알츠하이머형 치매 환자 뇌파의 비선형 역동 분석 - 상관차원을 이용한 예비적 연구 -

채정호,김대진,정재승,김수용,고효진,백인호,Chae, Jeong-Ho,Kim, Dai-Jin,Jeong, Jaeseung,Kim, Soo Yong,Go, Hyo Jin,Paik, In-Ho 대한생물정신의학회 1997 생물정신의학 Vol.4 No.1

치매에서의 뇌파 연구는 주로 주파수 분석과 지형화 분석을 이용하여 정량화하는 것을 위주로 진행되어 왔으나 이러한 선형적 분석은 뇌파와 같이 복잡한 신호를 분석하는 것에는 한계가 있었다. 최근 새로운 패러다임인 카오스이론에 근거를 두고 뇌파를 비선형적으로 측정하는 방법이 소개되고 있다. 본 연구는 알츠하이머형 치매환자의 뇌파 신호를 상관차원을 이용하여 비선형적으로 분석하는 것이 가능한가를 알아보고 그 결과를 대조군과 비교해보기 위하여 시도되었다. 3명의 알츠하이머형 치매 환자와 3명의 대조군에서 뇌파 신호를 받아 디지털 화한 후에 비선형분석법 중 하나인 상관차원 값을 계산하였다. 전체 15개의 전극부위 중 3곳을 제외하고는 모든 전극과 두뇌 영역별, 반구별 분석 모두에서 알츠하이머형 치매군의 상관차원값이 유의하게 낮았다. 본 연구 결과는 알츠하이머형 치매 환자에서 카오스 이론을 이용한 비선형적 전기신경생리학적 분석으로 알아낼 수 있는 두뇌의 복합성, 즉 두뇌의 카오스적 성상이 감소되어 있다는 것을 의미하며 향후 뇌파의 비선형적 분석이 두뇌 기능을 조사하는 데에 유용한 새로운 방법이 될 가능성이 있다는 것을 시사한다. The changes of electroencephalogram(EEG) in patients with dementia are most commonly studied by analyzing power or magnitude in certain traditionally defined frequency bands. However because of the absence of an identified metric which quantifies the complex amount of information, there are many limitations in using such a linear method. According to chaos theory, irregular signals of EEG can also result from low dimensional deterministic chaos. Chaotic nonlinear dynamics in the EEG can be studied by calculating the correlation dimension. The authors have analyzed EEG epochs from three patients with dementia of Alzheimer type and three matched control subjects. The multichannel correlation dimension is calculated from EEG epochs consisting of 15 channels with 16,384 data points per channel. The results showed that patients with dementia of Alzheimer type had significantly lower correlation dimension than non-demented controls on 12 channels. Topographic analysis showed that the correlation dimensions were significantly lower in patients with Alzheimer's disease on frontal, temporal, central, and occipital head regions. These results show that brains of patients with dementia of Alzheimer type have a decreased complexity of electrophysiological behavior. We conclude that the nonlinear analysis such as calculating correlation dimension can be a promising tool for detecting relative changes in the complexity of brain dynamics.

정신분열증에서의 연성 신경학적 증상과 항정신병 약물 치료의 관련성

채정호,정찬호,함웅,이규항,이정균,Chae, Jeong-Ho,Chung, Chan-Ho,Hahm, Woong,Lee, Kyu-Hang,Lee, Chung-Kyoon 대한생물정신의학회 1994 생물정신의학 Vol.1 No.1

