파킨슨병 환자의 정량적 뇌파분석

Abstract

파킨슨병은 흑질의 도파민 결핍으로 발생하는 운동장애가 특징인 질환이지만, 인지기능장애도 동반되어질 수 있다. 파킨슨병환자의 반수정도에서는 배경파가 느려지고 서파가 동반되는 뇌파의 이상소견이 관찰되어진다(Schwab 1959; Ganglberger 1961; Sirakov 1963). 본 연구는 파킨슨병 환자의 뇌파를 본태성진전환자의 뇌파와 정량적으로 비교분석함으로써 파킨슨병 환자에서 나타나는 운동장애와 인지기능장애가 뇌파에 미치는 영향을 알고자 하였다. 연구방법은 정상대조군, 본태성진전군, 파킨슨군으로 나누어 각각 30명의 환자를 대상으로 디지털 뇌파를 시행하였다. 파킨슨병환자는 레보도파로 치료한 경험이 없는 환자만을 포함하였으며, Mini-Mental State Examination(이하 MMSE)와 Unified Parkinson's Disease Rating Scale(이하 UPDRS)를 측정하였다. 뇌파의 19개의 전극에 따라 주파수별로 파워스펙트럼 값과 상관차원, 리아프노프 지수를 구하였다. 세 군에서 각각의 파워스펙트럼과 상관차원과 리아프노프 지수에 차이가 있는지와 파킨슨군에서 인지기능의 저하와 운동장애의 정도에 따라 정량적 뇌파의 변화와 상관관계가 있는가를 통계적으로 분석하였다. 또한 파킨슨군에서는 증상이 있는 편과 반대편의 파워스펙트럼, 상관차원과 리아프노프 지수를 비교하였다. 결과는 파킨슨군에서는 나머지 정상군과 본태성진전군에 비해 세타파워와 상관차원은 증가되었으며 리아프노프지수는 유의하게 감소되었다. 치매가 있는 파킨슨군에서는 치매가 없는 파킨슨군보다 델타파워는 증가하고, 알파파워, 베타파워와 상관차원은 감소된다. 운동장애정도의 변화와 상관차원의 변화는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않았으나, 증상이 편측에만 국한된 파킨슨군에서는 운동증상이 심할수록 전두엽에서의 상관차원이 증가하는 경향을 보였다. 파킨슨군에서의 상관차원의 증가는 기저핵의 기능장애로 인하여 정상적인 뇌피질의 억제작용이 이루어지지 못하기 때문에 더 많은 수의 neural generator가 흥분하게 됨으로써 뇌피질의 복잡성이 증가된 것으로 판단된다. 이러한 복잡성은 인지기능의 장애가 동반된 경우에는 다시 감소하게 되어 상관차원의 감소로 나타나며, 델타파워가 증가된다. 파킨슨군에서는 대조군에 비하여 리아프노프 지수가 감소되어서 파킨슨병이라는 상태 자체가 유연성이 감소되었다고 할 수 있다. 단, 파킨슨병에서 인지기능이 저하될수록 리아프노프 지수가 다시 증가하는 경향을 보이는데, 이는 초기 파킨슨환자에서 ‘hold’ 되어있는 상태에서 뇌피질의 병변으로 인하여 다소 ‘release’ 되었기 때문으로 생각된다. 본태성진전군의 정량적 뇌파는 정상대조군의 뇌파와 유사한 소견을 나타내었다.;Parkinson’s disease is movement disorder due to dopaminergic deficiency. It has been noted that cognitive dysfunction also presented on Parkinson’s disease patients. But, it is not clear weather such a cognitive dysfunction was a dopaminergic dysfunction or cholinergic dysfunction. Using non-linear analysis, we analysis the effect of cognitive and motor symptom on EEG change. EEGs were recorded from patients in Parkinson’s disease, essential tremor and healthy controls during rest. We calculated the power spectrum, correlation dimension and Lyapunov exponent by using ‘Complexity’ program. And than compared the power spectrum, correlation dimension, Lyapunov exponent between Parkinsonian patients and essential tremor patients. Theta power was increased in Parkinson’s patient group. Correlation dimension was increased in Parkinson’s disease patients. Positive correlation was noted between MMSE and correlation dimension and negative correlation was noted between MMSE and Lyapunov exponent. Lyapunov exponent decreased in Parkinson’s patient. We conclude that the state of Parkinson’s patient characterized by increased correlation dimension and decreased Lyapunov exponent.