젊은 성인에서 수면의 질과 뇌 기능적 네트워크의 연관 관계

Abstract

서론: 수면의 질 저하는 일반 인구에서도 흔하게 나타나며, 인지 기능, 정서 기능을 저하시킬 수 있다. 그러나 수면의 질과 연관된 뇌의 변화는 잘 알려지지 않았으며, 관련한 뇌영상 연구도 그 수가 적고 대부분 불면증 환자를 대상으로 하였다. 본 연구는 정상인에서 뇌 기능적 네트워크의 특성과 수면의 질의 관계를 규명하고자 하였다.

방법: 수면 장애가 없는 건강한 정상인 104명을 대상으로 휴지기 기능적 자기공명영상을 촬영하였고, 피츠버그 수면 질 지수(Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI)로 수면의 질을 평가하였다. 그래프 이론에 기반하여 수면과 밀접하게 관련된 것으로 알려진 전두엽, 측두엽, 변연계, 섬엽으로 구성된 뇌 네트워크를 구축하고, 위상학적 파라미터들을 산출하였다. 위상학적 파라미터들과 수면의 질 사이의 상관 관계를 분석하였다.

결과: 네트워크 전역의 평균 차수와 PSQI 수면의 질 점수가 음의 상관관계를 나타냈다(표준화 회귀계수 = -0.198, p = 0.014). PSQI 수면의 질 점수에 대하여, 양쪽 중심옆소엽에서 꼭짓점의 차수와 PSQI 수면의 질 점수 사이에 양의 상관 관계가 나타났다(왼쪽 표준화 회귀계수 = 0.272, p = 0.004

오른쪽 표준화 회귀계수 = 0.238, p = 0.011). PSQI 총점에 대하여, 전두엽에 해당하는 오른쪽 상전두회의 배외측 부분(표준화 회귀계수 = 0.232, p = 0.015), 오른쪽 보조운동영역(표준화 회귀계수 = 0.220, p = 0.024), 양쪽 중심옆소엽(왼쪽 표준화 회귀계수 = 0.298, p = 0.002

오른쪽 표준화 회귀계수 = 0.309, p = 0.001) 꼭짓점에서 차수와 PSQI 총점 사이에 유의미한 양의 상관 관계가 나타났다. 변연계에 해당하는 양쪽 해마(왼쪽 표준화 회귀계수 = -0.200, p = 0.039

오른쪽 표준화 회귀계수 = -0.202, p = 0.035)와 왼쪽 편도체(표준화 회귀계수 = -0.232, p = 0.013)에서는 PSQI 총점과 차수 사이에 음의 상관 관계가 나타났다.

결론: 수면의 질이 낮은 경우 네트워크 전역의 기능적 연결성도 낮았다. 또한 수면의 질이 낮은 경우 전두엽에 포함되는 상전두회 배외측 부분, 보조운동영역, 중심옆소엽의 기능적 연결성은 높은 반면, 변연계에 해당하는 편도체와 해마의 기능적 연결성은 낮았다. 본 연구 결과는 수면의 질이 낮은 경우 전두엽 영역의 연결성은 증가하는 반면 변연계 영역의 연결성은 감소함을 시사하는 것이다.