SPECIAL ARTICLE ISSN / eissn Korean J Biol Psychiatry 2017;24(4): 한림대학교의과대학춘천성심병원정신건강의학교실, 1 한림대학교의과대학마음신경조절연구소 2 노대영 1,2 강

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1 SPECIAL ARTICLE ISSN / eissn Korean J Biol Psychiatry 2017;24(4): 한림대학교의과대학춘천성심병원정신건강의학교실, 1 한림대학교의과대학마음신경조절연구소 2 노대영 1,2 강리영 1,2 김도훈 1,2 The Application of Brain Stimulation in Psychiatric Disorders : An Overview Daeyoung Roh, MD, 1,2 Lee Young Kang, MS, 1,2 Do Hoon Kim, MD 1,2 1 Department of Psychiatry, Hallym University College of Medicine, Chuncheon Sacred Heart Hospital, Chuncheon, Korea 2 Mind-Neuromodulation Laboratory, Hallym University College of Medicine, Chuncheon, Korea Based on advances in biotechnology and neuroscience, neuromodulation is poised to gain clinical importance as a treatment modality for psychiatric disorders. In addition to old-established electroconvulsive therapy (ECT), clinicians are expected to understand newer forms of neurostimulation, such as deep brain stimulation (DBS), vagus nerve stimulation (VNS), repetitive transcranial magnetic stimulation (rtms), transcranial direct current stimulation (tdcs) and transcranial alternating current stimulation (tacs). Given the growing interest in non-invasive neuromodulation technologies, clinicians may seek sufficient information about neuromodulation to inform their clinical practice. A growing literature suggests that applications of non-invasive neuromodulation have evidence particularly for indications where treatments are currently insufficient, such as drug-resistant depression. However, positive neuromodulation studies require replication, and the precise interactions among stimulation, antidepressant medication, and psychotherapy are unknown. Further studies of long-term safety and the impact on the developing brain are needed. Non-invasive neuromodulatory devices could enable more individualized treatment. However, do-it-yourself (DIY) stimulation