주관적-객관적 수면시간 차이를 보이는 불면증 환자에서 일반적 불안에 비해 불면증 관련 자극으로 인한 뇌활성에 관한 기능적 자기공명영상 연구 Functional Magnetic Resonance Imaging of Brain Reactivity to Insomnia-Related vs. General Anxiety-Inducing Stimuli in Insomnia Patients with Subjective-Objective Discrepancy of Sleep원문보기
목 적 : 주관적-객관적 수면시간의 차이는 불면증의 흔한 증상이자 주요한 유형이다. 본 연구는 주관적-객관적 수면시간 차이가 있는 불면증군, 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증군, 건강대조군을 대상으로 전반적 불안-유발 자극에 대비하여 불면-관련 자극에 대한 뇌활성의 군간 차이가 있는지를 밝히고자 하였다. 방 법 : 모든 피험자들은 수면일기와 임상척도로 주관적 수면상태를, 수면다원검사와 활동기록기로 객관적 수면상태와 불면증 외의 수면장애를 확인하였다. 기능적 뇌영상 촬영동안 불면증-관련 문장 자극과 일반 불안-유발 문장자극을 피험자들에게 주어 유발되는 뇌활성의 세 군간 차이가 있는지를 비교하였다. 뇌활성은 전체 불면증군(주관적-객관적 수면시간의 차이 여부에 상관없이)과 건강대조군 두 군간에도 비교되었다. 결 과 : 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증 군에 비해 차이가 있는 불면증 군에서 일반적 불안-유발 자극 대비 불면-관련 자극에 대해 우측 설전부와 보조운동영역에서 유의하게 증가된 blood oxygen level dependent (BOLD) 신호를 보였다. 또한, 같은 자극에 대해 통합 불면증군이 대조군 보다 좌측 앞 대상회 영역에서 유의하게 증가된 BOLD 신호를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 주관적-객관적 수면시간 차이를 가지는 불면증이 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증에 비해 일반적 불안-유발 자극보다 불면-관련 자극에 대해 더 선택적인 집중과 불안을 가지고 증가된 뇌활성을 보인다는 결과로 수면상태 오지각이 증가된 불면증 자극에 선택적인 불안을 보임을 시사한다.
목 적 : 주관적-객관적 수면시간의 차이는 불면증의 흔한 증상이자 주요한 유형이다. 본 연구는 주관적-객관적 수면시간 차이가 있는 불면증군, 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증군, 건강대조군을 대상으로 전반적 불안-유발 자극에 대비하여 불면-관련 자극에 대한 뇌활성의 군간 차이가 있는지를 밝히고자 하였다. 방 법 : 모든 피험자들은 수면일기와 임상척도로 주관적 수면상태를, 수면다원검사와 활동기록기로 객관적 수면상태와 불면증 외의 수면장애를 확인하였다. 기능적 뇌영상 촬영동안 불면증-관련 문장 자극과 일반 불안-유발 문장자극을 피험자들에게 주어 유발되는 뇌활성의 세 군간 차이가 있는지를 비교하였다. 뇌활성은 전체 불면증군(주관적-객관적 수면시간의 차이 여부에 상관없이)과 건강대조군 두 군간에도 비교되었다. 결 과 : 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증 군에 비해 차이가 있는 불면증 군에서 일반적 불안-유발 자극 대비 불면-관련 자극에 대해 우측 설전부와 보조운동영역에서 유의하게 증가된 blood oxygen level dependent (BOLD) 신호를 보였다. 또한, 같은 자극에 대해 통합 불면증군이 대조군 보다 좌측 앞 대상회 영역에서 유의하게 증가된 BOLD 신호를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 주관적-객관적 수면시간 차이를 가지는 불면증이 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증에 비해 일반적 불안-유발 자극보다 불면-관련 자극에 대해 더 선택적인 집중과 불안을 가지고 증가된 뇌활성을 보인다는 결과로 수면상태 오지각이 증가된 불면증 자극에 선택적인 불안을 보임을 시사한다.
Objectives: Subjective-objective discrepancy of sleep (SODS) is a common symptom and one of the major phenotypes of insomnia. A distorted perception of sleep deficit might be related to abnormal brain reactivity to insomnia-related stimuli. We aimed to investigate differences in brain activation to ...
