 가능성이 존재하므로 흡연의 영향에 대해 평가가 이루어져야 한다.
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