kits require a better understanding of the effects of more frequent patterns of stimulation and raise concerns about clinical supervision, regulation, and reimbursement. Wide spread enthusiasm for therapeutic potential of neuromodulation in clinical practice settings should be mitigated by the fact that there are still research gaps and challenges associated with non-invasive neuromodulatory devices. Key WordsZZ Neuromodulation ㆍ Repetitive transcranial magnetic stimulation ㆍ Transcranial direct current stimulation ㆍ Transcranial alternating current stimulation. Received: June 9, 2017 / Revised: June 29, 2017 / Accepted: July 26, 2017 Address for correspondence: Do Hoon Kim, MD Department of Psychiatry, Hallym University College of Medicine, Chuncheon Sacred Heart Hospital, 77 Sakju-ro, Chuncheon 24253, Korea Tel: , Fax: , dohkim@hallym.ac.kr 뇌자극술 은전기나 자기와 같은 에너지장을 이용한 자극으로 뇌신경계의 기능을 바꾸는방법이다 전극을 뇌심부에 심거나 전극을 두피에 부착하거나 두부를자기장에 노출시키는 등자극방법은 다양하다 정신의학적 임상 현장에서 뇌자극술은 약물요법이나 정신요법보다는널리 사용되고 있지 못하다 적어도 약물요법이나 정신요법등에반응을보이지 않는환자에게는 뇌자극술이유력한 치료적 대안이 될수있다 가장오래되고 잘연구된 뇌자극술은전기경련요법 이하이 다 다소침습적인 방법으로 뇌심부자극술- 이하 미주신경자극술 이하 등이있다 비침습적인 방법으로는 반복적경두개자기자극술 이하 경두개직류전기자극술 - 이하 등이많은 관심을 받고 있다 뇌자극술은 약물치료 및정신 치료와 병행하여 적용하는 것도 가능한데 환자의 의학적 상태나 요구 등을고려해 치료자가 판단하여결정한다 특히 최근 뇌자극술이 임상적으로 많은 관심을 끌고 있는 데에는 몇가지 이유가 있다 하나는기존의 약물치료와는 다 Copyright 2017 Korean Society of Biological Psychiatry 167

2 Korean J Biol Psychiatry 2017;24(4): 른새로운 기전의 치료법이라는 점이다 특히정신질환과 관련된뇌신경회로의 이해가 높아지면서 일부뇌부위를 뇌자극술로조절 하여증상을호전시킬 수있다는기대를갖게한다 또한 다양한비침습적 뇌자극술이소개되면서 부작용이적은 치료법이라는 인식과 스마트폰과 같은개인화된기기와의 연동 및맞춤 치료의 가능성이 대두되었기 때문이다 더불어 적은 부작용과 간편한 적용방법 때문에 뇌자극술의 비임상적 이용 즉일반인이 인지기능 개선 등을목적으로사용하는 기능성 의료기기로의 활용가능성과 사업화에 대한관심도 한몫을하고 있다 미국의 와국내 임상연구정보서비스 - 검색결과 국내 뇌자극술임상연구가 급속히 늘고 있으며 관련 연구 결과들도 활발하게 보고되고 있다 하지만 다양한뇌자극술의임상적용에 대한 포괄적인 고찰과 논의는 여전히 부족한 편이다 이에본고에서는 다양한뇌자극술을개관하고 연구 및임상적용에 관련된 문제점과 가능성을함께 살펴보기로 한다 표에 여러뇌자극술의 주요특징이 요약되어 있다 전기경련요법 (Electroconvulsive therapy) 는 가장오래된 뇌자극술로 년대에 