Objectives: Subjective-objective discrepancy of sleep (SODS) is a common symptom and one of the major phenotypes of insomnia. A distorted perception of sleep deficit might be related to abnormal brain reactivity to insomnia-related stimuli. We aimed to investigate differences in brain activation to insomnia-related stimuli vs. general anxiety-inducing stimuli among insomnia patients with SODS, insomnia patients without SODS, and healthy controls (HCs). Methods: All participants were evaluated for subjective sleep status using a sleep diary and questionnaires; occult sleep disorders and objective sleep status were assessed using polysomnography and actigraphy. Task functional magnetic resonance imaging was performed during insomnia-related stimuli (Ins) and general anxiety-inducing stimuli (Gen). Brain reactivity to Ins versus Gen was compared among insomnia with SODS, insomnia without SODS, and HC groups, and a combined insomnia disorder group (ID, insomnia with and without SODS) was also compared with HCs. Results: In the insomnia with SODS group compared to the insomnia without SODS group, the right precuneus and right supplementary motor areas showed significantly increased BOLD signals in response to Ins versus Gen. In the ID group compared to the HC group, the left anterior cingulate cortex showed significantly increased BOLD signals in response to Ins versus Gen. Conclusion: The insomnia with SODS and ID groups showed higher brain activity in response to Ins versus Gen, while this was not observed in the insomnia without SODS and HC groups, respectively. These results suggest that insomnia patients with sleep misperception are more sensitive to sleep-related threats than general anxiety-inducing threats.
Objectives: Subjective-objective discrepancy of sleep (SODS) is a common symptom and one of the major phenotypes of insomnia. A distorted perception of sleep deficit might be related to abnormal brain reactivity to insomnia-related stimuli. We aimed to investigate differences in brain activation to insomnia-related stimuli vs. general anxiety-inducing stimuli among insomnia patients with SODS, insomnia patients without SODS, and healthy controls (HCs). Methods: All participants were evaluated for subjective sleep status using a sleep diary and questionnaires; occult sleep disorders and objective sleep status were assessed using polysomnography and actigraphy. Task functional magnetic resonance imaging was performed during insomnia-related stimuli (Ins) and general anxiety-inducing stimuli (Gen). Brain reactivity to Ins versus Gen was compared among insomnia with SODS, insomnia without SODS, and HC groups, and a combined insomnia disorder group (ID, insomnia with and without SODS) was also compared with HCs. Results: In the insomnia with SODS group compared to the insomnia without SODS group, the right precuneus and right supplementary motor areas showed significantly increased BOLD signals in response to Ins versus Gen. In the ID group compared to the HC group, the left anterior cingulate cortex showed significantly increased BOLD signals in response to Ins versus Gen. Conclusion: The insomnia with SODS and ID groups showed higher brain activity in response to Ins versus Gen, while this was not observed in the insomnia without SODS and HC groups, respectively. These results suggest that insomnia patients with sleep misperception are more sensitive to sleep-related threats than general anxiety-inducing threats.
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문제 정의
야간 수면다원검사는 Embletta MPR sleep system (Natus, Pleasanton, CA, USA)에 의해서 시행되었다. 검사는 수면무호흡증 등의 불면증 외의 수면장애가 있는지와 객관적 수면시간을 확인하기 위해 시행되었다. 미국수면의학회 판독기준 2.
본 연구는 수면시간의 주관적-객관적 차이를 가지는 불면증 환자들이 차이를 가지지 않는 불면증 환자에 비해, 일반적 불안-유발 자극에 대비 불면증 관련 자극에 대해 뇌의 특정 영역에서 증가된 활성을 확인하였다. 본 연구의 결과로 수면시간의 오지각을 동반한 불면증 환자들은 일반적 불안-유발 자극 보다 불면-관련 자극에 보다 선택적으로 집중하여 뇌의 과활성이 유발됨이 증명되었다.
