손가락 타판과제를 통한 편측 뇌손상 환자의 동측운동결함 분석

손가락 타판과제를 통한 편측 뇌손상 환자의 동측운동결함 분석

Analysis of Ipsilateral Motor Deficits during Finger Tapping Task in Patients with Unilateral Brain Damage

최 진 호 ^* ㆍ 권 용 현 ^**

Choi, Jin Ho Kwon, Yong Hyun ㆍ

< 요 약 >

최근 편측 뇌손상 환자는 기본적이고 단순한 운동 시공간적 협응 운동 숙련된 기민 , , 성 운동과 같은 다양한 운동과제를 수행하는 동안 동측 손에서 운동결함이 보고되고 있다 그러나 실행증 반대측 상지의 장애정도 발병 후 기간 등의 많은 임상적 변수에 . , , 의해 시지를 이용한 길항반복운동의 실험적 설계에서 동측운동결함은 아직까지 명확하 지 않다 .

본 연구의 목적은 편측 뇌손상 환자 34 ( 명 오른쪽 뇌손상 17 , 명 왼쪽 뇌손상 17 ) 명 을 대상으로 동측 시지를 이용한 타판과제를 수행하는 동안 동측 운동결함을 환자군의 연 령과 성별이 일치하는 정상군 34 명과 비교하여 관찰하였다 모든 연구대상자는 시작 명 . 령과 함께 시지만 버튼에 닫도록 하여 15 초 동안 가능한 빠르게 타판하도록 하였다 사 . 전 연습은 3 번 실시하였고 실제 측정은 , 3 번 실시하여 타판의 횟수 타판간 간격의 표 , 준편차의 평균을 측정분석하였다 .

본 연구결과 편측 뇌손상 환자는 타판과제를 수행하는 동안 최대타판횟수가 감소되 었고 타판간 간격의 일관성이 떨어졌으며 특히 왼쪽 뇌손상 환자에서 동측 손가락의 , , 운동결함이 심하게 나타났다 그러므로 양쪽 손 운동을 실행하는데 필요한 운동조절과 . 정에서 왼쪽 대뇌반구가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다 .

핵심어 : 동측운동결함 손가락 타판과제 편측 뇌손상 , ,

* 강릉영동대학 물리치료과 교수 교신저자 ( : [email protected]) Department of Physical Therapy, Gangneung Yeongdong College

** 대구대학교 물리치료학과 박사과정

Department of Physical Therapy Graduate School, Daegu University

Vol. 44, No. 4, pp. 195 213, 2005. ～

. 서 론

Ⅰ

편측 뇌손상은 일반적으로 손상된 대뇌반구의 반대쪽 상지와 하지에 운동마비 또 는 감각상실과 같은 감각운동결함 (sensorimotor deficit) 이 나타나는데 특히 상지와 , 손에 이러한 결함은 일상생활동작의 제한과 함께 삶의 질 저하를 일으키는 원인임에 도 불구하고 임상에서는 독립적 보행에 촛점을 둔 마비측 하지와 체간에 대한 치료 가 중점적으로 이루어지고 있다 그러나 마비측 상지와 손의 기능회복의 중요성을 인 . 식하고 이에 대한 더욱 집중적인 치료의 필요성이 부각되고 있으며 마비측 감각운동 기능의 회복이 촉진되도록 치료가 시행되고 있다 .

한편 오랫동안 손상된 대뇌반구와 동측인 상지 , (ipsilesional upper extremity) 는 정상 으로 판단하였으나 Liepman(1913) 이 왼쪽 두정엽 손상 환자에서 동측 실행증 을 보고하였고 은 편측 뇌손상 후 동측 상지에 근약증 (ipsilateral apraxia) , Brodal(1973)

을 관찰하여 동측운동결함 을 확인하였다

(muscle weakness) (ipsilateral motor deficit) .