처음 개발되었다 는 뇌에강한 전류자극을가하여 경련을 유발함으로써 심한 정신질환의 증상을호전시키는 방법이다 약물 치료나 정신 치료로는 치료반응을 잘보이지 않거나 응급상황 혹은빠른치료가 필요한 경우에 한하여주로 사용된다 정신운동성혼미 및흥분으로 외부환경에 적절히 대처할 수없는 긴장증 조현병 환자 혹은영양 섭취를 충분히 하지 않아기력이 없거나 자살위험이 있는 심한 우울장애 환자에서 가필요할 수있다 약물요법과 비교하여 의 장점은 효과가 더빠르게 나타난다는 것적용 첫주안에 효과가 나타나기도 함과 약물사용이 조심스러운 노인 환자들에게서 효과적이라는 점을 들수 있다 추적연구에서는 가 재발률도현저히 감소시키는 것으로 확인되었다 하지만 는 위험에 대한편견이 심하여필요한 환자들에게 제대로 처방되지 못하는 경향이 있다 를 시행하려면 적용 중에환자가 움직이지 못하도록 먼저 마취제를 투여하고 근이완제를 투약해야한다 적용은정신건강의학과 의사 간호사뿐 아니라마취통증의학 전문의가 포함된 팀으로 진행되며 시술 내내환자의 호흡 맥박 혈압을 모니터링한다 환자의 증상이충분히감소할 때까지 주회적용하는데 보통 총 회기정 도로구성된다 모든 회기가 끝난후재발 방지를 위해추가적시술이필요할 수도있다 의유지요법은 환자에따라 주회에서 월회까지 회기 주기를 다양하게 할수있다 대상자 중에는항우울제나 기분안정제를 함께적용 중인환자들의 비율이비교적 많은편이다 의 흔한부작용으로는 두통 복통 근육통 기억손실 등이있다 일부 사람들에게서 기억장애가 발생하는 것으로 보고되는데 시행 시점의 기억이 주로손실된다 그러나 아무리심각한 기억장애가 발생하더라도 종료 후수일 수 주후에는 대부분회복된다 두강내에 종양이 있거나 급격한 혈압 상승조건 외에는 절대적인 적용 금기 사유는없다 최근에는두피의 양쪽모두에 전극을부착하는기존 방식의 양측성보다 한쪽에만 전극을부착하는 단측성가 기억장애부작용이 적은것으로 보고되어 더선호되는 편이다 단측성 에서전극은 주로 학습및기억과 관련한뇌 영역의반대쪽인 오른쪽두피에 부착한다 뇌심부자극술 (Deep brain stimulation) 는파킨슨병과 같이떨림 경직 보행문제 등신경학적 운동증상을감소시키기 위해고안되어 미국 이하 의승인을 받은 치료법이다 정신질환치료 시에도 적용방식은 유사하며 전극팁을 양쪽뇌심부에 삽입하고 전류를 조절하는 전류발생장치를 쇄골 아래피부 밑에 이식한다 전기자극은 지속적으로 유지되나 그 빈도와 세기는 환자에 맞게 조절할 수있다 는기존의 나 와같이전기적으로 열을가하여 병소 를만드는 절개 수술에비해 가역적 이고조절 가능 하다는 점에서 상대적으로 덜침습적인장점이 있다 는 난치성 우울장애나 강박장애 치료를 위해 주로연구되어 왔다 특히난치성 강박장애 치료에는 - 으로의 제한적허가를 받았으나 우울증에관하여서는 연구용으로만 적용 가능한 상태이다 우울증에대한의치료효과를 검증한 메타 분석 에서 를 적용한 환자들중 가이상의 증상개선 효과를보인 것으로 나타났다 국내에서도 난치성 강박장애 환자에서 의장기 치료효과가 보고된바있다 는신경외과와의 협업이 필수적이다 먼저모발을 제거하고 정위좌표틀 에머리를 고정시킨 후 뇌의 이하을 촬영하여 수술시에전극의 위치를 확인한다 의전극을삽입하는 수술중에신경외과 의사는부분마취상태로 의식이 있는환자에게 부작용여부를 묻고 자극에대한 피드백을 확인한 168

3 Brain Stimulation in Psychiatric Disorders Roh DY, et al Table 1. Summary of the brain stimulation techniques Methods Invasiveness Mechanism of action Current FDA status in psychiatry Electroconvulsive therapy (ECT) Non-invasive Potent electric stimuli for inducing General approval therapeutic seizures and increasing overall cortical