치매가 없는 중노년층에서 혈역학적 생체 신호와 인지, 스트레스 및 우울 요소의 상관관계: 스펙트럼 분석

Abstract

인지과학에서 뇌영상기법이 발전하기 이전에도 혈류와 뇌기능, 인간의 행동양식 간의 상관관계에 관해서는 1870년대 후반에서부터 연구가 되어왔다. 혈액의 흐름이 뇌가 기능하는 것과 밀접하게 연관되어 있을 것이라는 주장은 19세기의 한 이탈리아 생리학자에 의해 제기되었다. 현재는 뇌영상기법 뿐 아니라 다양한 생체 변수 측정 방법론을 통해 혈류와 뇌기능 사이의 상관관계를 탐구할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 스펙트럼 분석을 통해 인지, 스트레스 및 우울 요소와 혈역학적 생체 신호 사이의 상관관계에 관해 탐색적 연구를 수행하였다. 혈역학적 생체 신호는 혈역학적 변화 양상을 양적으로 측정한 매개 변수이다. 서울대학교 병원 신경심리검사실을 방문했던 중노년층 집단과, 별도로 모집했던 젊은층 집단에 대해서 기립 스트레스 검사를 시행하였다. 동시에 혈역학적 생체신호를 측정한 뒤 스펙트럼 분석을 통해 심박․혈압 변산성, 혈중 산소포화도를 얻었으며 중노년층의 경우 추가로 신경심리검사실에서 인지 기능 평가 및 우울감, 스트레스 정도를 측정을 실시하였다. 나이를 제어하고 혈역학적 생체 신호와 신경심리검사 점수에 관해서 편상관분석을 한 결과 인지, 스트레스 및 우울 요소와 심박 변산성, 혈중 산소포화도의 저주파 대역과의 상관성이 두드러지게 나타났다. 유의미한 상관관계에 관해 회귀 분석을 한 결과 유의미한 결정 계수를 보이는 관계는 없었다. 이를 통해 정서성 변수와 전두엽성 기능을 제외한 인지 기능의 경우 교감 신경계의 활성 정도가 변수 지표가 작동하는 효율성과 상반된 관계에 있을 가능성이 있음을 유추할 수 있다. 전두엽성 기능의 경우 다른 인지 기능과 다르게 부교감, 교감 신경계의 활성을 나타내는 저주파, 고주파 대역과 모두 동일한 방향의 상관성을 보였으므로 다른 기작이 관여하고 있을 가능성이 있다. 다만 본 연구의 경우 중노년층을 대상으로 수행되었으며 집단의 연령층에 따라 생체 신호 양상에 유의미한 차이가 관찰되었기 때문에 결과에 대한 해석을 젊은층에까지 확대해서 적용할 수는 없다.