정신분열증 환자에서 연성 신경학적 증상이 많이 나타나는 것은 많은 연구에서 확인된 바 있으나 이것이 항정신병 약물 복용 등에 의하여 발생하는 부수적인 현상일 가능성이 배제되지 않고 있다. 본 연구는 항정신병 약물 복용군과 비복용군간의 연성 신경학적 증상 발현의 차이를 알아보고자 시도되었다. 항정신병 약물을 전혀 복용하지 않은 28명과 현재 항정신병 약물로 치료 중에 있는 31명의 정신분열증 환자에서 연성 신경학적 증상을 구조화된 평가척도인 한국어판 신경학적 평가척도로 조사하였고 약물용량과 투여기간 및 부작용과의 관계도 알아보았다. 항정신병 약물 비복용군의 신경학적 평가척도의 총점은 $27.14{\pm}5.66$점으로 복용군의 $19.58{\pm}6.55$점보다 유의하게 높았다 (t=-4.76, P<0.001). 하위 기능영역 중에서도 운동조정(t=-5.52, P<0.001), 복합운동활동 순서화(t=-2.20, P<0.05), 기타 항목(t=-5.14, P<0.001)등의 점수는 비복용군에서 높았다. 감각통합 영역은 약물 복용군과 비복용군 사이에 유의한 차이가 없었다. 약물 용량, 연령, 성별 등을 통제한 후의 조사에서는 총점(F=11.13, P=0.00), 운동조정(F=28.46, P=0.00), 기타 항목(F=10.79, P=0.00)등은 약물 비복용군에서 높았으나 복합운동활동 순서화는 이들 공변량의 영향을 받아 약물 복용군과 비복용군사이에 유의한 차이가 없었다. 약물 복용군에서 현재의 항정신병 약물 복용량은 신경학적 평가척도 점수 중 운동 조정 영역과만 유의한 상관성을 보였으며 약물 복용기간, 부작용 등은 연성 신경학적 증상과 상관성이 없었다. 위와 같은 결과로 항정신병 약물은 정신분열증의 신경학적 증상 발현에 상대적인 영향만을 준다고 할 수 있었으며 연성 신경학적 증상이 정신분열증의 주요한 형질 표지자의 하나가 될 가능성이 있다고 하겠다. 또한 향후 보다 통제된 집단에서의 추적연구가 필요할 것으로 생각되었다. This study was performed to examine the role of neuroleptics may in the development of neurologic soft signs in patients with schizophrenia. Neurologic soft signs were evaluated in 28 neuroleptic naive patients with schizophrenia or schizophreniform disorder and 31 neuroleptic non-naive patients with schizophrenia using a structured tool for measuring neurologic abnormalities, Neurological Evaluation Scale-Korean version(NES-K). Relationship to dose, duration and neurological side effects of neuroleptic treatment were also evaluated. Total scores of NES-K in neuroleptic naive group were significantly higher than those of non-naive group. Scores of motor coordination, sequencing of complex motor acts and others items in functional subcategories were also significantly higher in drug-naive patients. The sensory integration item was not different between two groups. After controlling covariates such ac dose of neuroleptics, age and sex, total scores, motor coordination and others items of NES-K were significantly higher in neuroleptic naive group. However there was no difference between drug naive and non-naive group in the sequencing of complex motor acts item due to effects of these covariates. In neuroleptic non-naive group the dosage of neuroleptics correlated with the motor coordination item, nor were there relationships between duration and side effects of neuroleptic treatment and neurologic soft signs. These findings suggest that neuroleptic treatment may play a only relative role in the development of neurologic soft signs in patients with schizophrenia and these abnormalities may be one of possible trait markers of schizophrenia. To elucidate this opinion, well-controlled, prospective study in same subjects will be helpful.

리아프노프 지수를 이용한 알쯔하이머형 치매 환자 뇌파의 비선형 역동 분석을 위한 예비연구

채정호,김대진,최성빈,박원명,이정태,김광수,정재승,김수용,Chae, Jeong-Ho,Kim, Dai-Jin,Choi, Sung-Bin,Bahk, Won-Myong,Lee, Chung Tai,Kim, Kwang-Soo,Jeong, Jaeseung,Kim, Soo-Yong 대한생물정신의학회 1998 생물정신의학 Vol.5 No.1