activity Deep brain stimulation (DBS) Invasive Electrodes implanted stereotactically in some brain areas and simulated Humanitarian device exemption approval through pulse generators. Vagus nerve stimulation (VNS) Minimally Electrodes connected to the left vagus General approval invasive nerve generate impulses further transmitted to subcortical areas. Repetitive transcranial Non-invasive Use of electromagnetic induction to General approval magnetic stimulation (rtms) focus induced current in brain ; repetitive TMS modulates long-term cortical excitability. Cranial electrical stimulation Non-invasive Very low-intensity alternating current General approval (CES) electrical stimulation by self-administered using battery-powered electrical devices is applied to the head, usually via ear-clips or scalp electrodes. - average intensity of ma Transcranial direct current Non-invasive Low-intensity direct current electrical No FDA approved indication stimulation (tdcs) stimulation passes between surface electrodes (cathode and anode) producing either neuronal depolarization or hyperpolarization. - current intensity of ma Transcranial alternating current stimulation (tacs) Non-invasive Low-intensity alternating current electrical stimulation passes between surface electrodes (cathode and anode) modulating brain oscillation. - average intensity of ma No FDA approved indication FDA : Food and Drug Administration 다 수술이시작되면 수술용드릴로 두개골에 구멍 두개를 뚫고 특정뇌심부 영역에 전극의 끝쪽팁을 위치시킨다 난치성 우울장애환자에서는 일반적으로 정상인보다 활성이 증가되어 있는것으로 알려진 브로드만번 영역의 슬하대상회 를주된자극목표로한다 강박장애환자에서는 강박증상과관련 있다고 여겨지는 배쪽속섬유막 또는 배쪽선조 가 주된목표자극부위다 아직의 치료기전이 명확히밝혀진 바는없지만 신경회로의주요 결절 부위를자극하여비기능적 신경회로 활동이정상수준으로 조절되는 것으로 알려져 있다 는다른 신경 절제술에 비해서는 상대적으로 안전하지만 전극삽입을 위한 신경외과적 수술에 따른 위험은 불가피하다 출혈및 감염의 가능성이 있으나 매우드물고 약간의 어지러 움 기분 변화 불면 등이유발될 수있으나 일시적이거나 자극조절로 호전될 수있다 미주신경자극술 (Vagus nerve stimulation) 는 쇄골하 피부 밑에 심은 심박동기 같은 전류발생장치를 이용하여 좌측미주신경에 전기자극을 가하는 방법이다 좌측미주신경은 뇌간에서부터 목을통해가슴 및복부로 뻗어나가는 신경으로 심장과 소화기 같은 주요 내장기관과 기분이나 수면등을통제하는 뇌영역 사이연결 통로역할을 한다 는본래 뇌전증 을치료하기 위해고안되었다 의미주신경 자극은기분 조절과 관련된뇌 영역에 영향을미쳐 특히우울과 같은기분장애 증상을경감시키는 효과가있었다 의전기자극은 journal.biolpsychiatry.or.kr 169