와 그리고 등 은 정상인과 비교하여 동측 상지

Colebatch Gandevia(1989) Smutok (1989)

의 근력 (muscle strength) 이 감소됨을 관찰하였고 빠르고 단순한 반복운동 , (rapid

에서 복잡한 운동 에 이르는 다양한

simple repetitive movement) (complex movement)

도수운동과제 (manual motor task) 를 수행하는 동안 운동결함이 발견되었다 (Jones , 등 등 또한 동측 상지에서 대단위 조작능력

1989; Yelnik , 1996). (gross manual dexterity), 섬세한 조작능력 (fine manual dexterity), 운동 협응 (motor coordination), 목표 지향성 운동 (goal-directed movement) 에 장애가 보고되어 동측운동결함이 확인되고 있다

등 등 등 등

(Desrosiers , 1996; Hermsdorfer , 1999; Sunderland , 1999; Debaere , 2001).

동측 운동결함을 평가하기 위해 Roy (1992) 등 은 동측 손에 타판과제 (tapping task) 를 시행한 결과 손가락 타판운동 속도는 정상인과 차이가 없었으나 타판간 간격의 , 표준편차 (standard deviation of intertap interval) 는 왼쪽 대뇌반구 손상환자에서 증 가함을 보고하였다 . Haaland Delaney(1981) 와 의 연구는 오른쪽 또는 왼쪽 편측 뇌손 상에 관계없이 손가락 타판과제는 정상범위를 나타낸 반면 다른 연구 , (Heilman,

등 과 는 왼쪽 대뇌반구 손상환자에서 타판율

1975; Roy , 1992; Weinstein Pohl, 1995)

이 감소함을 보고하여 서로 상반되고 있다 그리고 자동차 핸들을 조작

(tapping rate) .

하고 펜으로 미로를 찾아 선을 긋고 작은 핀을 잡아 구멍에 끼워 넣기 등의 더욱 , ,

복잡한 운동과제인 표적을 추적하는 시각운동과제 (visuomotor task) 를 수행한 결과 ,

왼쪽 또는 오른쪽 편측 뇌손상에 관계없이 일반적으로 동측 손 (ipsilesional hand) 에 운동결함이 발견되었다 (Wyke, 1971; Haaland 와 Delaney, 1981; Jones 등 , 1989;

등 등 그리고 과 은 손상된 대뇌

Yelnik , 1996). Robinson (1990) Reitan Wolfson(1994)

반구의 반대측 손가락의 운동속도는 현저하게 감소되지만 동측 손가락의 운동속도는 전반적으로 정상범주에서 벗어나지 않는다고 보고한 반면 , Prigatano Wong(1997) 와 은 편측 뇌손상 발병 후 초기에 양쪽 손에서 손가락 타판속도가 감소되고 파악력 이 감소됨을 보고하였다 편측 뇌손상 환자를 대상으로 동측 손의 운 (grip strength) .

동시간과 속도를 연구한 결과 오른쪽보다 왼쪽 대뇌반구 손상환자에서 운동시간이 , 증가되었고 운동속도가 감소되었다는 연구보고가 있는 반면 (Haaland , 1987; Fisk 등 와 Goodale, 1988; Haaland Harrington, 1994; Weinstein Pohl, 1995), Baskett 와 과 등 (1996) 은 단지 오른쪽 대뇌반구 손상환자에서 동측 손의 운동결함을 보고하여 다른 연구결과와 상반되었다 .

이에 본 연구는 편측 뇌손상 환자를 대상으로 손가락 타판과제를 시행하여 동측 운동결함과 손상된 대뇌반구에 따른 동측 운동결함의 차이를 평가하는데 그 목적이 있다 .

. 연구방법

Ⅱ

연구대상자 1.