치매에서의 뇌파 연구는 주로 주파수 분석과 지형화 분석을 이용하여 정량화하는 것을 위주로 진행되어 왔으나, 이러한 선형적 분석은 뇌파와 같이 복잡한 신호를 분석하는 것에는 한계가 있었다. 최근 새로운 패러다임인 카오스 이론에 근거를 두고 뇌파를 비선형적으로 측정하는 방법이 소개되고 있다. 본 연구는 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파 신호를 최대 양수 리아프노프 지수를 이용하여 비선형적으로 분석하는 것이 가능한 가를 알아보고 그 결과를 대조군과 비교해보기 위하여 시도되었다. 3명의 알쯔하이머형 치매 환자와 3명의 대조군에서 뇌파 신호를 받아 디지털화한 후에 비선형 분석법 중 하나인 최대 양수 리아프노프 지수를 산출하였다. 알쯔하이머형 치매군은 전체 15개의 전극 부위 중 8곳의 전극 부위에서 대조군에 비하여 유의하게 낮은 최대 양수 리아프노프 지수를 나타내었다. 각 두뇌 영역별 및 반구별 분석에서도 알쯔하이머형 치매군이 대조군에 비하여 전 두뇌 영역에서 최대 양수 리아프노프 지수가 유의하게 낮았다. 이에 따라 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파를 비선형적 분석하여 조사한 이들 두뇌의 카오스적 성상이 감소되어 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 향후 뇌파의 비선형적 분석인 리아프노프 지수 산출이 두뇌 기능을 조사하는 데에 유용한 새로운 방법이 될 가능성이 있다는 것을 시사한다. The changes of electroencephalogram(EEG) in patients with dementia of Alzheimer's type are most commonly studied by analyzing power or magnitude in traditionally defined frequency bands. However because of the absence of an identified metric which quantifies the complex amount of information, there are many limitations in using such a linear method. According to the chaos theory, irregular signals of EEG can be also resulted from low dimensional deterministic chaos. Chaotic nonlinear dynamics in the EEG can be studied by calculating the largest Lyapunov exponent($L_1$). The authors have analyzed EEG epochs from three patients with dementia of Alzheimer's type and three matched control subjects. The largest $L_1$ is calculated from EEG epochs consisting of 16,384 data points per channel in 15 channels. The results showed that patients with dementia of Alzheimer's type had significantly lower $L_1$ than non-demented controls on 8 channels. Topographic analysis showed that the $L_1$ were significantly lower in patients with Alzheimer's disease on all the frontal, temporal, central, and occipital head regions. These results show that brains of patients with dementia of Alzheimer's type have a decreased chaotic quality of electrophysiological behavior. We conclude that the nonlinear analysis such as calculating the $L_1$ can be a promising tool for detecting relative changes in the complexity of brain dynamics.

우울증과 전두엽

채정호,이경욱,양완석,박원명,전태연,김광수,Chae, Jeong-Ho,Lee, Kyung-Uk,Yang, Wan-Seok,Bahk, Won-Myong,Jun, Tae-Youn,Kim, Kwang-Soo 대한생물정신의학회 2002 생물정신의학 Vol.9 No.2

Objectives:Abnormalities in the frontal lobe have been consistently suggested in the pathophysiology of depression. The purpose of this review is to discuss the relationship between the frontal lobe and depression. Methods:Recent researches on the frontal lobe in depression were reviewed and abnormalities in this region were considered within the context of modern functional neuroanatomy. Results:This paper reviewed evidence strongly implicating the frontal lobe as a key brain structure in depression. Conclusion:Taken together, these abnormalities in the function of the frontal lobe implicate interconnected neural circuits in depression and offer suggestions for the themes of future research and treatment. Further research is needed to investigate the association between emotion and the brain in the paradigm of "affective neuroscience".

양성 및 음성 정신분열증 환자 뇌파의 비선형 역동 분석

채정호,박이진,김대진,정재승,김수용,김광수,Chae, Jeong-Ho,Pak, E-Jin,Kim, Dai-Jin,Jeong, Jae-Seung,Kim, Soo-Yong,Kim, Kwang-Soo 대한수면의학회 1998 수면·정신생리 Vol.5 No.2

