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뉴로피드백의 임상심리학적 활용방안 : 뉴로 피드백의 이론적 배경

작성자
수인재
작성일
2019-03-20 19:10
조회
8
뉴로피드백의 임상심리학적 활용방안 : 뉴로 피드백의 이론적 배경

 

뉴로피드백의 이해_Neurofeedback (EEG biofeedback)

가정의학회지 (Vol. 26, No. 11, Suppl. November)_ 성균관대학교 의과대학 김철환

 

<요약>

- 서론 -
  •  뉴로피드백은 세포수준의 뇌의 기능을 세포수준에서 변화시키는 포괄적 훈련체계 방법, 자율적으로 조절되는 생리적인 기능을 임의로 조절하는 방법으로 뇌파의 양상(brain wave pattern)이나 국소적 뇌혈류(reginal cerebral blood flow, rCBF)의 변화를 유도하는 바이오피드백의 한 형태.

  •  경련과 주의력결핍장애(Attention deficit disorder)와 같은 질환에서 효과가 입증, 기존의 정신치료법의 효과를 높이기 위해서 이용.

  •  우울증, 불안 신경증, 알코올 중독, 외상 후 스트레스 증후군, 다중 인격 장애, 만성통증 등의 치료에 보조적인 요법으로 이용될 수 있다.

- 뉴로피드백의 역사 -

  •  1920년대 독일의 의사 Hans Berger가 scalp에서 뇌파를 처음 측정, 이후 Sterman이 NASA의 의뢰로 Hydralazine을 투여한 고양이의 경련을 줄이기 위한 연구에 뉴로피드백을 적용하였다. (SMR 뉴로피드백)

  •  1970년대 QEEG(전산화 뇌파, 정량화 뇌파계)가 개발됨으로써 뉴로피드백의 적용범위가 점차 넓어지게 되었다.

- 전통적인 정신치료법과 뉴로피드백 -

  • 전통적인 정신치료법은 대화와 약물요법을 통하여 간접적으로 뇌의 대사활성도를 변화시키는 것.

  • 뉴로피드백은 직접적인 영향을 통하여 뇌의 대사 활성도의 변화를 직접 관찰하면서 환자의 상태를 조절하고 관찰하는 것이 가능. 즉, 매 훈련마다 영상이나 소리의 신호를 통하여 뇌가 적절한 반응을 하는지에 대한 정보를 얻으면서 이를 스스로 느껴(feedback) 스스로 조절(self control)하는 법을 지속적으로 배우는 것.

  • 가장 중요한 것은 환자들이 이러한 뉴로피드백 훈련을 통하여 실제 일상생활에서 더 나은 마음(mind)의 상태에 접근하는 방법을 익히는 것이다.(more like coaching than psychotherapy)

  • 우울증 환자의 경우 ant. left hemisphere의 뇌파가 늦어져 있음을 확인할 수 있었고, 뉴로피드백 훈련을 통하여 의사는 환자의 뇌의 특정부위의 상태를 파악(뇌파 혹은 뇌혈류)하고 기능을 회복된다는 것을 직접 확인할 수 있게 되었다는 장점이 있다.

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< Cerebral cortex functions simplified >



- 뇌의 구조 및 역할 -

  • 뇌는 좌측과 우측, 전반부와 후반부의 기능에서 차이가 있다. 개개인의 질병이나 증상에 따라 뉴로피드백 훈련하는 부위가 달라지는 것이며, 각 부위의 구분은 아래 그림과 같다. scalp를 21부위로 구분하여 뉴로피드백 훈련에 적용된다.

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< International 10-20 System >



- 뇌파의 frequency와 amplitude -

  • 뇌파에 대한 분석은 모양보다는 주파수(frequency)와 진폭(amplitude) 요소가 중요하다.

  • Frequency (Hertz, Hz)는 뇌파의 리듬을 나타내며 1Hz는 1초에 1cycle을 뜻하며, 10Hz 이하를 slow frequency, 13Hz 이상을 fast frequency라 한다.