4 Korean J Biol Psychiatry 2017;24(4): 그리고 등과 같이 기분과 관련된 특정 신 경전달물질의 방출량과 농도 수준을 변화시키는 것으로 알 려져 있다 년 는 다음 특정 조건하의 치료 저항성 우울장애에 대한 적응증을 승인하였다 환자의 나이 가 세 이상이고 질병이 년 이상 지속되었으며 증상 이 중증이거나 재발성이고 가지 이상의 다른 치료방법에 도 우울 증상의 반응이 없을 때 주요 우울장애에 대한 의 효과성을 검증하는 초기연구들에서 일관되지 않은 결과들 이 보고되어 는 한동안 널리 사용되지 못했다 그러나 최 근 메타분석 결과 적용 시 치료 저항성 우울장애 환자의 가 적절한 치료반응을 보였고 년간 적용 이후 관해율이 에 이르는 등 임상적 유용성이 확인된 바 있다 전류의 지속 시간과 빈도는 전류발생장치의 설정에 따라 다 르나 매 분마다 초씩 전류를 방출하는 방식을 많이 사용 한다 전류발생장치 전지의 수명은 약 년이므로 이후 교체가 필요한 불편이 있다 격렬한 운동을 하거나 호흡곤란의 부작 용이 발생할 경우에는 전류발생장치 위에 자석을 놓아 작동 을 멈추게 할 수 있다 이후 자석을 떼어내면 전류발생장치는 재가동된다 의 부작용으로 수술에 따른 감염 가능성이 있고 전류 발생장치의 위치나 오작동 문제로 재수술이 필요할 수 있다 또한 목소리 변화 또는 목쉼 운동 시 호흡곤란 및 연하통 등 도 생길 수 있다 장기적 부작용에 대해서는 명확하게 확인 된 바 없다 반복적경두개자기자극술 (Repetitive transcranial magnetic stimulation) 는전자기코일로 만들어진 자기장을 이용해 특정부위의 뇌를활성화시키는 치료법이다 는년 개발된 이래로 불안 우울등의 신경증부터 조현병 등의 정신증까지 다양한정신장애의 치료법으로 연구되어 왔다 는뇌의 특정부위를부분적으로 자극할수있기 때문에 보다부작용측면에서 유리한점이 있다 는년미국 에서현재 삽화동안한 가지이상의항우울제에 치료반응을보이지 않는주요 우울장애환자에대한임상 적용을승인받았으며 많은국가에서 난치성 우울증의 치료법으로 활용되고 있다 또한 새로운 모양의 코일을 이용하여기존의 자형코일보다 깊은뇌심부를 자극할수있게 개선된 역시년도에 승인을 받았다 년 미국국립정신건강연구소의 첫대규모 임상시험에서 가짜자극을사용한 통제집단 보다 집단 에서우울증상관해율이 더높은것으로 나타났다 이어진 오픈라벨 치료경과에서는 관 해율이에달했다 전형적 의한회기는 분정도로 구성되어 있으며 마취전문의는 필요 없다 전자기코일에서 주사된 자기장이두개골을 통과하여 뇌신경에 닿으면 약한전류를 일으켜 신경세포를 자극하게 한다 이런 종류의 자기장은 뇌내 최대 인치까지 투과되므로 는선택적으로 뇌의 특정부위를자극하도록 조작할 수있다 의자기장 강도는 자기공명영상 과 비슷한수준으로 자극시에 머리에 노크하거나손가락으로 툭툭치는듯한 느낌이 들수도 있다 단독적용과 약물치료 정신 치료 등과 병용 요법의 효과성 비교는 아직확인된 바없다 시행 시가장많이 호소하는 두통이나 두피불편감 같은부작용은 경미하거나 일시적인 경우가 대부분이며 경련과같은부작용은 거의없다 일부연구에서는 자극이후작업기억 능력의 호전을 보였으나 공간 작업기억 능력의 저하가 나타나는 등인지기능의 균형 효과를보이기도했다 의장기적 부작용에대해서는 아직알려진 바가별로 없다 두개전기자극 (Cranial electrical stimulation) 두개전기자극 이하 은약한교류전류< 를귓불 상악 후두접합부 유양돌기 또는관자놀이에 위치한 전극을통해 뇌에 보내는 방법이다 휴대폰 크기만 한의료기기로 년 불면 우울또는 불안 치료용으로 승인을 받아 여개가넘는 