뉴로 피드백 연구 개발 동향 1 . 1929 년 Berger 가 최초 인간 뇌파 를 기록 2 . 1934 년 Adrian , Matthews 가 깜박이 는 빛 을 이용 하 여 10 Hz 와 25 Hz 의 뇌파 를 발생 시킬 수 있 다는 것 을 발견 ( 즉 , 사람 의 뇌파 를 특정 한 방법 을 사용 해서 조절 이 가능 하 다는 사실 을 알 게 됨 ) 3 . 1960 년 대 시카고 대학 Joe Kamiya 박사 가 소리 를 이용 하 여 알파파 ( alpha wave ) 를 증가 시킬 수 있 다는 사실 을 발견 ( 알파파 는 사람 을 이완 시킨다는 사실 을 발견 ) 4 . 구소련 과학자 Neal Miller 는 자율 신경 계 의 조작 적 조건 화 ( operant conditioning ) 동물 실험 연구 진행 5 . 1967 년 Roth 등 은 고양이 를 이용 한 학습 된 억제 ( learned suppression ) 에 관한 연구 진행 ( 고양이 의 감각 운동 피질 ( sensorimotor cortex ) 영역 에서 발생 하 는 독특 한 뇌파 를 확인 . 이 를 sensorimotor rhythm ( SMR ) 이 라고 명명 ) 6 . Sterman 등 은 먹이 를 이용 한 보상 을 통해 SMR 을 발생 시킬 수 있 다는 사실 확인 ( NASA 에서 로켓 연료 로 사용 을 하 는 monomethyl hydrazine 에 노출 된 우주 비행사 들 이 경련 을 일으키 자 , sterman 교수 에게 이 연료 의 용량 - 반응 관계 의 연구 를 의뢰 . SMR 훈련 을 적용 한 고양이 가 그렇 지 않 은 고양이 들 보다 경련 의 역치 가 더 높 아 졌 다는 사실 을 발견 . ) 7 . 이후 인간 에게 적용 한 연구 들 에서 SMR 피드백 훈련 이 경련 의 발생 을 의미 있 게 낮춘다는 사실 이 확인 되 었 으며 , 이후 최초 로 뉴로 피드백 이 경련 성 질환 에 대해 임상 적 으로 이용 되 기 시작 * SMR 훈련 의 기전 : 시상 ( thalamus ) 의 복 기저핵 ( ventrobasal nuclei ) 에서 의 전기 적 방출 을 tonic discharge 에서 systematic , rhythmic discharge 로 변화 시킴 으로서 GABA 를 통해 체성 감각 정보 처리 과정 ( somatosensory information process ) 을 억제 하 고 , 근육 의 긴장도 를 낮추 는 것 으로 밝혀졌 다 . 8 . 1969 년 100 명 이 넘 는 과학자 들 이 모음 을 가지 게 됨 . 9 . 바이오피드백 ( biofeedback ) 이 라는 명칭 이 공식 적 인 명칭 으로 최초 로 사용 되 기 시작 ( 당시 의 바이오피드백 은 주로 뇌파 ( EEG ) , 근전도 ( EMG ) , 체온 ( Temperature ) 을 이용 하 는 것 . ) * 뉴로 피드백 은 바이오피드백 의 한 형태 로 특별히 뇌파 를 이용 하 는 것 . 10 . 컴퓨터 의 발달 과 함께 계속 발전 을 하 고 진화 해 가 고 있 다 . 11 . 1976 년 과잉 운동 과 관련 한 첫 SMR 뉴로 피드백 논문 발표 . Lubar JF & Shouse MN , ( EEG and behavioral changes in a hyperkinetic concurrent with training of the SMR ) 12 . 1980 년 대 를 거치 면서 뇌파 를 디지털 화 하 여 뇌파 의 양 적 인 측정 이 가능 해 지 면서 QEEG ( Quantified EEG ) 라는 개념 이 생김 13 . Duffy 에 의해 BEAM ( brain electrical activity mapping ) 이 라는 뇌파 의 지도 화 ( brain eeg mapping ) 기술 이 개발 14 . QEEG feedback system 으로 발전 15 . Peniston , Kulkosky 가 20 명 의 알코올 의 존 증 환자 들 을 대상 으로 알파 세타 뉴로 피드백 프로토콜 발표 16 . 간질 ( Epilepsy ) , 주의력 결 필 과잉 행동 장애 ( ADHD ) , 뇌경색 등 여러 분야 로 임상 범위 확장 . 17 . 