본 연구에 참여한 대상자는 2004 10 년 월부터 2005 10 년 월까지 ○○ 병원에서 편측 뇌손상으로 인해 뇌졸중 진단을 받고 입원 또는 외래치료 중인 환자들 중 연구 참여 에 자발적으로 동의한 34 명과 환자군의 연령과 성별이 일치하는 정상군 34 명을 대상 으로 실시하였다 또한 연구대상자는 물리치료실로 의뢰되는 순서로 본 연구에 적합 . 한 선정기준에 맞추어 환자군과 정상군의 연령과 성별을 일치하고 환자군에서 오른 쪽 대뇌반구 손상군과 왼쪽 대뇌반구 손상군의 발병 후 기간 마비측 상지의 장애정 , 도가 일치하도록 설계하여 연구대상자의 다양한 특성을 제한하였다 정상군은 정신 . 질환이 없고 신경학적 손상과 상지 및 손의 근골격계 손상이 없는 자를 대상으로 하 , 였다 모든 연구대상자는 오른쪽 손이 우성이었고 이를 검사하기 위해 . Edinburgh

를 사용하였다

Handedness Inventory (Oldfield, 1971).

연구에 참가한 환자군의 선정기준은 뇌 전산화단층촬영 (CT) 또는 자기공명영상촬 영 (MRI) 에서 편측 뇌에서만 손상을 받은 자 소뇌와 뇌줄기에 손상을 받지 않은 자 , , 동측성 반맹증 (hemianopsia) 과 편측무시 (unilateral spatial neglect) 증상이 없는 자 , 언어 이해 능력에 장애가 없는 자 지시하는 내용을 이해하고 따를 수 있는 자로 한 , 국형 간이정신상태 판별검사 (MMSE-K) 에서 연령과 교육 수준을 고려한 평균 이상

점 인 자 실행증이 없는 자로 에서 점 이상으로 제한하

(24 ) , Florida Apraxia Screen 27 였다 .

환자군과 정상군의 평균 연령은 각각 55.32(±9.21) 세와 53.65(±8.47) 세였다 환자군 . 의 편측 뇌손상 원인은 뇌경색 15 , 명 뇌출혈 19 명었고 그 외 환자군과 정상군에 참 , 여한 연구대상자의 일반적인 특성은 < 2-1> 표 과 같다 특히 환자군과 정상군의 성 . 별 연령에 대한 동질성 검사 그리고 환자군에서 오른쪽 또는 왼쪽 대뇌반구의 손상 , 에 따른 반대측 상지의 장애 정도와 발병 후 기간에 대한 동질성을 검사하기 위해 교차분석을 시행한 결과 통계학적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다 , .

표 연구대상자의 일반적인 특징

< 2-1>

환자군 (n=34) 정상군 (n=34)

오른쪽 통계치 대뇌반구

손상 (n=17)

왼쪽 대뇌반구

손상 (n=17)

오른쪽 손 검사 (n=17)

왼쪽 손 검사 (n=17) 성별

( / ) 남 여 9 / 8 7 / 10 8 / 9 8 / 9 P=0.925

연령 세 ( )

평 균 표 준 편

( ±

차 ) 53.64±9.07 57.00±9.31 53.29±8.66 54.00±8.54 F=0.621 P=0.604 발병 후 기간

( 개월 )

평균 표준편차

( ± ) 10.96±10.59 9.39±12.96 P=0.841

마비측 상지의 손상 정도

경증 중등도

( / /

중증 )

5/6/6 4/6/7 P=0.167

실험 방법 2.

손가락 타판과제는 본 연구를 위해 개조한 가로 3.5cm, 세로 3.5cm 인 직사각형의 버턴이 있는 반응판과 Superlab Pro(Cedrus, USA) 프로그램이 설치된 개인용 컴퓨 터를 사용하였다 그림 < 2-1>. 실험 절차는 시작 명령과 함께 시지 (index finger) 만 버 튼에 닫도록 하여 15 초 동안 가능한 빠르게 타판하도록 하였다 연구대상자의 주관절 . 이 90 도가 되도록 높이가 조절되는 탁자 앞에 편안한 자세로 앉고 주관절과 상지의 , 움직임을 배제시키기 위해 버턴에서 20cm 정도 떨어진 곳에 높이 5cm 되는 받침대를 사용하여 전완을 지지하였다 사전 연습은 번 실시하였고 실제 측정은 번 실시하 . 3 , 3 여 타판의 횟수 타판간 간격의 표준편차의 평균을 측정하였다 , .