회사 등를통해 시판되고있다 그러나 미국에서 의료기기 법률이설립된 년이전에이미 시장에서유통되었던 탓에그유효성 및안전성이 충분히검증되었다고 보기는힘들다 는개인이 집에서 휴대하며 적용할수있는 승인을받은 유일한 뇌자극기기이다 미국에서는 인증된 보건의료인의 허가에따라개인이 구매가능하다 따라서 구매가 까다롭지않고 환자가 매뉴얼에 따라스스로적용할 수있다는 장점이 있다 또한 의료시장에 시판된 지년이 넘었기 때문에안정성도 어느정도 입증되었다고 볼수있다 과거 임상연구에서는 유의한 불안과 우울증상의 경감 효과가 확인된바있다 하지만 당시 임상시험설계가 현재의 엄정한 기준에부합하지 못하고 부적합한 맹검및 편향된보고의 가능성이있다 비교적 최근에시행된 몇몇 무작위대조군 연구의 항우울효과와 항불안효과는 일관되지 않았다 는 감정을 조절하는 것으로 알려진 시상 및시상하부뿐만 아니라 변연계 등의 피질하 뇌구조에 조절효과를 보인다 는시상하부뇌하수체 축을통하여 신경전달물질과 170

5 Brain Stimulation in Psychiatric Disorders Roh DY, et al 호르몬 변화를 유도하는 것으로 알려져 있다 는 긍정적 인 뇌파 변화를 유도한다는 근거들도 있다 자극을 가하는 전극의 위치에 따라 피질하 뇌 내부에 도달하는 전류량이 다 르기 때문에 기기 적용 시 이를 고려할 필요가 있다 의 부작용은 미만의 사례에서 일어나며 보통은 가 볍고 저절로 호전된다 전극 부위에서의 피부 자극 현기증 및 두통이 가장 흔하다 두통과 현기증은 일반적으로 높은 전류 설정과 관련 있기 때문에 전류를 낮추는 경우 또는 치료 후 수분에서 수 시간 안에 없어진다 의 사용에 따른 심각한 부작용 보고는 아직 없다 경두개직류전기자극 (Transcranial direct current stimulation) 는일정한 세기의 직류전류를 사용하여뇌를 자극하는방법으로 최근에 가장많이 연구되고 있는 뇌자극술 중 하나이다 는신경의 막전위 변화를유발하지만 는 전류를통해 보다 직접적으로 신경을 활성화시킨다 는 두피에 위치한 두개의전극 사이로약 의직류전류를약여 분정도 흘려보내어 뇌의 특정부위를 자극한다 대개자극하려는 목표부위에 양극전극 을위치하고 음극전극은 기준전극이 되어전류 회로가만들어진다 일반적으로 양극이위치한 부위의 뇌신경은 활성화되고음극부위는신경 활성이 억제되는 것으로알려져 있다 는 와같은 뇌자극술에 비해 자극용기기가 작고 가벼우며 저렴한 장점이 있다 는사람의 뇌활동을 조절하는 효과를검증하게 되면서부터 본격적으로 주목을받기시작하였다 초기연구는 주로 운동중추에 대한 자극이 주를이루었고 이후 전전두엽 등다양한 부위가 포함되었다 정신과 영역에서 는 주요 우울장애 환자들에서 가장많이연구가 시행되었는데 비교적 일관되게 긍정적인 치료효과를보였다 약물남용장애 및치매 등몇몇 다른정신과 질환에서도 임상연구가 시도되었으나 치료효과가 없거나 미미하였다 는 아직 의승인을 받지 못한상태이다 의주된 기전은 축색돌기 의방향에 따라전류가흘러가면서 역치하에 있는신경막의 휴지전위가 탈분극 또는과분극되어 신경 활동에 변화가 생기는 방식이다 자극이 길어질수록 뇌신경 활동의 변화는 더오래 유지되는 경향을 보였다 전반적으로 글루타메이트 신경의 칼슘 의존적 시냅스의변화가 자극에 따라신경의 가소성이 유지되는 데결정적인 역할을 하는것으로 생각된다 또한 의자극으로신경이 활성화되면 신경막 전위가 바뀔뿐 아니라 신경막의저항도 감소하는데 이러한 변화가 자극주변부 신경계의 전반적인 변화에중요한 역할을하는 것으로보여진다 로인한부작용은 대부분따끔거림이나 가려움또는 두통등의 경미한 증상으로 자극이끝나면 사라지는 것으로 알려져 있다 하지만 일부연구에서는 가피부에 화상과같은 부작용을유발하였으며 자극이끝나도 피부병변이 남았다 또한 일부 우울장애환자에서 경조증 또는 조증으로전환되는 문제도 보고된바있다 경두개교류전기자극 (Transcranial alternating current stimulation) 이하 은와같이두피에 부착된두개의 