가설 설정
불면증과 대조군의 공통된 배제기준은 1) 증상과 병력상 불면장애 외의 다른 주요 수면장애가 의심, 2) 한국판 베를린 설문지에서 수면무호흡증의 고위험군(Kang 등 2013) 또는 심한 주간 졸음(엡워스 수면척도 17점 이상), 3) 수면다원 검사에서 중등도 이상의 수면무호흡증(무호흡-저호흡지수 15 이상), 4) 수면다원검사에서 다른 수면장애가 의심되는 경우[주기적 사지운동 지수(periodic limb movement during sleep index, PLMSI) 15회 이상 또는 rapid eye movement (REM) sleep without atonia가 나타남], 5) 교대근무자 또는 시간차가 나는 해외여행을 자주 하는 사람, 6) 체질량지수 30 이상, 7) 현재 또는 과거의 주요 정신질환의 병력 (불면증 외), 8) 해밀턴 우울척도[Hamilton Depression Rating Scale-17 (HDRS-17) 총점에서 수면관련 점수 (4, 5, 6번항목)를 뺀 점수가 20점 이상(Zimmerman 등 2013)인 심한 우울증, 9) 주요한 내과 질환 또는 신경질환, 10) 체내 금속 물질, 심박동기, 폐쇄공포증 등의 MRI 촬영의 금지사유가 있는 경우, 11) 수유, 임신, 또는 연구기간 중 임신계획이 있는 경우, 12) 뇌 MRI에서 구조적 이상이다.
본 연구의 목적은 1) SODS를 동반한 불면증, SODS를 동반하지 않은 불면증, 건강대조군(healthy control, HC)군 간에 일반적 불안을 유발하는 자극에 비해 불면증-관련 자극에 대한 뇌활성의 변화에 차이가 있는지 연구, 2) 일반적 불안을 유발하는 자극에 비해 불면증-관련 자극에 대한 뇌활 성의 변화를 불면장애 환자(ID)와 대조군간 비교이다. 본 연구의 가설은 SODS를 동반한 불면증 군 또는 ID군이 SODS 를 동반하지 않은 불면증 군이나 대조군에 비해 일반적인 불안을 유발하는 자극보다 불면증-관련 자극에 과도한 뇌활성을 보일 것이라는 것이다.
제안 방법
본 연구의 목적은 1) SODS를 동반한 불면증, SODS를 동반하지 않은 불면증, 건강대조군(healthy control, HC)군 간에 일반적 불안을 유발하는 자극에 비해 불면증-관련 자극에 대한 뇌활성의 변화에 차이가 있는지 연구, 2) 일반적 불안을 유발하는 자극에 비해 불면증-관련 자극에 대한 뇌활 성의 변화를 불면장애 환자(ID)와 대조군간 비교이다. 본 연구의 가설은 SODS를 동반한 불면증 군 또는 ID군이 SODS 를 동반하지 않은 불면증 군이나 대조군에 비해 일반적인 불안을 유발하는 자극보다 불면증-관련 자극에 과도한 뇌활성을 보일 것이라는 것이다.
fMRI촬영시 보여줄 자극과제인 문장을 개발하고 적절한 문장을 찾기 위해 뇌영상 연구의 시작전에 별도의 피험자들 에게 valence test를 시행하였다. 문장은 1) 불면증/수면에 관련된 인지적 왜곡이나 불안/걱정을 유발할 만한 문구 (insomnia-related stimuli, insomnia items, Ins), 2) 일반적인 걱정, 불안, 각성을 유발하는 문구들(general anxietyinducing stimuli, general anxiety items, Gen), 3) 별다른 불안, 걱정을 유발하지 않을 중립적인 문장(neutral stimuli, neutral items, Neu)을 각각 50개씩 개발하였다. 불면증 28 명, 건강인 54명을 대상으로 이 문장들에 대한 불안/걱정/각성/정서적 변동의 정도를 지필검사로 시행되는 valence test 를 시행하였다.
각 개인별 fMRI 신호분석(subject-level analysis)에서, Ins, Gen, 2개의 수행과제의 자극구간을 관심있는 독립 변수로 설정하였고 회귀모형의 잔차를 줄이기 위해서 Neu 수행과제 그리고 각 수행과제의 반응구간과 십자사인 구간도 회귀모형에 추가하였다. EPI 영상 획득 중 움직임에 의한 신호변화를 보정하기 위해서 위치 재정렬 교정변수를 공변량으로 사용하였다. 그룹분석(second-level analysis)을 위해서 각 피험자 별로 관심독립 변수들(Ins, Gen 수행과제의 자극구간)에 해당되는 대조영상(contrast image)을 얻었다.
피험자는 fMRI 촬영 전에 촬영 동안에 수행해야 할 과제에 대해서 상세한 설명을 듣고 과제를 충분히 익힌 후, fMRI 촬영을 실시하였다. fMRI 실험디자인은 block design 으로서 수행 과제는 불면증 자극(insomnia item, Ins), 일반 불안자극(general item, Gen), 중립자극(neutral item, Neu) 으로 구성되었고 각 run에서 3 종류의 수행과제 자극이 무작위 순서로 각 4 번씩 제시되었으며 모든 피험자에서 2번의 run이 수행되었다. 각 block은 자극구간과 반응구간으로 구성되었고 각 각 6초간 제시되었다.
