메스암페타민 의존환자의 백색질 확산 텐서 영상 연구

Abstract

배경: 본 연구는 메스암페타민 의존에서 약물중독과 관련 있는 신경망인 전두엽 피질과 축색다발의 구조적 이상의 관련성에 주목하여, 메스암페타민 관련한 임상 변인 간의 관련성과 이로 인한 구조의 이상 소견을 최신 연구 기법을 적용하여 규명해 보고자 한다. 방법: 메스암페타민에 의존을 보이는 28명(남성, 평균 연령 35.32±5.81)과 정상대조군 16명(남성, 평균 연령 33.19±6.67)을 모집하였다. 연구대상자를 대상으로 3.0T 자기공명영상촬영 장치를 이용하여 확산텐서영상을 획득하였으며, 본 연구에서는 뇌 백색질 차이를 보기 위해서 확산텐서영상을 이용하여 fractional anisotropy (FA) map을 계산한 후, 관심 영역(region of interest; ROI) 및 tract-based spatial statistics (TBSS) 기법을 이용하여 분석하였다. 결과: 두 군간의 인구학적 정보는 교육 연한을 제외하고 차이가 나지 않았다 (t-test, t = 2.3, df = 41, p = 0.03). 주요 백색질 신경로의 ROI를 이용한 분석에서는 두 군간의 유의미한 결과는 나오지 않았으나, TBSS로 분석한 결과 전두엽과 관련된 tract에서 유의미한 결과가 관찰되었다. 해당 부위는 전두엽 부위의 tract인 좌측 forceps minor, 좌측 uncinate fasciculus 및 우측 posterior thalamic radiation에서 FA 값이 감소해 있음이 관찰되었다. 결론: 본 연구에서 메스암페타민 의존 집단이 정상인보다 백색질의 구조적 차이가 있음이 나타났다. 특히 전두엽의 백색질의 구조적 이상 소견은 메스암페타민 의존과 관련한 뇌기전 규명에 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 추후 연구에서는 약물복용기간, 성별 및 나이 등 다른 요소들이 뇌 백색질에 미치는 영향에 대하여 TBSS 기법을 이용하여 분석하는 것이 필요할 것이다.;Background: This study focused on structural abnormalities in the frontal cortex and those in the axon pathways, which have been known as neural networks related to substance addiction in methamphetamine dependent. This study aimed to investigate structural abnormalities of white matter related to methamphetamine dependence using TBSS. Method: Twenty-four subjects with methamphetamine dependence (male; age [yrs], 35.32 ± 5.81) and 16 healthy control subjects (male; age [yrs] = 33.19 ± 6.67) were recruited to participate in the study. Diffusion tensor imaging (DTI) were acquired using a 3-Tesla high-resolution magnetic resonance imaging. The fractional anisotropy (FA) map was calculated from DTI images and analyzed using region of interest (ROI) and tract-based spatial statistics (TBSS) method in order to examine differences in cerebral white matter between two groups. Results: There was a significant difference in years of education completed, while other demographic information did not differ significantly between two groups (t = 2.3, df = 41, p = 0.03). ROI analysis found no significant differences in major white matter tracts between two groups. However, the tracts related to the frontal cortex showed a significant difference between two groups, using TBSS. FA values in the left forceps minor, left uncinate fasciculus and right posterior thalamic radiation were significantly reduced in methamphetamine dependent as compared to healthy control subjects. Discussion: This study showed that methamphetamine dependent have significantly different structural properties in the white matter as compared to healthy control subjects. Structural abnormalities found in the frontal white matter are believed to play an important role in investigating the pathophysiology of methamphetamine dependence. Further study will be necessary to determine how other factors including drug history, age, or sex influences the integrity of white matter.