최근 fMRI 를 이용 한 연구 들 에서 는 SMR 이 기저핵 ( basal ganglia ) 의 선조체 ( striatum ) 에서 의 대사 활동 의 증가 와 관련 이 있 다고 발표 18 . ADHD 아동 을 대상 으로 한 SMR 훈련 및 fMRI 연구 에서 우측 전두 대상 피질 ( right naterior cingylate cortex ) , 좌측 미상핵 ( left caudate nucleus ) , 좌측 흑 질 ( left substratia nigra ) 등 의 부위 가 활성 화 되 는 것 으로 보 고 . 19 . 2004 년 헨리 , 프레시 져 등 의 연구 에서 SCP ( Slow Cortical Potential ) 뉴로 피드백 에 대해 발표 . ( 뇌파 의 양극 성 ( polarity ) 을 강화 하 고 별개 의 강화 계획 을 사용 ) 20 . Neuroscience Journal 에서 ADHD 의 뉴로 피드백 치료 효과 에 대한 메타 논문 이 발표 . ( Level 5 . efficacious and specific ) ( 선별 된 15 개 의 연구 는 모든 기준 에 부합 하 고 메타분석 에 포함 . ADHD 아동 의 뉴로 피드백 효과 를 조사 . ' 충동 제어 ' 부분 은 메 칠 페니 데이트 와 Effect Sizes - 0 . 03 ( N = 240 ) 로 약물 치료 와 차이 가 없 었 다 . ' 과잉 행동 ' 과 ' 부주 의 ' 는 비교 가능 한 데이터 가 충분 치 않 으므로 결론 내릴 수 없 다 . ) 21 . 뉴로 피드백 의 임상 적용 확대 . ( ~ 현재 ) 바이오피드백 치료법 과 는 달리 뉴로 피드백 은 뇌 ( brain ) 자체 를 치료 대상 으로 하 며 , 뇌 기능 의 변화 를 목적 으로 한다 . - 간질 ( Epilepsy ) : 동물 실험 을 통해 SMR 훈련 이 간질 의 발생 을 낮춘다는 사실 이 확인 된 후 임상 적 으로 가장 먼저 도입 된 영역 . 현재 도 간질 에 대해서 는 거의 대부분 의 연구 에서 SMR 훈련 법 을 적용 . 초기 연구 들 을 보 면 평균 80 % 정도 의 치료 효과 를 보 고 . 간질 환자 24 명 을 대상 으로 실시 된 이중 맹 검 연구 를 보 면 61 % 의 환자 에서 의미 있 는 간질 발생 빈도 의 감소 가 보 고 . 스터먼 의 연구 에서 174 명 의 간 잘 환자 중 82 % 의 환자 에서 50 % 이상 의 간질 빈도 가 감소 된 것 으로 보 고 . 미국 소아 청소년 정신 의 학회 ( American academy of child and adolescent psychiatry ; AACAP ) 에서 SMR 뉴로 피드백 이 간질 치료 에 있 어서 ' clinical guideline ' 으로서 의 기준 을 만족 시키 는 것 으로 간주 . - ADHD 주의력 결핍 과잉 행동 장애 : Mann 등 의 연구 에 의하 면 주의력 을 요하 는 과제 를 수행 하 는 동안 정상 아동 은 전두엽 , 특히 우측 전두엽 으로 beta 파 의 증가 를 보이 나 ADHD 아동 의 경우 이런 beta 파 의 증가 없이 오히려 전두엽 뇌파 의 주파수 가 theta 파 수준 까지 느려 지 는 것 으로 확인 . ADHD 아동 을 대상 으로 뉴로 피드백 을 적용 한 연구 에서 는 80 % 의 ADHD 아동 에서 지능 검사 와 증상 척도 등 에서 유의 한 결과 를 보 고 하 고 있 는 연구 들 이 많 으며 , 최근 에 는 청소년 과 성인 ADHD 의 치료 에 도 뉴로 피드백 이 약물 과 비슷 한 정도 의 효과 가 있 는 것 으로 보 고 되 기 도 하 였 다 . ADHD 치료제 인 메 칠 페니 데이트 ( meithyphenidate ) 와 비교 한 연구 들 에서 도 TOVA ( test of vaiables of attention ) 와 다른 증상 척도 들 에서 뉴로 피드백 이 약물 과 비슷 하 거나 오히려 더 우수 한 효과 가 있 는 것 으로 보 고 되 기 도 하 였 다 . 뉴로 피드백 이 ADHD 의 치료 에 효과 적 이 며 , 특히 약물 치료 에 효과 가 약하 거나 없 는 경우 , 부작용 과 순응 도 가 문제 가 되 는 경우 뉴로 피드백 이 효과 적 인 치료법 이 될 수 있 다 . - 뇌졸중 ( Stroke , Brain Inhury ) 뇌졸중 발생 후 의 후유증 에 대한 뉴로 피드백 의 효과 에 대해서 는 아직 많 은 임상 이 이루 어 지지 는 않 았 으나 , 치료 효과 에 대해서 는 긍정 적 인 결과 를 보여 주 고 있 다 . 