Modulation of Motor Cortical Excitability Induced by "Bi-directional" Paired-Associative Stimulation
본 연구의 목적은 ``bi-directional(양방향성)`` 복합자극에 의한 대뇌 운동피질의 흥분성 조절의 효과를 살펴보는 것이다. 구체적으로 Pitcher 등(2003a)이 제안한 복합 자극이 정상인의 운동피질 흥분성에 미치는 효과와 Wherhahn 등(2002)의 말초 구심성 차단으로 대칭측 대뇌반구의 흥분성 억제가 동측 대뇌반구의 운동피질 흥분성을 촉진시킨다는 연구를 양측성 복합 자극 훈련에 적용하여 운동피질 흥분성에 미치는 효과를 검증하였다. 노인 10명과 성인 15명이 참여하였으며, 피험자들은 단측성 복합 자극을 받고 1주후 양측성 복합 자극을 수행하였다. 복합 자극은 말초신경자극(양측성: 저빈도 3Hz와 고빈도 30Hz; 단측성: 고빈도 30Hz)과 경두개자기자극기로 운동역치의 120% 강도로 대뇌에 직접 자극하였다. 그 결과, 성인과 노인집단 모두 단측성과 양측성 복합자극을 통해 운동유발전위 크기가 증가하였으며, 양측성 복합 자극이 단측성 복합 자극에 비해 운동유발전위 크기가 더 큰 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 통해 인간의 대뇌에 양방향성으로 조절 가능한 시냅스가 존재 할 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.
The purpose of this study was to examine the effectiveness of bi-directional PAS on the motor cortical excitability. The PAS protocol developed by Pitcher et al. (2003) was found to modulate M1 excitability according to the frequency of peripheral electrical stimulation (ES). In addition, it was known by bilateral paradigms given the observation of Werhahn et al. (2002) that reduced excitability in one effect of high frequency, dual-stimulation can be augmented if low frequency stimulation is simultaneously applied to the contralateral homologous muscles. Based on these previous research results, the effectiveness of bi-directional PAS was examined. The participants were 10 older adults and 15 younger adults and performed bilateral PAS one week after unilateral PAS. Specifically, PAS were peripheral stimulus(bilaterall: low frequency 3Hz and high frequency 30Hz; uni-lateral: high frequency 30Hz) and motor threshold 120% intensity with using TMS. The result was as follows: Older and younger adults showed a tendency toward a significant increased MEP amplitude following unilateral and bilateral PAS. Bilateral PAS showed more increased amplitude than unilateral PAS. The results suggest that the bi-directional controllable synapses at human cerebrum can be in existence.