그림 손가락 타판과제 장치

< 2-1>

상지 기능 평가 3.

환자군에서 마비측 상지의 질적 및 양적인 측정과 기능적 평가를 모두 검사하기위 해 상자와 나무토막 검사 (Box and Block test), 퍼글 마이어 평가 - (Fugl-Meyer 퍼듀 페그보드 를 사용하여 손의 전반적 조작 능력 assessment), (Purdue Pegboard)

및 정밀한 조작 능력 질적인 움직임을 평가하였다 상자와 나무토막 검사는 한쪽 상 , .

지의 전반적인 조작 능력을 평가하는 방법으로 연구대상자는 , 60 초 동안 한쪽 상자에

서 다른 쪽 상자로 2.5 ㎝ 의 정육각형 나무토막을 가능한 많이 옮기게 하여 옮긴 나 ,

무토막의 수를 기록하였다 (Desrosiers , 1994; Cauraugh , 2000). 등 등

퍼글 마이어 평가는 뇌졸중 후 운동수행능력을 평가하는 도구로 브룬스트룸의 운 동회복 질적평가 (Brunnstrom's Qualitative Assessments of Motor Recovery) 에 기초 하여 운동기능의 정교성과 복잡성을 점차적으로 증가시켜 평가항목을 50 개로 세분화 하였고 움직임에 대한 질적 검사이다 , (Fugl-Meyer , 1975; Fugl-Meyer, 1980). 등 퍼 글 마이어 척도는 서열척도로 각 항목을 수행할 수 없을 경우 점 부분적으로 수행 - 0 , 한 경우 점 완전히 수행한 경우 점으로 기록하였고 상지 점수 1 , 2 , 64 , 점 하지 점수 34 점 총 , 100 점으로 기록되는데 본 연구에서는 상지만 평가하였다 퍼듀 페그보드는 , . 30 초 동안 작은 핀을 가능한 많이 집어 구멍 안에 끼워 넣는 핀의 수를 측정하였다 .

자료 분석 4.

연구의 결과는 SPSS 12.0 for window 를 이용하여 환자군과 정상군의 성별과 상지 장애 정도의 집단별 분포 차이를 알아보기 위해 카이스퀘어 검정을 실시하였다 발병 . 후 기간은 독립 t- 검정을 실시하였고 연령은 일원배치분산분석 (one-way ANOVA) 으 로 검정하였다 각 종속변수에 대한 집단 간 차이를 비교하기 위해 이원분산분석 .

과 단순 주효과 대비 검증 을 실

(two-way ANOVA) (contrast of simple main effect) 시하였으며 통계학적 유의 수준은 , 0.05 로 설정하였다 .

. 결 과

Ⅲ

편측 뇌손상 환자의 동측 상지와 정상인의 오른쪽과 왼쪽 손가락을 이용한 타 판과제를 시행한 결과는 < 표 3-1> 와 같다 타판횟수에 대해 이원분산분석을 시 .

행한 결과 집단간 주효과 검정에서 집단간에는 통계학적으로 유의한 차이가 관 ,

찰되었고 (F(1,64)=4.56, P<0..05), 왼쪽 오른쪽간의 주효과 검증에서도 통계학적 ㆍ 으로 유의한 차이가 관찰되었다 (F(1,64)=15.04, P<0.001). 그러나 집단 왼쪽 오 × ㆍ

른쪽간의 상호작용에서는 통계학적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다

단순 주효과 대비 검증을 통한 오른쪽 대뇌반구 손상군 (F(1,64)=1.09, P>0.05).