연구배경 : 양성 및 음성 정신분열병 환자간의 뇌파를 비선형적으로 분석하고 그 결과를 대조군과 비교하여 뇌파의 비선형 분석을 통한 정신분열병의 병태생리를 이해하기 위하여 양성 정신분열병 환자 8명, 음성 정신분열병 환자 9명과 정상 대조군 8명을 대상으로 하여 16전극에서 뇌파를 기록하여 비선형 분석을 시행하였다. 결과 : 좌측측두부 최대 양수 리아프노프 지수 값이 음성 정신분열병군에서 양성 정신분열병군과 정상 대조군에 비하여 유의하게 낮았으며, 일부 전극에서 양성증상은 좌측 두뇌의 카오스적 성상과 정상관이 있었으며 우측두뇌의 카오스적 성상과는 역상관이 있었다. 결론 : 본 연구결과를 통하여 정신분열병 환자의 두뇌 기능을 조사하는 데에 있어서 카오스적 역동을 응용한 뇌파분석이 임상적 유용성이 있음을 알 수 있었으며, 임상적 변인을 잘 통제한 연구가 필요하다는 것을 확인할 수 있었다. Objectives : The hypothesis that the brain is a nonlinear dynamical system exhibiting deterministic chaos has offered new perspectives to the investigation of information processing in the brain of schizophrenic patients. It seemed worthwhile to estimate nonlinear measures of the electroencephalogram (EEG) in positive and negative schizophrenics, because nonlinear measures might serve as indicators of the specific brain function in schizophrenia according to specific psychopathologies. Method : Previous studies which estimated the chaoticity in the brain of schizophrenia with nonlinear methods recorded the EEGs at limited electrodes, so we tried to record EEGs from 16 channels for nonlinear analysis in 8 positive and 9 negative schizophrenics and 8 healthy control subjects. We employed a new method to calculate the nonlinear invariant measures. For limited noisy data, this algorithm was strikingly faster and more accurate than previous ones. Results : Our results showed that the patients with negative schizophrenia had lower the first positive Lyapunov exponents ($L_1$) than the positive schizophrnics and control subjects at $T_3$ lead. Positive symptoms were positively correlated with $L_1$ in $C_3,\;O_1$ leads, and negatively correlated with $C_4$ lead. Conclusion : These results suggest that if clinical variables such as psychopathology or neuroleptic medications would be well controlled, the nonlinear analysis of the EEGs in patients with schizophrenia seems to be a useful tool in analyzing EEG data to explore the neurodynamics.

정신분열증환자의 연성 신경학적 증상과 임상변인과의 관련성

채정호,함웅,이정균,Chae, Jeong-Ho,Habm, Woong,Lee, Chung-Kyoon 대한생물정신의학회 1995 생물정신의학 Vol.2 No.1

This study was performed to know the relationship between neurologic soft signs (NSS) and clinical variables such as psychopathology. history of illness, and premorbid social adjustment in patients with schizophrenia. The authors evaluated NSS in 31 patients with schizophrenia using the structured tool for measuring neurologic abnormalities, Neurological Evaluation Scale- Korean Version(NES-K). Relationships between NSS and clinical variables such as duration of illness, intensity of precipitating stressors, duration of outpatient treatment, schooling, peer relationship, total duration of unemployment, total days of psychiatric admission, age, total days of being medicated, age at the first psychiatric admission, frequency of admissions, content of treatment, social adjustment, and severity of symptoms were analyzed. Differences between paranoid and non-paranoid schizophrenics were examined. In addition, Differences between patients with schizophrenia who have predominant positive symptoms and who have predominant negative symptoms were examined too. Total scores of NES-K were correlated with lower schooling (${\gamma}$=0.44, p<0.01). Scores of motor coordination subcategory were correlated with poor peer relationship(${\gamma}$=0.67, p<0.001). Other clinical variables were not correlated with any scores of NES-K. Paranoid and non-paranoid schizophrenics were not different in scores of NES-K. Also positive and negative schizophrenics were not different in scores of NES-K. Most clinical variables except schooling and peer relationship were not related with NSS. This results indicated that the meaning of these signs was not fully be understood. Introduction of the new classification concepts such as deficit or non-deficit syndrome will be helpful to elucidate the meaning of NSS in patients with schizophrenia.

직무스트레스와 정신건강

채정호,Chae, Jeong-Ho 대한산업보건협회 2007 산업보건 Vol.233 No.-

동물과 인간의 불안 : 차이와 공통점

채정호,Chae Jeong-Ho 대한불안의학회 2005 대한불안의학회지 Vol.1 No.1

Several contributing factors have been proposed for expression of excessive anxiety. Behavioral inhibition, activation of amygdala, and genetic vulnerability interchangeably affect each other. Only few studies have addressed the differences and similarities in anxiety between animal and human. The consensus is that individual vulnerability is a main factor for the expression of anxiety, although the interaction of environmental stressors and biological characteristics is involved in the presentation of anxiety. Further work is required to investigate how the interaction between stress and diathesis can affect responsiveness of stress and anxiety in animal and human. Here, the author reviews the findings regarding differences and similarities in both animal and human studies. Knowing the reciprocal relationship between the environment (stressors) and individual vulnerability or resilience, the proper understanding of anxiety and anxiety disorders would be possible.

직무 스트레스와 정신건강

채정호,Chae, Jeong-Ho 한국산업간호협회 2007 한국산업간호협회지 Vol.14 No.2

불안장애의 치료

채정호(Jeong-Ho Chae) 대한스트레스학회 2006 스트레스硏究 Vol.14 No.4