통증 자극으로 유발된 뇌활동도 변화에 부분 수면 박탈이 미치는 영향: 정량화 뇌파 연구

Abstract

목적: 통증 환자에서 수면의 질이 낮아지고 통증이 더 심해진다는 연구 결과가 많이 있으나, 명확한 기전은 알려져 있지 않다. 이 연구는 정량화 뇌파(quantitative encephalography, QEEG)를 이용한 뇌파 스펙트럼력 분석으로, 급성 통증 유발 시 뇌활동도의 변화를 관찰하고, 부분 수면 박탈이 이러한 변화에 미치는 영향과 관련 요인들을 분석하였다. 방법: 정상인 남성 25명(31.17 ± 4.21세)을 연구 대상으로 하였다. 모든 피험자들의 연구 참여 적합성을 면담, 진찰, 설문 도구를 활용하여 사전에 평가하였다. 첫 번째 검사일(Visit 1)에는 야간 수면다원검사를 하면서 정상 수면을 취하도록 하였다. 두 번째 검사일(Visit 2)에는 대상자가 손목 활동기록기를 착용하도록 하였으며 총취침시간(time in bed)을 두 시간으로 제한해 부분 수면 박탈을 하였다. 각각의 검사일 아침에 안정 상태에서 QEEG를 측정하였다. 통증은 전기 자극과 캡사이신 연고를 사용해 주었다. 전기 자극에 대한 통증 지각 역치(pain detection threshold)와 통증 한계치(pain tolerance threshold)를 측정하였다. 캡사이신 연고를 손등에 도포하여 통증을 유발하였고 통증 시각화 아날로그형 척도(visual analogue scale, VAS)로 주관적인 통증 정도를 측정하였다. 통증 상태 각각에서 QEEG를 측정, 기록하였다. 기록된 QEEG 자료를 뇌파 스펙트럼 분석을 하여 상대력을 산출하였다. 각 검사일에서 안정 상태와 통증 자극 상태 간의 뇌파 상대력을 비교하였고, 두 검사일 간의 통증 지각과 뇌파 스펙트럼 상대력의 차이를 비교하였다. 야간 수면다원검사의 비렘수면 뇌파에 관하여 델타/알파 비율과 베타 스펙트럼 상대력을 산출하여, 통증에 의한 뇌파의 변화 및 주관적 통증 강도와의 상관 관계를 분석하였다. 결과: 총수면시간은 Visit 1 449.36 ± 28.28분, Visit 2 105.09 ± 12.22분이었다. Visit 1의 통증 지각 역치는 28.15 ± 9.83 mA, 통증 한계치는 54.12 ± 14.89 mA, 주관적 통증 정도는 전기 자극3.87 ± 1.28 cm, 캡사이신4.81 ± 1.67 cm이었다. Visit 2의 통증 지각 역치는 22.42 ± 6.27 mA, 통증 한계치 44.65 ± 11.36 mA로 Visit 1에 비해 유의하게 감소하였다(p<0.001, p<0.001). Visit 2의 주관적 통증은 전기 자극 5.12 ± 1.66 cm, 캡사이신 6.63 ± 1.67 cm으로 Visit 1에 비해 증가하였다(p<0.001, p<0.001). Visit 1에서 캡사이신이 유발한 통증은 안정 상태에 비해 알파 스펙트럼 상대력이 증가하였다(p<0.01). Visit 2 에서 안정 상태의 알파 상대력은 Visit 1의 그것에 비해 감소하였다(p<0.01). Visit 2에서는 캡사이신이 알파 스펙트럼 상대력을 증가시키지 않았다(p>0.1). Visit 1에서 캡사이신에 의한 알파 상대력 증가는 수면다원검사의 비렘수면 델타/알파 비율과 음의 상관관계가 있었다(r=-0.42, p=0.04). 수면다원검사의 비렘수면 델타/알파 비율은 캡사이신에 의한 통증의 주관적 강도와 음의 상관 관계가 있었다(r=-0.43, p=0.031). 결론: 부분 수면 박탈 상태에서는 주관적 통증을 더 쉽게 느끼고 정상 수면 후 캡사이신이 유발한 통증에 의한 알파 스펙트럼 상대력의 변화가 관찰되지 않았다. 정상 수면 상태에서 비렘수면의 질이 나쁠수록 주관적 통증은 강했고 통증에 의한 알파 스펙트럼 상대력이 증가함을 알 수 있었다. 통증의 임상 치료에서 수면 문제에 대한 적극적인 평가와 치료가 필수적이라고 판단된다.