각 피험자당 2번의 run을 수행하였고 하나의 run 당 230개의 기능영상을 얻었다. fMRI 촬영 이후, 뇌의 구조적 영상을 획득하기 위해 T1-weighted 3D gradient를 이용하여 T1 영상을 획득하였다. T1 영상의 측정 변수는 다음과 같다 : TR = 1900 ms, TE = 3.
fMRI 촬영은 Interleaved T2*-weighted EPI 방법을 사용하였으며, 측정 변수로는 반복시간(repetition time, TR) = 2000 ms, 에코시간 (echo time, TE) = 30 ms, 영상시야(field of view, FOV) = 220 mm, 숙임각(flip angle, FA) = 90°, 영상두께(slice thickness) = 3.5 mm, 영상간격(in-plane resolution) = 3 × 3 mm, 매트릭스크기(matrix size) = 64 × 64로 설정하였다.
등록된 피험자들에 대해 야간수면다원검사와 fMRI가 시행되었다. fMRI는 수면다원검사 시행 후 1~2주 사이에 시행되었고 그 기간동안 매일 수면일기를 기록하게 하고 활동 기록기를 24시간 착용하도록 하였다.
fMRI촬영시 보여줄 자극과제인 문장을 개발하고 적절한 문장을 찾기 위해 뇌영상 연구의 시작전에 별도의 피험자들 에게 valence test를 시행하였다. 문장은 1) 불면증/수면에 관련된 인지적 왜곡이나 불안/걱정을 유발할 만한 문구 (insomnia-related stimuli, insomnia items, Ins), 2) 일반적인 걱정, 불안, 각성을 유발하는 문구들(general anxietyinducing stimuli, general anxiety items, Gen), 3) 별다른 불안, 걱정을 유발하지 않을 중립적인 문장(neutral stimuli, neutral items, Neu)을 각각 50개씩 개발하였다.
EPI 영상 자료의 통계분석은 복셀기반 일반선형모델(voxel-based general linear model)을 이용하여 분석하였다. 각 개인별 fMRI 신호분석(subject-level analysis)에서, Ins, Gen, 2개의 수행과제의 자극구간을 관심있는 독립 변수로 설정하였고 회귀모형의 잔차를 줄이기 위해서 Neu 수행과제 그리고 각 수행과제의 반응구간과 십자사인 구간도 회귀모형에 추가하였다. EPI 영상 획득 중 움직임에 의한 신호변화를 보정하기 위해서 위치 재정렬 교정변수를 공변량으로 사용하였다.
gov)에 포함되어있는 3dClustSim을 이용하여 계산하였다. 뇌활성화의 해부학적 위치는 peak z 값을 기준으로 AAL2 (http://www. gin.cnrs.fr/AAL2)를 사용하여 정의하였고 fMRI 결과의 시각화는 MRIcroGL (http://www.cabiatl.com/mricrogl)를 이용하였다.
등록된 피험자들에 대해 야간수면다원검사와 fMRI가 시행되었다. fMRI는 수면다원검사 시행 후 1~2주 사이에 시행되었고 그 기간동안 매일 수면일기를 기록하게 하고 활동 기록기를 24시간 착용하도록 하였다.
이 때 얻어진 공간정규화 파라메터를 EPI 영상 전체에 적용하여 EPI 영상의 공간정규화를 시행하였다. 마지막으로 EPI 영상의 신호대잡음비를 높이고 영상정규화 과정에서의 발생할 수 있는 피험자 간 오차를 보정해주기 위해서 8 mm FWHM (full width at half maximum) Gaussian kernel로 공간편평화(smoothing)를 실시하였다. 영상 분석 시에 저주파 잡음은 128초의 high-pass-filter로 제거 하였다.
EPI 영상이 자기적 평형상태(non-equilibrium effect)에 도달하기 전의 처음 6개의 영상은 분석에서 제외하 였다. 먼저 각 피험자 내에서 EPI 영상촬영 간의 움직임을 보정하기 위해 위치 재정렬(realignment)을 시행하였고 재정렬이 끝난 후에 재정렬된 영상들을 이용해서 EPI 평균영상을 얻었다. 얻어진 EPI 평균영상을 기준으로 T1 영상을 공간정합(coregistration)한 후, T1 영상을 이용하여 Montreal Neurological Institute (MNI)에서 제공하는 T1 정규영상 (template)에 공간정규화(spatial normalization)을 시행 하였다.