과 오른쪽 손을 검사한 정상군 간의 집단 차이는 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 (F(1,64)=0.60, P>0.05), 왼쪽 대뇌반구 손상군과 왼쪽 손을 검사

한 정상군 간의 집단 차이는 통계학적으로 유의한 차이가 관찰되었다

(F(1,64)=5.05, P<0.05)< 그림 3-1>.

타판 간 간격의 표준편차에 대한 이원분산분석을 시행한 결과 집단간 주효과 , 검증에서 집단간에 통계학적으로 유의한 차이가 관찰되었고 (F(1,64)=20.65, 왼쪽 오른쪽간의 주효과 검증에서도 통계학적으로 유의한 차이가 관 P<0.001), ㆍ

찰되었다 (F(1,64)=50.72, p<0.001). 또한 집단 왼쪽 오른쪽간의 상호작용에서도 , × ㆍ 통계학적으로 유의한 차이를 보였다 (F(1,64)=10.56, P>0.05). 단순 주효과 대비 검증을 통한 오른쪽 대뇌반구 손상군과 오른쪽 손을 검사한 정상군 간의 집단 차이는 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았지만 (F(1,64)=0.84, P>0.05), 왼 쪽 대뇌반구 손상군과 왼쪽 손을 검사한 정상군 간의 집단 차이는 통계학적으로 유의한 차이를 보였다 (F(1,64)=30.36, P<0.05)< 그림 3-2>.

표 타판과제 수행 결과

< 3-1>

환자군 정상군

오른쪽 대뇌반구 손상

왼쪽 대뇌반구 손상

오른쪽 손 검사

왼쪽 손 검사

타판횟수 회 ( ) 평균 표준편차

( ± ) 84.78±16.42 68.98±15.42 88.29±10.25 79.19±9.40

타판간 간격의 표준편차 ( ) ㎳ 평균 표준편차

( ± ) 13.21±5.78 39.38±18.65 9.94±3.04 19.72±6.52

50 60 70 80 90 100 110

오른손 왼손

최 대 타 판 횟 수

환자군 정상군

그림 타판과제에서 최대타판횟수

< 3-1>

0 10 20 30 40 50 60 70

오른손 왼손

타 판 간 간 격 의 표 준 편 차

환자군 정상군

그림 타판과제에서 타판간 간격의 표준편차

< 3-2>

. 논 의

Ⅳ

뇌혈관질환 외상성 뇌손상 등으로 인한 편측 뇌손상은 감각 운동 인지 정서장애 , , , , 등을 일으킬 수 있는데 특히 손상된 대뇌반구의 동측 상하지는 정상으로 인식되어 , 왔지만 동측 상하지에 운동결함이 있음이 보고되고 있다 , . Liepman Mass(1907) 과 는 오른손이 우성인 왼쪽 또는 오른쪽 대뇌반구손상 환자를 대상으로 손상된 대뇌반구 의 동측 상지에 실행증 (apraxia) 을 검사한 결과 왼쪽 대뇌반구 손상환자에서만 실행 , 증을 관찰하였고 오른쪽 대뇌반구 손상환자에서는 실행증을 발견하지 못하여 동측운 동결함을 처음으로 기술하였다 . Desrosiers (1996) 등 은 발병 전 오른손이 우성이었던 편측 뇌손상환자의 동측 상지운동기능을 정상인과 비교한 결과 섬세한 조작능력 대 , , 단위 조작능력 운동협응 전반적인 움직임 엄지손가락의 운동감각 , , , (kinesthesia) 이 감 소되어 동측 운동결함을 관찰하였다 이와 같은 운동결함은 시각 및 운동학적 요소를 . 복합적으로 필요로 하는 복잡한 운동에서만 나타나지 않고 최대 근력을 발휘하는 것 과 같은 기본적인 운동과제에서도 나타난다 (Colebach Gandevia, 1989). 와

