길항근의 전기자극과 경두개 자기자극이 가자미근의 H반사와 상반억제에 미치는 영향

Abstract

The effect of a transcranial magnetic stimulation on reciprocal inhibition of the human leg was investigated in twenty healthy human subject who showed significant inhibition of soleus H reflex after conditioning electrical stimulation of tibialis anterior at a conditioning-test interval of 2 ms. Approximately 12% inhibition of H reflex was produced by motor threshold stimulation, and 14% inhibition by maximum stimulation of common peroneal nerve. Changes in the amount of reciprocal inhibition by conditioning electrical stimulus were studied after transcranial magnetic stimulation of tibialis anterior. When a submotor threshold cortical shock was gives with test-conditioning interval 0 ms, this inhibition was not significantly changed. There was no significant change of H reflex amplitude ratio by conditioning electrical stimulation after delivering supramotor threshold cortical shock. Amplitude of H reflex and M wave were enhanced by transcranial magnetic stimulation at each same conditioning electrical stimulation. Soleus M wave amplitude ratio did not show any significant change by conditioning electrical stimulation up to motor threshold level, but increased significantly at the intensity that produce maximum CMAP. So, it seems reasonable to expect that fixation of the stimulation electrode over the Posterior tibial nerve is the good method to maintain constant experimental H reflex as a parameter of motoneuronal excitability. We conclude that TMS can produce excitatory effects on spinal motor neurons rather than Ia inhibitory interneuron and there is no evidence for convergence onto Ia inhibitory interneurons from the fiber systems excited by magnetic stimulation over the cortex.;한 근육이 활성화되면, 반대 작용을 하는 근육은 억제된다. 작용근과 길항근은 상반되는 신경지배(reciprocal innervation, Sherrington and Hering 1897)를 받고 있으며, Ia 억제성 중간뉴런이 여기에 관여한다. 동물 실험에서 경두개 자기자극이 Ia 억제성 중간뉴런을 활성화시켜, 상반억제를 증가시킨다고 알려져 있으나(Hultborn, 1976; Baldissera et al. 1981), 사람을 대상으로 한 실험에서는 세포 내 전위활동 기록이 어려워 실험에 한계점이 있고, 실험 대상 근육에 따라 다양한 결과를 보고하고 있다. 본 실험에서는 전경골근을 전기자극 하였을 때, 가자미근의 H 반사 진폭이 감소하는, 즉 상반억제 반응을 보이는 건강한 성인 20명을 대상으로 하여, 조건 전기자극과 경두개 자기자극을 동시에 주었을 때, 가자미근 H 반사와 M 파 진폭의 변화를 비교 분석하고, 경두개 자기자극이 상반억제에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 조건 전기자극은 가자미근 H 반사를 유발하기 2ms 전 시행하였으며, H 반사의 진폭은 운동 역치 강도(Threshold)와 최대 진폭이 얻어지는 자극 강도(Maximum)에서 조건자극 전에 비해 각각 12%, 14% 정도 유의하게 감소하였다(p<0.05). 조건자극으로 전기 자극과 경두개 자기자극을 주었을 때의 H 반사를 측정하였다. 전경골근에 최대반응이 나타나는 곳에 자기자극기의 코일을 고정시키고 H 반사와 동시에, 역치 이하와역치 이상의 강도로 자기자극을 유발하여 H 반사의 진폭을 측정하였다. 자기자극을 가하지 않았을 때의 조건 전기자극 증가에 따른 H 반사 진폭의 감소 정도는 최대 12-14%이며, 역치 이하의 경두개 자기자극 후에는 약 10%가 감소하여, 자기자극 후 상반억제의 정도에 유의한 차이는 없었다. 역치 이상의 자기자극에서는 조건 전기자극 변화에 따른 H 반사 진폭비는 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 각각의 일정한 조건전기자극에서 역치 이하와 역치 이상의 자기자극을 주었을 때 자기자극 전보다 H 반사 진폭비가 유의하게 증가하였다. 조건전기자극에 따른 M 파 진폭비는, 조건 전기자극이 0, 50% Threshold, Threshold 일 때는 일정하게 유지되었고, Maximum에서는 다른 강도보다 유의하게 증가되었다(p<0.05). 각각의 일정한 조건 전기 자극에서, 자기자극의 강도를 역치 이하와 역치 이상으로 증가시킬 때 M 파 진폭비는 유의하게 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과로 보아 상반억제 반응은 조건전기자극의 강도가 Threshold와 Maximum일 때 잘 관찰되었다. 후경골 신경에 조건 전기 자극을 고정하는 방법은 H 반사가 일정하게 유지되고, 자기자극 후에는 M파 진폭이 유의하게 증가하므로 상반 억제 반응 경사에 유용한 방법이라고 생각한다. 그리고 조건 경두개 자기자극은 Ia 중간 뉴런 뿐만 아니라 알파모터뉴런에도 직접 영향을 주므로, 상반 억제반응에 별 영향을 미치지 않은 것으로 생각한다.