초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 한국인 비만 환자의 섭식행동 변화와 관련된 뇌구조의 변화를 관찰하여 섭식행동과 관련된 뇌영역의 경두개자기자극(TMS)을 통한 새로운 비만치료법을 개발하고자 함. 이를 위해 비만과 관련된 뇌영역에 반복적 경두개자기자극을 시행하여 체중 및 대사위험요소의 변화 정도를 확인하고, 영상학적 분석을 통해 뇌의 구조적, 기능적 회복을 검증하는 임상시험을 진행하였음.
○ 비만 환자의 지방 분포 양상과 뇌 구조 변화의 연관성 분석: 비만 환자의 지방 분포를 분석하고 화소기반 형태분석법, 뇌 표면 분석,

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 한국인 비만 환자의 섭식행동 변화와 관련된 뇌구조의 변화를 관찰하여 섭식행동과 관련된 뇌영역의 경두개자기자극(TMS)을 통한 새로운 비만치료법을 개발하고자 함. 이를 위해 비만과 관련된 뇌영역에 반복적 경두개자기자극을 시행하여 체중 및 대사위험요소의 변화 정도를 확인하고, 영상학적 분석을 통해 뇌의 구조적, 기능적 회복을 검증하는 임상시험을 진행하였음.
○ 비만 환자의 지방 분포 양상과 뇌 구조 변화의 연관성 분석: 비만 환자의 지방 분포를 분석하고 화소기반 형태분석법, 뇌 표면 분석, TBSS 방법을 이용한 자기공명영상 분석을 통하여 관련 영역의 구조적 변화 측정

○ 섭식행동 및 체중조절과 관련된 뇌신경망 규명: 비만군의 뇌구조 및 대사적 특징을 비교하여 뇌 구조 변화와 섭식행동 간의 연관성을 분석하고 비만 치료를 위한 뇌자극 부위 및 방법을 결정

○ 뇌신경 조절치료에 따른 비만 및 대사적 개선 효과 규명: 비만 환자에서 반복적 TMS 후 체중 및 지방 분포, 인슐린 저항성, 심혈관 위험정도 변화를 분석

○ TMS 전후의 뇌 자기공명영상을 분석하여 구조적, 기능적 뇌 변화를 확인함

○ 반복적 경두개자기자극에 의한 섭식행동 조절을 활용한 새로운 비만 치료법을 개발하고 코호트 집단을 구성하여 섭식행동과 뇌신경의 변화 양상을 전향적으로 추적관찰

연구결과
- 내장지방이 증가한 대사증후군 환자에서 섬엽(insular), 상두정(superior parietal), 중심뒤(postcentral), 후내야(entorhinal) 피질의 두께와 측위신경핵의 용적이 감소해 있었고 이는 인지 기능과 식이섭취를 담당하는 뇌 영역의 위축성 변화를 시사함.

- 비만환자의 확산텐서영상을 TBSS 방법으로 분석한 결과 정상인과 비교하여 Genu of corpus callosum 및 right external capsule 부위의 FA 측정치가 감소한 결과를 관찰하여 비만환자의 초기 신경퇴행성 변화 및 비만과 관련된 영상학적 표지자를 규명함

- 무작위배정 임상시험에서 4회의 TMS 시술 4주 후 평균 1.352± 2.306 kg 의 체중감소를 보였고 공복혈당, AST, ALT, 총콜레스테롤, 저밀도 콜레스테롤 및 인슐린 농도가 유의하게 감소한 결과를 보였음.

- 인지기능검사의 변화를 분석한 결과 TMS 시술 4주 후 Verbal Fluency, Boston naming test, Word list recognition, Trail making B 항목의 호전을 보였음.