모든 참가자들은 최소한 연구참여 2주전부터 수면제를 포함한 정신과 약을 복용하지 않도록 하였고 수면다원검사와 fMRI 촬영일에는 음주, 카페인, 낮잠을 금하도록 하였다.
불면장애 환자와 대조군의 모집은 길병원 수면의학센터에서 이루어졌다. 모집은 병원 원내 게시판과 의사들이 의뢰한 환자, 그리고 온라인 광고를 통하여 이루어졌다. 피험 자들의 연령은 18~70세였고 오른손 잡이만 참여하도록 하였다.
각 run 의 시작에서는 수행과제의 시작을 알리는 십자 사인이 1 초동안 제시되었다. 반응구간 동안 피험자는 이전 자극구간에서 느꼈던 정서적인 강도를 4 단계(1단계 = 불안이나 걱정 없음, 2단계 = 경미한 불안/걱정, 3단계 = 상당한 불안/걱정, 4단계 = 심한 불안/걱정)로 구분하고 정서적 강도에 따라 4 개의 버튼 중 하나를 누르도록 하였다. 모든 반응에 대한 시간과 점수를 기록하였다.
28명의 불면증 환자와 16명의 건강대조군의 뇌영상 데이터가 최종 결과 분석에 사용되었다. 불면장애 피험자는 앞서 기술된 기준에 따라 SODS를 동반한 불면증군(13명)과 SODS가 없는 불면증군(15명)으로 분류하였다. 세 군의 인구학적, 임상적인 특징은 Table 1에 기술되어 있다.
문장은 1) 불면증/수면에 관련된 인지적 왜곡이나 불안/걱정을 유발할 만한 문구 (insomnia-related stimuli, insomnia items, Ins), 2) 일반적인 걱정, 불안, 각성을 유발하는 문구들(general anxietyinducing stimuli, general anxiety items, Gen), 3) 별다른 불안, 걱정을 유발하지 않을 중립적인 문장(neutral stimuli, neutral items, Neu)을 각각 50개씩 개발하였다. 불면증 28 명, 건강인 54명을 대상으로 이 문장들에 대한 불안/걱정/각성/정서적 변동의 정도를 지필검사로 시행되는 valence test 를 시행하였다. 피험자들에게 Likert 척도로 정서가를 1~10점으로 평가하게 하였고, 불면증 관련 문장의 경우 불면증 환자에서 정서가가 7이상으로 불안을 유발하는 문항들을 선별하고, 일반불안문항은 불면증 환자와 대조군 모두에서 정서가가 7이상인 문항들을 선정하였다.
먼저 각 피험자 내에서 EPI 영상촬영 간의 움직임을 보정하기 위해 위치 재정렬(realignment)을 시행하였고 재정렬이 끝난 후에 재정렬된 영상들을 이용해서 EPI 평균영상을 얻었다. 얻어진 EPI 평균영상을 기준으로 T1 영상을 공간정합(coregistration)한 후, T1 영상을 이용하여 Montreal Neurological Institute (MNI)에서 제공하는 T1 정규영상 (template)에 공간정규화(spatial normalization)을 시행 하였다. 이 때 얻어진 공간정규화 파라메터를 EPI 영상 전체에 적용하여 EPI 영상의 공간정규화를 시행하였다.
얻어진 EPI 평균영상을 기준으로 T1 영상을 공간정합(coregistration)한 후, T1 영상을 이용하여 Montreal Neurological Institute (MNI)에서 제공하는 T1 정규영상 (template)에 공간정규화(spatial normalization)을 시행 하였다. 이 때 얻어진 공간정규화 파라메터를 EPI 영상 전체에 적용하여 EPI 영상의 공간정규화를 시행하였다. 마지막으로 EPI 영상의 신호대잡음비를 높이고 영상정규화 과정에서의 발생할 수 있는 피험자 간 오차를 보정해주기 위해서 8 mm FWHM (full width at half maximum) Gaussian kernel로 공간편평화(smoothing)를 실시하였다.
