뚜렛장애 남아에서 틱 억제시 대뇌 피질 정보 전달

Abstract

[한글]연구목적: 뚜렛 장애는 다수의 운동 틱과 음성 틱을 특징으로 하는 만성적인 신경학적인 질환이다. 뚜렛 장애의 중심병리는, 기저핵의 이상과 그와 관련된 피질-기저핵-시상 피질 회로(Cortico-Striatal-Thalamocortical Circuit, CSTC)의 이상으로 알려져 있는데 피질의 역할에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 우리나라 뚜렛 장애 아동을 대상으로 하며 뇌파의 비선형 분석을 통해 뚜렛 장애 아동에서 틱을 억제하도록 하였을 때의 피질 내 정보 전달의 흐름을 알아 보고자 한다연구방법: 연구 대상은 DSM-IV의 투렛 장애의 진단기준을 만족시키는 8세-12세 아동 11명과 정상 대조군 10명이었다. 대상군에게 정신과적 평가 및 임상 평가를 시행하고 휴식시와 틱을 억제하였을 때의 뇌파를 측정하며 비선형 분석을 시행하였다. 비선형 분석은 각 영역간의 정보 전달의 정도와 방향을 측정할 수 있는 엔트로피 전달(Trasfer Entropy:TE)를 사용하였다. 휴식시 뚜렛 장애와 정상 대조군간의 엔트로피 전달 차이를 알아보고 뚜렛 장애에서 틱 억제시 엔트로피 전달 변화를 알아보았다.결과 휴식시 뚜렛 장애 환자군은 정상 대조군과 비교하여 몇몇 뇌파 전극에서 의미있는 엔트로피 전달의 차이를 보였다. 뚜렛 장애 군에서 정보전달의 흐름은 좌우 비대칭적이었으며 전두엽과 측두엽에서 전두엽(Fz, F8)과 측두엽(T3,T4)으로 향하였다. 뚜렛 장애의 경우, 틱 억제시에는 휴식상태에 비해 보다 광범위한 부위에서 좌우 비대칭적인 엔트로피 전달의 의미있는 변화를 확인할 수 있었다. 전두엽(Fp1,F7,F3,F8),중심영역(Cz,Fz), 측두엽(T3,T4)에서 전두엽(Fz,F7,F3), 중심영역(C3,Cz,C4), 측두엽으로(T3,T4) 향하는 엔트로피 전달값은 증가되었으며 전두엽(Fp2,F3,F3), 측두엽(T5), 중심 영역(Cz), 두정엽(P3,P4)에서 좌측 측두엽(T5), 좌측 후두엽(O1), 중심영역(Cz)으로 향하는 엔트로피 전달값은 감소를 보였다.결 론 본 연구는 뚜렛 장애 아동에서 뇌파의 비선형 분석을 이용하여 틱 억제시 대뇌피질 정보전달을 살펴본 첫 연구이다. 틱 억제시에는 광범위한 피질 영역에서 정보전달이 일어났으며 특히 전두엽과 측두엽에서 피질 정보 전달이 두드러졌다.

[영문]Background : Tourette Syndrome(TS) is a chronic neuropsychiatric disorder characterized by multiple motor and vocal tics with onset in childhood. Substantial evidences suggest TS as a disorder of Cortico-Striatal-Thalamocortical Circuit(CSTC).Objective : The aim of this study was to investigate the cortical mechanism underlying tic suppression in drug na？ve boys with TS using new nonlinear analysis of EEGs, be called ？ransfer Entropy(TE)？ which can detect the directed exchange of information between two systems.Method : Subjects were 11 drug na？ve boys with DSM-IV diagnosis of TS(mean age？.D=9.64？1.51) and 10 control boys(mean age？ S.D=9.5？1.21 years). Clinical assessment included Kiddie-Schedule for Affective Disorder and Schizophrenia-Present and lifetime version (K-SADS-PL), the Yale Global Tic Severity Scale, Korean Child Behavior Checklist (K-CBCL) and IQ tests(KEDI-WISC-III).EEGs were recorded from 19 scalp loci of the international 10-20 systems. We recorded EEGs of TS patients in resting state for 5 minutes and tic suppressed state for 5 minutes. We also recorded EEG of control subject in resting state for 5 minutes. The mean values of TE in each channels were estimated for this EEG time-series data. Mann Whitney U test and Non-parametrical two-related-samples test were implemented to investigate differences of mean TE values between TS and control in resting state and difference between tic suppression and resting state in TS patients using SPSSWIN13.0.Result : Elevated TE was found from multiple channels to superior temporal area (T3, T4) and frontal area(Fz,F8) in resting state of TS compared with normal control. Elevated TE was found from multiple channels including frontal area to frontal, temporal and central areas( Fz, F7,T3, C3,Cz,C4 and T4), and decreased TE was found from multiple area to left temporal, left occipital and central areas(Cz, T5,O1) during the voluntary suppression of tics in TS.Conclusion : Significant asymmetrical cortical information transmission was observed between multiple EEG channels during tic suppression in TS as well as resting state of TS compared with normal control. This findings suggests that the pathogenesis of tics involved an impaired modulation of neuronal activity in subcortical neural circuit. EEG analysis using TE can be a useful tool to investigation of cortical mechanism of tic suppression.