한편 빠르고 교대적인 운동검사 , (rapidly alternating movement test) 는 중추신경계

장애와 기본적인 신경학적 또는 신경심리학적 검사로 사용되는데 그 중 손가락 타판 ,

검사는 실조증 (ataxia) 의 정량화 검사 급성 뇌졸중 후 기능회복 평가 알콜성 코르사 , ,

코프 증후군 (alcoholic Korsakoff's syndrome) 의 검사 치매의 정량화 검사 상지운동 , ,

기능의 특징을 검사하는데 이용되고 있다 (Heller , 1987; Notermans , 1994; Ott 등 등

등 , 1995; Welch , 1997; Giovannoni , 1999). 등 등 특히 상지운동기능 평가에서 검사 하는 손가락에 따라 결과가 변화할 수 있다 섬세한 감각운동검사를 위해 다른 손가 . 락보다 시지를 사용하는 것이 적절한데 그 이유는 시지에서 최대 타판속도와 타판력 , 측정되기 때문이다 (Aoki , 2003). 등 또한 시지를 이용한 타판검사는 조작능력에 대한 속도와 협응 운동기능부전 , (motor dysfunction) 을 평가하는데 이용되고 우성인 손과 , 비우성인 손에 대한 검사 신뢰도는 높은 것으로 입증되었다 (Morrison 등 , 1979;

등 이 과제는 빠르고 단순하며 반복적인 움직임

Shimoyama , 1990; Lezak, 1995),

으로 운동조절에 대한 우성 대뇌반구를 연구에 이 (rapid simple repetitive movment)

용되지만 제한된 시간 내에 수행한 타판빈도는 연령이 증가할수록 낮아지고 여자보 , , 다 남자가 빠르며 비우성인 손보다 우성인 손을 사용할 때 더욱 빠르고 손가락의 실 , 질적인 움직임을 측정할 수 없기 때문에 타판간 반응시간의 표준편차를 측정하여 평 가한다 (Shimoyama , 1990). Hammond (1988) 등 등 은 우성인 손이 오른쪽인 정상인을 대상으로 양쪽 시지를 이용해 각각 타판과제를 최대한 빠르게 수행하도록 하여 반응 간 간격 (interresponse interval) 을 측정한 결과 우성인 손으로 수행하였을 때 평균 , 반응간 간격이 감소하였다고 보고하였다 .

본 연구는 편측 뇌손상환자를 대상으로 동측 시지를 이용해 타판과제를 시행한 후

타판횟수와 타판간 간격의 표준편차를 측정하여 동측 운동결함 및 손상된 대뇌반구

에 따른 동측 운동결함의 차이를 평가하였다 환자군과 정상군을 비교하였는데 오른 . ,

쪽 시지와 왼쪽 시지의 타판횟수 및 타판간 간격의 표준편차의 집단간 차이는 통계

학적으로 유의한 차이가 관찰되었다 이는 왼쪽 오른쪽 손의 주효과를 제거한 상태 . ㆍ

에서도 환자군의 수행 능력이 정상군에 비교하여 통계학적으로 유의한 차이를 나타

내는 것이다 또한 집단간의 주효과를 배재한 왼쪽 오른쪽 간의 비교에서 통계학적 . , ㆍ

으로 유의한 차이를 보였으며 우성 손의 수행능력이 더 우수하다는 것이 관찰되었 ,

다 단순 주 효과 대비 검정을 통한 타판횟수와 타판간 간격의 표준편차를 비교하였 .