전극을이용하나 직류전류 대신 교류전류를 두개 내로 흘려보내어 뇌진동 의 변화를유도하는 방법이다 를 이용하여 뇌의특정주파수에 따른교류전류 자극을주면뇌진동 활동의동조 또는비동조가 일어나 뇌활동이바뀌게 된다 이는주파수특성에 따른인지나 정서 또는행동에 영향을미친다 는와는달리국소 부위의활성화 또는비활성화를시키지 않고신경 네트워크 전반의 활성도를 조절하는데보다 효과적이다 뇌신경의 전기적 활동은다양한진동 주파수 의뇌파를만들어낸다 이를뇌 진동- 이라고 하며각 주파수는독특한인지기능과 행동을반영한다가설에 따르면우울및불안장애환자의 피질및시상과 같은피질하 구조물을연결하는 뇌회로에 뇌진동의이상이 나타나게 되어 델타파나 세타파와 같은 서파의 과활동성이 나타난다고 한다 는이러한 이상뇌진동을 조절하여 치료효과를 기대할수 있다 정상군을대상으로 주파수의 교류자극을주었을 때 전후의알파파의 활동성이 증가되며 이와 관련된 인지의 유의한 변화가 확인되었다 또한 유사한방식으로 세타파 나감마파 등다양한 주파수의 교류 전류를주었을 때도인지 개선효과가 일관되게 보고되었다 다만대부분의 연구 범위가 정상인의 인지와 관련된 영역으로 국한되어 있어임상군을 대상으로한 근거가 부족하다 는아직 근거가 제한적이나 일반인 대상 임상시험에서인지 개선효과가 뚜렷하고 보다 적은전류량을 사용하기 때문에 부작용이 적고 가짜 자극을잘통제할 수있어 보다신뢰할 만한연구수행이 가능하다 뇌자극술의문제점과가능성 뇌신경학적근거부족여전히 많은정신질환의 뇌신경회로의 병리 기전과 뇌자극 journal.biolpsychiatry.or.kr 171

6 Korean J Biol Psychiatry 2017;24(4): 술의신경학적 작용기전이 충분히밝혀져 있지 않음을고려해야한다 다양한정신질환의 치료적 접근을특정영역의 활성화 또는 비활성화로 지나치게 단순화하는 것은 명백한 한계가있을 수밖에없다 최근몇몇 질환에서 유의성이 없었던 연구결과들은 이러한 한계에 일정부분 기인한다고 볼수있다 임상군을 대상으로나 자극을시행했을 때 일부 인지 영역이 개선된 반면 또다른 인지 영역의 악화가 함께나타난 시행 결과들 역시이와 관련이 있다 전반적인인지 용량이부족한 정신질환 환자에서는 더욱조심해서 접근해야 할필요가있다 기존뇌자극연구설계의한계뇌자극술 연구를 수행하거나 분석할 때몇가지 문제점이 있다 첫번째로 맹검 상태가 잘유지되지 않을 수있다 그이유는대조군이나 가짜 자극설정이 제한적이기 때문이다 나 적용 시실제 활성 자극이주어질 때 두피가 따갑거나 간질거리는 느낌을 받는 경우가 흔하다 의경우 맹검 유지를 위해 자극방식을 보완자극 강도를 서서히 올리고 가짜자극에서도 자극회기 전후로초에서 분 내외로 실제자극을적용함 하기도 하였으나 이상의 자극에서는 충분하지 않았다 따라서 자극상황에서 활성 자극과가짜 자극에대한 맹검 상태가 종종깨질 수있는 한계가 있다 이는연구결과의 신뢰도에 영향을줄 수있다 또한 자극과관련된 파라미터가 다양하다 따라서 연구결과는 많지만 직접적인 비교가어렵고 실제 임상적용에 제약이 따른다 예를들어 의경우 전극의 위치 종류 전류의 세기 및주파수 자극시간 자극의빈도 등에따라결과가 달라질수있다 또한피험자의 머리모양이나 두피의 저항등의 개인별 차이역시 큰변수로 작용할수있다 장기효과및연령에따른부작용뇌자극술의 장기적 안정성 및효과역시 충분히확인되지 못했기때문에 이에대한 추가적인 연구가 필요하다 또한여전히 뇌가 발달하고 있는 소아나 청소년 또는 연령이 높은 대상에게적용할 때생길수있는 문제점도 면밀히 검토해야 한다 이를 위해 전임상 연구와 동물모델을 이용한 연구를 통해충분한 안전성이 확보되어야 한다 특히유전자나 신경전달물질 또는수용체의 변화등분자생물학적 수준의변화에대한근거가 마련되어야 할필요가있다 자가적용 (Do-it-yourself) 의위험성뇌자극기기 특히휴대가 간편한 기기는 작고 적용이 간편하여 집에서 피험자가 스스로적용할 수있다 이러한 자 가적용 의가능성은뇌자극기기가 현재주목을받고 있는 이유이기도 하지만 안전성 부분에서 더조심해야 될필요가 