- 뇌영상 분석결과 TMS 시술 후 뇌용량이 증가한 소견을 보였으며(PBVC 0.283± 0.727) 나이와 체질량지수를 보정한 상관분석에서 체중과 뇌 용량 및 밀도의 변화는 통계적으로 유의한 음의 상관관계를 보였음.(r=-0.517, p=0.014)

연구결과의 활용계획
○ 본 연구는 대뇌 구조의 변화에 따른 섭식행동 변화 및 지방 분포양상을 관찰하여 신경학적 원인에 의한 비만 발생 기전을 규명하였고, 경두개자기자극을 이용한 안정적이고 효과적인 비만 치료법을 개발함.
- 본 연구는 경두개자기자극 치료를 비만환자의 섭식행동 조절에 적용하는 이론적 근거를 제공함으로써 비만 치료전략의 중요한 전환점을 마련하였음
- 경두개자기자극이 두뇌에 미치는 생물학적 기전을 파악하였으며 비만 환자에서 자극 부위 및 방법을 결정하는데 핵심적인 연구로 활용될 것임
- 섭식행동의 뇌신경학적 조절경로와 뇌영역 간의 상호관계를 밝힘으로써 기존 약물치료에 저항을 보이는 난치성 비만환자에게 안전하고 효과적인 치료도구로 활용 가능함

○ 비만과 관련된 막대한 사회 경제적 비용의 감소와 국민 건강 증진 및 삶의 질 향상에 이바지 할 수 있을 것으로 기대됨

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) has been developed into a powerful tool that utilizes magnetic fluxes to non-invasively stimulate the human cortex. Studies in subjects with obesity have recently identified abnormal activity in the left dorsolateral prefrontal

Purpose&contents
Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) has been developed into a powerful tool that utilizes magnetic fluxes to non-invasively stimulate the human cortex. Studies in subjects with obesity have recently identified abnormal activity in the left dorsolateral prefrontal cortex (LDLPFC), are likely to be involved in the pathophysiology of obesity. The aim of this study is to evaluate the effects of repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS), delivered to the dorsolateral prefrontal cortex, on brain structural change, cognitive function and weight loss in obesity.

Result
The study was performed in a randomized sham controlled parallel design. A total of 60 obese subjects were enrolled, and 54 completed 4 weeks follow-up (29 in the TMS group and 25 in the control group). rTMS sessions took place every 3 days for 2 weeks, total 4 sessions targeting the left DLPFC with the frequency of 10Hz and intensity of 110% of the individual's motor threshold. All subjects underwent 3T brain MRI scanning before and after rTMS session. Primary outcome was the change in body weight, and secondary outcomes were structural brain change and cognitive function using the CERAD-K.

In the rTMS group, compared with the control group, weight loss was significantly different following the 4 session of rTMS (1.352 ±2.306 kg vs. 0.516 ±1.341; P = 0.030).

Consistent with the weight loss, rTMS treatment was associated with beneficial effects on glucose metabolism at 4 wk. When compared with sham stimulated group, rTMS treatment reduced fasting insulin concentration and HOMA-IR, which is indicative of an improvement in insulin sensitivity. Although there was no difference between two groups, rTMS treatment also had a beneficial effect on fasting glucose concentration.

The repeated-measures ANCOVA adjusted for age and education revealed significant improvement after rTMS in verbal fluency, Modified Boston naming test, word list recognition, and the trail-making Test B compared with the control group. For VBM measurements, rTMS group showed smaller volumes in frontotemporal gray matter, parahippocampal gyrus, and Hippocampus compared with sham stimulation group. The brain volume change (PBVC) over 4 weeks was not different between two groups. However, PBVC was negatively correlated with weight loss in rTMS group (r=-0.517, p=0.014).

Expected Contribution
The results from this study indicate that HF rTMS delivered to the left DLPFC may reduce food intake in people with obesity. Our results imply that a diminished activity of the DLPFC may underlie the decline in brain areas assigned to food intake regulation, suggesting the potential application of rTMS to treatment of obesity. In light of the growing number of older adults suffering from obesity, our data suggest that the implementation of rTMS may be an effective means of prevention and treatment of obesity.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23 5. 연구결과의 활용계획 ... 26 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 28 7. 참고문헌 ... 29 8. 연구성과 ... 31 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 33 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 33 11. 기타사항 ... 34끝페이지 ... 34