뇌손상 환자 들 을 대상 으로 한 연구 들 은 아직 체계 적 이 고 대 규모 의 연구 가 진행 되 지 는 않 았 으나 , 일부 연구 를 보 면 외상 성 뇌손상 ( traumatic brain injury , TBI ) 환자 들 을 대상 으로 뉴로 피드백 을 적용 한 결과 TBI 환자 중 60 % 에서 인지 의 유연 성 ( cognitive flexibility ) 과 실행 기능 ( executive funtion ) , 다양 한 영역 에 있 어서 의 인지 기능 향상 됨 이 보 고 되 었 고 , 이 는 뇌졸증 이나 뇌손상 환자 의 재활 에 다양 하 게 적용 할 수 있 고 환자 들 을 도울 수 있 을 것 이 라는 점 을 시사 해 준다 . - 감정 조절 장애 ( Mood and affective disorders ) 알코올 의 존 환자 들 을 대상 으로 한 Peniston 과 Kulkosky 의 연구 에서 알파 세타 훈련 을 받 은 후 성격 이 온순 해 지 고 , 감정 적 으로 안정 을 찾 고 , 이완 되 고 만족 스러워 하 는 성격 으로 변하 는 것 이 관찰 되 었 다 . 우울증 환자 에 대해 뉴로 피드백 을 적용 하 게 된 것 은 전두엽 에서 의 뇌파 가 비대칭 적 이 라는 사실 과 특히 좌측 전두엽 에서 베타 파 의 낮 은 활성 이 우울증 과 관련 이 있 다는 사실 에서 출발 . Raymond 등 은 12 명 의 의과 대학교 2 학년 학생 을 대상 으로 한 연구 를 통해 alpha - theta 훈련 을 통해 성격 과 기분 의 변화 가 있 음 을 보여 주 었 다 . Moor 는 알파 세타 훈련 법 이 불안 장애 의 치료 에 효과 적 으로 적용 시킬 수 있 는 것 을 보 고 하 였 고 , Hammond 등 은 외상 후 스트레스 장애 와 강박 장애 와 같 은 불안 장애 에 사용 하 여 효과 가 있 음 을 보 고 . 특히 PTSD ( 외상 후 스트레스 장애 ) 와 관련 해서 베트남 전 참전 군인 들 을 대상 으로 한 연구 에서 뉴로 피드백 이 효과 적 이 라는 연구 결과 가 있 었 다 . - 학습 장애 ( Learining disorder ) , 자폐 장애 ( autistic disorder ) ADHD 와도 많 은 연관 성 을 가지 고 있 는 학습 장애 ( Learning disability ) 에 특히 효과 가 좋 은 것 으로 보 고 되 고 있 는데 , Lubar 등 은 학습 장애 를 가진 아동 과 정상 아동 들 사이 에 EEG 상 의 차이 가 있 는 것 을 발견 하 였 고 , 이후 이 를 바탕 으로 뉴로 피드백 을 학습 장애 의 치료 에 도입 하 여 긍정 적 인 효과 를 보였 다 . 자폐 장애 에 적용 한 연구 에서 24 명 의 자폐 장애 환 아 를 대상 으로 뉴로 피드백 을 적용 한 결과 증상 의 정도 나 나이 에 상관없이 26 % 의 아동 에서 자폐 증상 이 완화 되 는 것 을 보 고 하 기 도 하 였 다 . 국내 에서 도 ADHD 와 학습 장애 를 중심 으로 공황 장애 나 강박 증과 같 은 불안 장애 , 우울 장애 에 대해 적용 이 시도 되 고 있 고 , 효과 도 있 는 것 으로 알려 지 고 있 다 . - 피크 퍼포먼스 ( Peak performance ) 운동 이나 예술 활동 에서 의 수행 능력 을 향상 시키 고 , 정상인 에서 의 인지 기능 을 향상 시키 는 것 에 대한 연구 들 이 진행 되 고 있 다 . Gruzelier 등 은 음악 과 댄스 를 전문 으로 하 는 대학생 들 을 대상 으로 뉴로 피드백 훈련 을 실시 한 후 각각 의 실행 능력 이 향상 되 는 것 으로 보 고 했 다 . 예술 활동 을 수행 하 기 전 에 가지 게 되 는 인지 적 불안 ( cognitive anxiety ) 이 뉴로 피드백 훈련 을 통해 감소 하 는 것 으로 보 고 있 다 . TOVA , CPT 와 같 은 신경 인지 검사 도구 들 을 이용 한 연구 들 에서 도 정상인 에게 뉴로 피드백 훈련 을 시킴 으로써 집중력 이나 작업 기억 ( working memory ) 등 다양 한 인지 기능 영역 에서 의 향상 이 있 는 것 으로 보 고 되 었 다 . 공유 하 기 글 요소