Changes of EEG Coherence in Narcolepsy Measured with Computerized EEG Mapping Technique

기면병에서 전산화 뇌파 지도화 기법으로 측정한 뇌파 동시성 시성 변화

Objectives: In narcoleptic patients diagnosed with ICSD (international classification of sleep disorders, 1990) criteria, nocturnal polysomnography, and MSLT (multiple sleep latency test), we tried to find characteristic features of quantitative electroencephalography (QEEG) in a wakeful state. Methods: We compared eight drug-free narcoleptic patients with sex- and age-matched normal controls, using computerized electroencephalographic mapping technique and spectral analysis. Absolute power, relative power, interhemispheric asymmetry, interhemispheric and intrahemispheric coherence, and mean frequency in each frequency band (delta, theta, alpha and beta) were measured and analyzed. Results: Compared with normal controls, narcoleptic patients showed decrease in monopolar interhemispheric coherence of alpha frequency bands in occipital ($O_1/O_2$), parietal ($P_3/P_4$), and temporal ($T_5/T_6$) areas and beta frequency band in the occipital ($O_1/O_2$) area. Monopolar intrahemispheric coherences of alpha frequency bands in left hemispheric areas ($T_3/T_5$, $C_3/P_3$ & $F_3/O_1$) decreased. Decrease of monopolar interhemispheric asymmetry of delta frequency band in the occipital ($O_1/O_2$) area was also noted. The monopolar absolute powers of beta frequency bands decreased in occipital ($O_2,\;O_z$) areas. Conclusion: Decreases in coherences of narcoleptic patients compared with normal controls may indicate fewer posterior neocortical interhemispheric neuronal connections, and fewer left intrahemispheric neuronal connections than normal controls in a wakeful state. Therefore, we suggest that abnormal neurophysiological sites of narcolepsy may involve complex areas such as neocortex and subcortex as well as the brainstem.

목 적 : 국제수면장애분류(1990) 진단기준, 야간수면다원검사 및 입면잠복기반복검사로 진단된 기면병 환자군에서 각성시 정량화뇌파 소견을 측정하여 그 특성을 연구하고자 하였다. 방 법 : 약물을 복용하지 않은 8명의 기면병 환자군과 성별과 연령이 짝지어진 8명의 정상 대조군의 각성시 뇌파를 측정하여 비교분석하였다. 뇌파는 국제 10/20 체계에 근거하여 측정하였으며, 측정된 뇌파 중 아티팩트(artifact)가 없는 2.5초간의 이포크(epoch)를 24개 선정하여 푸리에 변환(Fourier transformation, FFT)을 한 후 스펙트럼 분석을 시행하였다. 정량화 뇌파의 각주파수 영역(delta, theta, alpha, beta)에서 측정한 절대력(absolute power), 상대력(relative power), 비대칭도(asymmetry), 동시성(coherence) 및 평균 주파수(mean frequency)를 기면병 환자군과 정상대조군 간에 비교분석하였다. 결 과 : 정상 대조군과 비교하여 기면병 환자군에서 나타난 특징적 소견은 다음과 같았다. 1) 알파 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$), 두정엽 부위($P_3/P_4$), 측두엽 부위($T_5/T_6$)와 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 동시성이 감소하였다. 알파 주파수 영역의 좌반구 부위($T_3/T_5$, $C_3/P_3$, $F_3/O_1$)에서 단극성 반구내 동시성이 감소하였다. 2) 델타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 비대칭도가 감소하였다. 3) 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_2,\;O_z$)에서 단극성 절대력이 감소하였다. 결 론 : 기면병 환자군에서 나타난 동시성의 변화는 각성 상태에서 정상 대조군에 비해 후반 부위의 양반구간 기능적 신경연결과 좌측 반구내 기능적 신경연결이 감소되어 있을 가능성을 시사한다. 따라서, 본 연구 결과는 기면병의 병태생리는 렘수면 유발/정지 세포(REM-on/off cells)가 있는 뇌교와 같은 뇌의 일정 부위만 단순하게 관계하는 것이 아니라 대뇌피질, 피질하 부위 및 뇌간 등 뇌의 여러 부위가 복잡하게 관계할 가능성이 있다는 것을 제시한다.