  • Amplitude는 microvolts (㎶)로 표시되며, near 0~100 ㎶까지 다양하다. 대체로 slow frequency는 fast frequency보다 amplitude가 높지만, 반드시 그렇지는 않다.

  • 뇌파에서 slow frequency가 우세하다면 뇌의 기능이 느리고 둔한 것을, fast frequency가 우세하다면 뇌의 기능이 활발히, 빠르게 움직인다는 것을 의미한다.

  • 뉴로피드백 훈련은 각 뇌파 중 선택된 뇌파에 초점을 맞추어 frequency의 amplitude를 변화시키는 방법으로 뇌의 활동에 직접적인 영향을 끼치는 포괄적인 치료법.

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< High amplitude slow activity compared to low amplitude fast wave activity >



- 정상 뇌파 -

  • 뉴로피드백 훈련이 필요한 환자를 정상적인 뇌파와 비교하여 이상소견이 발견되면 이를 정상화하는 방향으로 훈련을 하는 것이 뉴로피드백의 목적. 즉, 뇌파의 비정상적인 상태를 분석하여 훈련을 통하여 정상화시키는 것이 뉴로피드백 훈련의 초점.

1998년 Montgomery 등은 젊고 똑똑한 대학생들의 표준으로 정상적인 뇌파를 분석.

  1. CZ에서의 Theta-to Beta rate 2:1 이하.

  2. 눈을 감을 상태 alpha amplitude는 theta amplitude보다 크다.

  3. slow wave는 fast wave보다 높은 amplitude를 갖는다.

  4. beta(13~21Hz)는 SMR (12~15Hz)보다 amplitude가 크다.

  5.  alpha amplitude는 눈을 뜨면 alpha blocking이 원활.

  6. beta amplitude는 high beta amplitude보다 크다.

1995년 Lunar등은 19 채널 뇌파계를 사용하여 QEEG(정량화 뇌파)에 일반적으로 사용되는 theta/beta 비를 연구.

  1. 8~11세/ 12~14세/ 15~46세 의 ADHD(주의력결핍 과잉행동장애) 환자들과 정상 성인의 QEEG를 비교

  2. 정상성인은 ADHD에 비하여 낮은 theta/beta 비를 보이며 Fz에서 가장 큰 theta/beta비를 보였다.

  3. theta/beta 비는 Cz 혹은 Fz에서 가장 크고 측두엽에서 가장 작았다.

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< Database by age groups (adult control and three age different ADHD groups) >



 Bandwidths Eyes-open               Eyes-closed
 Alpha (8~12 Hz) 16.6 ㎶ 9.3 ㎶
 Theta (4~8 Hz) 12.4 ㎶ 10.7 ㎶
 Beta (13~21 Hz) 8.1 ㎶ 6.4 ㎶
 SMR (12~15 Hz) 5.1 ㎶ 4.4 ㎶
 Theta-to-beta ratio 1.6 : 1.0 1.8 : 1.0

< Normative distribution of bandwidths at Cz, Eyes-open, and eyes closed >


   Normal EEG Sample sites 
 Beta amplitudes  LH ≥ RH F7 ≥ F8 
 Alpha amplitudes  LH ≤ RH F3 ≤ F4
 Theta amplitudes  LH ≒ RH T3 ≒ T4
 Ant & Post Beta Ant. >Post.  FZ >CZ >PZ
 Ant & Post Alpha Ant.< Post.   FZ< CZ< PZ 
 Ant & Post Theta Ant. >Post.   FZ >PZ

< Left to right and front to back asymmetry in a normative EEG patterns >


따라서, 뉴로피드백 훈련 전 환자의 뇌파 형태를 측정한 후 정상 소견과 비교 분석하여 적절한 훈련위치와 정확한 주파수를 설정하여 훈련을 하는 것이 중요함.