각 block은 자극구간과 반응구간으로 구성되었고 각 각 6초간 제시되었다. 자극구간과 반응구간 사이에 십자 사인이 6 초간 나타나고 각 block 간에는 점 사인이 10~12 초 안에서 jittering 방식으로 제시되었다. 각 run 의 시작에서는 수행과제의 시작을 알리는 십자 사인이 1 초동안 제시되었다.
피험자는 fMRI 촬영 전에 촬영 동안에 수행해야 할 과제에 대해서 상세한 설명을 듣고 과제를 충분히 익힌 후, fMRI 촬영을 실시하였다. fMRI 실험디자인은 block design 으로서 수행 과제는 불면증 자극(insomnia item, Ins), 일반 불안자극(general item, Gen), 중립자극(neutral item, Neu) 으로 구성되었고 각 run에서 3 종류의 수행과제 자극이 무작위 순서로 각 4 번씩 제시되었으며 모든 피험자에서 2번의 run이 수행되었다.
불면증 28 명, 건강인 54명을 대상으로 이 문장들에 대한 불안/걱정/각성/정서적 변동의 정도를 지필검사로 시행되는 valence test 를 시행하였다. 피험자들에게 Likert 척도로 정서가를 1~10점으로 평가하게 하였고, 불면증 관련 문장의 경우 불면증 환자에서 정서가가 7이상으로 불안을 유발하는 문항들을 선별하고, 일반불안문항은 불면증 환자와 대조군 모두에서 정서가가 7이상인 문항들을 선정하였다. 중립문항은 두 군 모두에서 정서가가 평균 1점 미만인 문항을 선별하였다.
피험 자들의 연령은 18~70세였고 오른손 잡이만 참여하도록 하였다. 피험자의 참여기준과 배제기준에 대해 전화로 사전 스크리닝이 이루어졌고 내원한 연구참여 희망자들에 대해서는 수면의학을 전공한 정신건강의학과 전문의가 구조화된 면담을 하였다. 연구 참여의사를 밝힌 사람들에 대해 서면 동의서를 받았고 연구의 모든 과정은 길병원 IRB에 의해 승인되었다.
대상 데이터
28명의 불면증 환자와 16명의 건강대조군의 뇌영상 데이터가 최종 결과 분석에 사용되었다. 불면장애 피험자는 앞서 기술된 기준에 따라 SODS를 동반한 불면증군(13명)과 SODS가 없는 불면증군(15명)으로 분류하였다.
뇌영상은 3 Tesla 장비(TrioTim Syngo ; Siemens, Erlangen, Germany)를 이용하여 획득하였다. fMRI 촬영은 Interleaved T2*-weighted EPI 방법을 사용하였으며, 측정 변수로는 반복시간(repetition time, TR) = 2000 ms, 에코시간 (echo time, TE) = 30 ms, 영상시야(field of view, FOV) = 220 mm, 숙임각(flip angle, FA) = 90°, 영상두께(slice thickness) = 3.
불면장애 환자와 대조군의 모집은 길병원 수면의학센터에서 이루어졌다. 모집은 병원 원내 게시판과 의사들이 의뢰한 환자, 그리고 온라인 광고를 통하여 이루어졌다.
총 fMRI 획득시간은 20 분이 소요되었다. 자극 DMDX software (http://www.u.arizona. edu/~kforster/dmdx/dmdx.htm)를 통해서 제시되었다.
4Ⓡ (Embla Systems; Kanata, ON, Canada) 프로그램으로 잘훈련된 수면기사와 수면전문가가 판독하였다. 활동기록기는 Actiwatch 2 device (Respironics Incorporated, Murrysville, PA, USA)를 사용하였다. 활동기록기의 데이터는 default medium sensitivity threshold (40 counts per epoch)로 판독하였고 Actiware software (version 6.
데이터처리
05를 만족하는 영역을 통계적으로 유의미하다고 판단하였다. Cluster 수준에서 위양성확률은 AFNI (https://afni.nimh.nih.gov)에 포함되어있는 3dClustSim을 이용하여 계산하였다. 뇌활성화의 해부학적 위치는 peak z 값을 기준으로 AAL2 (http://www.
fMRI 자료는 SPM12 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK) 프로그램을 사용하여 분석하였다. EPI 영상이 자기적 평형상태(non-equilibrium effect)에 도달하기 전의 처음 6개의 영상은 분석에서 제외하 였다.
