경두개직류전류자극을 이용한 감각기능의 변화

Abstract

tDCS는 낮은 직류 전류 강도를 사용하여 대뇌피질의 자발적인 신경학적 활동의 흥분성을 증가 또는 감소시키는 신경조절 기법이다. 본 연구의 목적은 tDCS를 적용한 후 다양한 감각 기능의 변화를 측정하는데 있다. tDCS의 효과를 측정하기 위해 CPT 검사를 60명의 건강한 대상자(남자 39명과 여자 21명, 평균나이 21.9세)에게 단일 기간, 단일 맹검법으로 무작위 배정하였다. 신경전도검사는 우세 손의 말초신경 병변을 구별하기 위해 정중 감각과 운동신경을 측정하였다. 대상자들은 각 10명 씩 대뇌피질의 M1, DLPFC, S1의 tDCS 자극군과 대뇌피질의 M1, DLPFC, S1의 tDCS 위자극군으로 6개의 다른 조건 아래서 1 mA의 전류 강도로 15분씩 양극 tDCS로 적용하였다. 촉각, 빠른 통증과 느린 통증을 각각 평가하기 위해 우세한 제 2수지에 2000 Hz, 250 Hz 그리고 5 Hz의 주파수로 CPT 검사인 Neurometer®(Neurotron, Baltimore, USA)를 이용하여 수치들을 기록하였다. 양극 tDCS 자극군의 모든 CPT 수치들은 증가하였는데, 특히 M1에서는 2000 Hz, 250 Hz 그리고 5 Hz, DLPFC에서는 250과 5 Hz, S1에서는 2000 Hz에서 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 양극 tDCS 위자극군의 모든 CPT 수치들은 감소하였다. 이러한 결과는 M1, DLPFC, S1의 양극 tDCS가 건강한 대상자들의 감각 지각과 통증 역치들을 조절할 수 있다는 것을 보여준다. 따라서 본 연구는 재활과 통증 치료 분야에서 유용한 치료 방법 중 하나로 제시할 수 있을 것으로 생각한다.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulatory technique that delivers low-intensity direct currents to cortical areas, thereby facilitating or inhibiting spontaneous neuronal activity. This study was designed to investigate changes in various sensory functions after tDCS. A single-center, single-blinded, randomized trial has been conducted to determine the effect of a single session of tDCS with the current perception threshold (CPT) in 60 healthy volunteers (39 males and 21 females; average age: 21.9 years). Nerve conduction studies (NCS) were performed in relation to the median sensory and motor nerves on the dominant hand to discriminate peripheral nerve lesions. The subjects received anodal tDCS with 1 mA for 15 minutes under six different conditions, with 10 subjects in each group: The conditions were as follows; tDCS on the primary motor cortex (M1), dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), and primary sensory cortex (S1), and sham tDCS on M1, DLPFC and S1. We recorded the parameters of the CPT with a Neurometer® (Neurotron, Baltimore, USA) at frequencies of 2000, 250, and 5 Hz in the dominant index finger to assess the tactile sense, fast pain and slow pain, respectively. All CPT values of anodal tDCS were found to increase statistically significantly, especially in all the parameters for M1, 250 and 5 Hz for DLPFC, and 2000 Hz for S1. All CPT values decreased for sham tDCS. These results show that M1, DLPFC, and S1 anodal tDCS can modulate sensory perception and pain thresholds in healthy adult volunteers. The study suggests that tDCS may be a useful strategy for treating central neurogenic pain in rehabilitation medicine.