있다 특히의료인의 개입 없이 직접 사용자에게판매될 수있기때문에 이에대한 규정과제도적 장치가 필요하다 개인이 용법에 맞지않는 무분별한 자극에 따른부작용도 문제지만 적절한 정신과 치료에 방해가 될 가능성도배제할 수없다 정신치료 인지치료 또는약물치료가더필요한 환자가 치료진과의 상의없이 뇌자극기기를 자가 적용한다면 적절한 치료방법과 시기를 놓치거나 심한 부작용만 경험할 수있다 또한 뇌자극술과 정신 치료 인지치료또는 약물치료의 상호작용에 대한근거 역시부족하기 때문에 현재 다른치료를 받고 있는 환자 역시 뇌자극 기기의자가적용 시예기치 않은위험이 나타날수있다 새로운치료적대안으로서의가능성이러한 문제점에도 불구하고 뇌자극술은 향후기대할 만한여러 임상적 유용성을 지니고 있다 가장먼저 뇌자극술은답보상태에 놓인정신의학의 생물학적 치료의한계를 극복할수있는 돌파구가 될수있다 여전히 난치성 우울장애와강박장애의 치료법이 요원하고 만성적인 양극성장애와 조현병역시 약물치료외에는 마땅한치료적 대안이없는 상태이다 특히 비침습적 뇌자극술은환자의 부담을 최소화하면서이러한 난제를해결하는 데도움이될수 있는치료적 선택지중하나가 될수있다 이를위해뇌자극술과 다양한기존정신의학적 치료법의 병용요법을 활용해볼수있다 둘째로뇌자극술은 개인별 맞춤형 치료를 보다 앞당길 수있는 기술적가능성을 지닌다 개인별 질환특성뿐 아니라 각질환의개인별 증상에따른신경 매개체 또는신경회로를 목표로 자극의적절한 파라미터를 조절할 수있다 신경활동을감지할수있는 센서와 기술이뒷받침된다면 실시간으로 자극의 반응을감지하여 자극의세기를 조절할 수있는되먹임 회로를구현할 수도있다 그러나 보다분명한 신경생리적 치료기전확립과 정확한 목표부위의 자극효과 규명이 전제되어야 한다 셋째로 뇌신경과학의 발전이 뇌자극술적용의 바탕이 되었지만 뇌자극술을이용하여 정신질환의 신경학적 이해의 진전을 도모할수있다 뇌자극술에따른뇌 조절효과를이용하여드러나지 않았던신경계의 문제를 확인할 수있게끔 만들수도있으며 이러한 과정을통해 질환의 신경생리학적 지표의검출이 용이해질 수있다 뇌자극을 이용한 뇌신경조절술은 최근에 신경과학 영역에 172

7 Brain Stimulation in Psychiatric Disorders Roh DY, et al 서 많은 관심을 받고 있는 분야이다 다양한 뇌자극술은 여 러 정신질환 특히 난치성 질환 및 만성질환에 대한 새로운 치 료적 대안으로 주목할 만하다 특히 비침습적 뇌자극술은 환 자의 치료 동의를 얻기 쉽고 부작용이 적어 향후 빠른 임상 적 적용의 가능성이 있다 와 같이 적용이 간편한 전기 자극 기기에 대한 연구가 활발하나 항우울효과 외에는 임상 적 효과와 안정성에 대한 근거는 아직 충분하지 않다 뇌자극 기기의 자가 적용의 위험을 고려하여 향후 뇌자극 기기의 적 용과 판매에 대한 제도적 규정과 임상 가이드라인 그리고 사 회적 함의가 요망된다 비침습적 뇌자극술은 정신질환에 대 한 새로운 치료적 대안으로써의 가능성이 높기 때문에 부작 용을 최소화하고 치료적 효용을 높이기 위한 많은 연구와 관 심이 필요하다 중심단어 : 신경조절술 반복 경두개자기자극 경두개직류전류자극 경두개교류전류자극 Acknowledgments 이 성과는 년도 정부 미래창조과학부 의 재원으로 한국연구 재단의 지원을 받아 수행된 연구임 Conflicts of interest The authors have no financial conflicts of interest. REFERENCES 1) Fink M. Meduna and the origins of convulsive therapy. Am J Psychiatry 1984;141: ) Dance A. Smart drugs: a dose of intelligence. Nature 2016;531:S2- S3. 3) Lee YJ, Koo BH, Seo WS, Kim HG, Kim JY, Cheon EJ. 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