EPI 영상 획득 중 움직임에 의한 신호변화를 보정하기 위해서 위치 재정렬 교정변수를 공변량으로 사용하였다. 그룹분석(second-level analysis)을 위해서 각 피험자 별로 관심독립 변수들(Ins, Gen 수행과제의 자극구간)에 해당되는 대조영상(contrast image)을 얻었다. 그룹분석은 3개의 그룹간(SODS가 있는 불면증군, SODS가없는 불면증군, HC) 또는 두 그룹(ID, HC)간에 차이를 보기 위해서 factorial ANOVA 분석을 실시하였고 그룹 간 나이, 성별, 그리고 교육수준을 차이를 보정하기 위해서 이들을 공변량으로 모델에 추가하였다.
그룹분석(second-level analysis)을 위해서 각 피험자 별로 관심독립 변수들(Ins, Gen 수행과제의 자극구간)에 해당되는 대조영상(contrast image)을 얻었다. 그룹분석은 3개의 그룹간(SODS가 있는 불면증군, SODS가없는 불면증군, HC) 또는 두 그룹(ID, HC)간에 차이를 보기 위해서 factorial ANOVA 분석을 실시하였고 그룹 간 나이, 성별, 그리고 교육수준을 차이를 보정하기 위해서 이들을 공변량으로 모델에 추가하였다. 그룹 통계분석에서 복셀 수준 유의확률이 uncorrected p ＜ 0.
복셀기반 그룹분석은 연령, 성별, 교육기간을 공변량으로 하여 factorial ANOVA design으로 통계분석을 실시하였다. SODS가 있는 불면증군과 HC군간, 그리고 SODS가 없는 불면증군과 HC 그룹간의 분석에서는 주어진 기각치 수준에서 통계적으로 유의미한 차이를 보이는 영역이 없었다.
인구학적 정보와 임상적 정보는 independent t 검정, 일원배치 분산분석, 교차분석을 이용하여 분석하였다. 임상데이터 분석에 대한 통계적 유의성은 양측검정 p ＜ 0.
인구학적 정보와 임상적 정보는 independent t 검정, 일원배치 분산분석, 교차분석을 이용하여 분석하였다. 임상데이터 분석에 대한 통계적 유의성은 양측검정 p ＜ 0.05로 하였으며 통계프로그램으로는 SPSS for Windows ver. 23 (SPSS ; IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 사용하였다.
활동기록기는 Actiwatch 2 device (Respironics Incorporated, Murrysville, PA, USA)를 사용하였다. 활동기록기의 데이터는 default medium sensitivity threshold (40 counts per epoch)로 판독하였고 Actiware software (version 6.0.8, Philips Respironics, Bend, OR, USA)를 활용하여 분석되었다.
이론/모형
영상 분석 시에 저주파 잡음은 128초의 high-pass-filter로 제거 하였다. EPI 영상 자료의 통계분석은 복셀기반 일반선형모델(voxel-based general linear model)을 이용하여 분석하였다. 각 개인별 fMRI 신호분석(subject-level analysis)에서, Ins, Gen, 2개의 수행과제의 자극구간을 관심있는 독립 변수로 설정하였고 회귀모형의 잔차를 줄이기 위해서 Neu 수행과제 그리고 각 수행과제의 반응구간과 십자사인 구간도 회귀모형에 추가하였다.
검사는 수면무호흡증 등의 불면증 외의 수면장애가 있는지와 객관적 수면시간을 확인하기 위해 시행되었다. 미국수면의학회 판독기준 2.4버전(Berry 등 2017)에 따라 RemLogic 3.4.4Ⓡ (Embla Systems; Kanata, ON, Canada) 프로그램으로 잘훈련된 수면기사와 수면전문가가 판독하였다. 활동기록기는 Actiwatch 2 device (Respironics Incorporated, Murrysville, PA, USA)를 사용하였다.
성능/효과
연구 참여기준은 1) Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 5th edition (DSM-5) (American Psychiatric Association 2013)의 불면장애 진단기준을 만족 하는 사람으로 발병 후 6개월 이상 지난 사람, 2) 스크리닝에서 불면증 심각도 척도(Insomnia Severity Index, ISI)가 15점이상(Cho 등 2014), 3) 수면일기의 결과 다음 불면증의 증상들 중 한가지 이상이 주3회 이상 : 총 각성시간(수면잠복기 + 입면 후 깨어있는 시간[wake after sleep onset, WASO])60분 초과, 수면잠복기 45분 초과, WASO 45분 초과이다.
