뇌파는 대뇌피질의 신경세포가 발생시키는 전기적인 활동을 측정하고, 증폭된 신호를 시간과 전위로 기록하는 비침습적인 방법이다. 이중 과호흡법은 과호흡 중에 나타나는 build-up 서파를 확인하기 위해 3분 동안 깊고 빠른 숨을 쉬는 상태에서 뇌파를 측정한다. 아날로그 방식으로 기록된 일반적인 뇌파 데이터는 전문가 없이 해석하기 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 흰 쥐에게 인공적인 과호흡을 가하여 과호흡 전, 도중 및 후의 뇌파를 측정하고, 이를 통해 정량적인 분석을 수행하였다.
<h1>서 론</h1> <p>뇌파는 대뇌피질의 신경세포가 발생시키는 전기적인 활동 을 두피에서 측정하고 여기서 얻어진 신호를 증폭하여, 전위는 종축으로 시간을 횡축으로 나타내어 기록한 것으로 비교적 객관적이며 연속적으로 측정이 가능하며 비 침습적인 검사방법이다. 약물관련 연구에서는 뇌기능 평가를 할 수 있는 점 때문에 약물의 효과를 신경학적으로 분석할 목적으로 많이 사용한다. 특히 마취약과 관련하여 신경학적 효과를 증명하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 또한 뇌파를 이용한 수면다원검사(Polysomnography, PSG)는 수면클리닉에서 활발히 활용되고 있으며, 그 밖에 수면과 관련된 연구도 많이 이루어지고 있다. 뇌파는 대뇌의 기능을 반영하는 검사 방법이므로 임상적으로는 뇌 기능의 장애가 있는 허혈성 질환이나 종양, 뇌의 외상 등을 검사할 때에 사용되며, 가장 의의가 높은 질환은 간질(epilepsy)의 진단이다. 간질은 뇌에 생기는 여러 가지 병적 상태로 말미암아 뇌세포의 비정상적인 흥분성이 해당 뇌 부위의 기능을 자극하여 각종 발작 증상이 나타나는 질환이다. 그러나 발작 중에는 비 간질성 발작이 많아서 이를 오진하여 간질이 아님에도 치료를 받는 경우도 있으므로, 간질 진단에 있어서 뇌파의 중요성은 매우 높다. 따라서 진단의 민감도를 향상시키기 위하여 일상적인 뇌파검사에서는 부활법을 사용한다. 부활법은 신체에 생리학적인 변화를 주어 뇌파의 변화를 유도할 수 있는 여러 가지 방법이다. 통상적으로 뇌파검사에 여러 가지 부활법이 사용되는데, 과호흡법, 개폐안법, 섬광자극법, 수면부활법 등이 있고, 그 밖에 청각자극법, 저산소부활법, 약물부활법이 있으나, 이들 부활법은 임상에서 일상 뇌파 검사에 포함시키지는 않는다. 이중 과호흡법은 피검자의 헙조가 가장 많이 필요한 검사법으로 3분 동안 피검자에게 숨을 깊고 빠르게 쉬도록 한 상태에서 뇌파를 측정하는 방법으로 build-up이라는 서파가 출현하는 특징이 있다. 과호흡을 중지하면이 build-up은 1분 이내에 소실되어야 정상이며, 그렇지 않을 경우에는 뇌기능의 이상을 시사한다. 그러나 이build-up은 개인차에 따라 나타나지 않는 경우가 많고 특히 연령이 높아질수록 잘 나타나지 않아서, 과호흡이 제대로 이루어졌는지에 대한 판단이 어렵다. 그러나 간질환자의 약 \( 60 \% \)가 과호흡 부활에 의의 있는 뇌파소견을 나타낸다는 보고가 있으며, 과호흡이 다른 자극에 비해 간질이 잘 유발된다는 보고도 있으므로, 중요도는 높지만 과호흡을 유도하는 과정에 어려움이 따르는 검사라고 할 수 있다. 따라서 뇌파 검사 시 수행했던 과호흡의 질을 평가하여 결과 보고서에 첨부 할 수 있다면 질 높은 검사 수준을 제공하는데 일조할 것이다.</p> <p>한편 일반적인 뇌파 데이터는 아날로그 방식으로 보고되는데 전문가가 없이는 그 해석에 어려움이 많았다. 이에 반하여 정량적 뇌파분석(Quantitative EEG) 기법은 뇌파를 시간 별로 분석하는 대신에 주파수 별로 나누어서 파워값을 구하여 수치화하므로 해석이 객관적이고 용이하다. 1980년대 Konishi의 연구에 따르면 build-up이 나오는 정도에 따라 아날로그 데이터를 분석하여 과호흡에 대하여 표준화하고자 하는 노력을 하였으나, 연구 결과를 전문가가 없이는 판단을 내릴 수 없고 객관적으로 판단을 하기 어려우며, 정량적으로 분석한 내용이 각 부위별로 지표가 다양하지 못하여 다소 한계가 있었다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 흰 쥐에게 인공적인 과호흡을 적용하여 과호흡 전, 과호흡 도중, 그리고 과호흡 후의 뇌파를 측정하고 이를 바탕으로 정량적인 분석을 시행하였다. 이들 중 통계적으로 유의한 변화를 보이는 지표를 탐색하여, 이를 바탕으로 과호흡의 질을 평가할 수 있는 기초 자료로 제시하고자 하였다.</p>