대조군의 등록기준은 1) 불면증을 포함한 정신질환 또는 수면장애의 증상이나 병력이 없음, 2) 스크리닝에서 ISI 4점미만, 3) 수면일기에서 평균 총수면시간 6시간 이상이고 수면효율이 85% 이상, 4) 평생 정신과 약물이나 수면제를 복용한 적이 없음이었다.
7~14일 동안의 수면일기-활동기록기 또는 수면일기-수면다원검사의 총수면시간을 비교하여 주관적-객관적 수면 시간의 차이를 구하였고 SODS는 총수면시간 차이 60분이상, 수면효율 차이 15% 이상과 수면잠복기 60분 이상의 기준들 중 두가지 이상을 만족하면 정의되었다.
SODS가 있는 불면증군과 HC군간, 그리고 SODS가 없는 불면증군과 HC 그룹간의 분석에서는 주어진 기각치 수준에서 통계적으로 유의미한 차이를 보이는 영역이 없었다. SODS 동반 불면증과 SODS 없는 불면증 군간 비교에서는 우측 설전부(precuneus, z = 4.64, cluster size = 378)와 우측 보조운동영역(supplementary motor area ; SMA, z = 4.47, cluster size = 151) 영역에서 유의미한 차이가 관찰되 었고 ID와 HC 그룹 간 비교에서는 좌측 대상회(anterior cingulate cortex ; ACC, z = 4.03, cluster size = 176) 영역에서 유의미한 차이가 있었다(Figure 1, Table 3).
그룹분석은 3개의 그룹간(SODS가 있는 불면증군, SODS가없는 불면증군, HC) 또는 두 그룹(ID, HC)간에 차이를 보기 위해서 factorial ANOVA 분석을 실시하였고 그룹 간 나이, 성별, 그리고 교육수준을 차이를 보정하기 위해서 이들을 공변량으로 모델에 추가하였다. 그룹 통계분석에서 복셀 수준 유의확률이 uncorrected p ＜ 0.001, 그리고 cluster 수준에서 유의확률이 corrected p ＜ 0.05를 만족하는 영역을 통계적으로 유의미하다고 판단하였다. Cluster 수준에서 위양성확률은 AFNI (https://afni.
본 연구는 수면시간의 주관적-객관적 차이를 가지는 불면증 환자들이 차이를 가지지 않는 불면증 환자에 비해, 일반적 불안-유발 자극에 대비 불면증 관련 자극에 대해 뇌의 특정 영역에서 증가된 활성을 확인하였다. 본 연구의 결과로 수면시간의 오지각을 동반한 불면증 환자들은 일반적 불안-유발 자극 보다 불면-관련 자극에 보다 선택적으로 집중하여 뇌의 과활성이 유발됨이 증명되었다. 향후 본 연구의 결과가 다른 연구들에서도 검증되기를 희망한다.
001)를 보였다. 수면다원검사 결과 수면 효율은 세 군간 유의한 차이를 보였으나(p = 0.018), 총수면 시간, 수면잠복기, 무호흡저호흡지수, 주기적사지운동지수는 세 군간 유의한 차이가 없었다(p ＞ 0.05).
우리는 본 연구에서 일반적 불안 유발 자극 대비 불면증 관련 자극에 대해 주관적-객관적 수면시간 차이를 보이는 불면증 환자가 차이를 보이지 않는 환자에 비해 우측 설전 부와 보조운동영역에서 뇌활성이 증가되며 불면증군은 대조군에 비해 좌측 대상회 영역에서 높은 뇌활성을 나타내는 것을 발견하였다.
중립문항은 두 군 모두에서 정서가가 평균 1점 미만인 문항을 선별하였다. 최종 선별된 문항들은 불면유발문항 15개, 일반불안문항 15개중립문항 15개였다.
후속연구
본 연구의 제한점은 피험자수가 적다는 것이다. 불면장애 환자들 중 다른 정신장애, 내외과적 질환, 다른 수면장애 등을 철저히 배제하였고 수면제 복용을 매일 해야하는 사람은 참여할 수 없어 많은 피험자들이 탈락되거나 연구참여를 시작하지 못하여 피험자의 숫자가 충분하지 못하였다.
본 연구의 결과로 수면시간의 오지각을 동반한 불면증 환자들은 일반적 불안-유발 자극 보다 불면-관련 자극에 보다 선택적으로 집중하여 뇌의 과활성이 유발됨이 증명되었다. 향후 본 연구의 결과가 다른 연구들에서도 검증되기를 희망한다.
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