는데 환자군의 오른쪽 손과 정상의 오른쪽 손을 비교한 결과 통계학적으로 유의한 ,

차이가 관찰되지 않았으나 환자군의 왼쪽 손과 정상의 왼쪽 손의 비교에서 통계학적 ,

으로 유의한 차이를 보여 오른쪽 대뇌반구 손상보다 왼쪽 대뇌반구 손상으로 동측

운동결함이 더욱 심해지는 것으로 관찰되었다 이것은 . Roy (1992) 등 이 왼쪽 또는 오

른쪽 대뇌반구 손상환자를 대상으로 동측 시지를 이용한 타판과제를 수행하여 타판

간 간격의 표준편차를 측정한 결과 왼쪽 대뇌반구 손상환자에서 표준편차가 증가됨 ,

을 보고한 연구결과와 일치하고 있다 그러나 . Haaland Harrington(1994) 와 은 편측 뇌 손상 환자를 대상으로 동측 시지의 타판속도를 측정한 결과 손상된 편측 대뇌반구에 , 관계없이 만성적 결함 (chronic deficit) 은 나타나지 않았는데 이것은 단순하고 기본적 , 인 운동과제는 반대쪽 대뇌반구에서 완전히 조절되기 때문이라고 주장하여 본 연구 와 상반되었다 .

한편 운동에서 가변성 , (variability) 은 인간이 타고난 고유한 움직임의 특징으로 가 변성의 조절은 운동체계의 중요한 기능 중에 하나이다 청소년기는 운동발달과 함께 . 가변성은 감소하지만 노화와 함께 운동기능이 저하되면서 가변성은 증가하게 되고 , 뇌손상 후 가변성은 증가되어 동측 운동결함이 나타나는 것으로 생각된다 (Yan , 등

와 등 은 편측 뇌혈관질환으로 운

1998; Hermsdorfer Goldenberg, 2002). Yarosh (2004)

동영역이 손상된 환자를 대상으로 손상된 대뇌반구의 동측과 반대측 손목 운동 (wrist 을 평가한 결과 반대측 손목운동은 불가능하거나 매우 어려운 반면 동측

movement) , ,

손목운동은 우성 대뇌반구와 비우성 대뇌반구의 손상에 관계없이 정상군에 비해 운 동속도가 현저하게 감소됨을 관찰하여 편측 뇌손상으로 양쪽 손목운동에 영향을 미 칠 수 있다고 보고하였다 한쪽 대뇌반구에서 동측 손 기능을 담당하는 부분은 다른 . 쪽 대뇌반구에서 손 기능을 담당하는 부분과 비교하여 상대적으로 바깥쪽과 앞쪽에 서 발견되었다 (Cramer , 1999). 등

정상인을 대상으로 편측 손 운동을 수행하는 동안 뇌의 활성화를 연구한 결과 운 , 동을 수행한 손의 반대쪽 대뇌반구의 운동피질에서 활성화가 관찰될 뿐만 아니라 동 측 대뇌반구에서도 활성화가 관찰되었고 , Wassermann (1994) 등 은 정상인의 한쪽 대 뇌반구에 경두개자기자극 (TMS) 을 시행하고 동측과 반대측의 배측 골간근 (first 근전도를 측정한 결과 동측의 배측 골간근에서 운동유발전위 dorsal interosseous) ,

가 관찰되어 양쪽 대뇌반구가 연결되어 있음을 주장하였다

(motor evoked potential) .

일차운동피질에서 손의 기능을 담당하는 부분은 뇌량으로 연결되어 있는데 동측피질 , 의 활성화는 반대측의 동일한 부분에서 활성화된 신호가 뇌량을 통해 전달된 것으로 추정한다 (Gould , 1986). 등 이와 같은 기능적 관련성에 대해 명확히 설명되고 있지 않지만 몇 가지 가설이 있는데 운동을 계획하고 실행하는데 동측 대뇌피질이 관여하 , 고 반대쪽 손을 억제하며 피질척수 , , (corticospinal tract) 로 중 교차하지 않는 신경로 가 활성화되기 때문이라 생각하고 있다 (Kawashima Fukuda, 1994; Chen , 1997; 와 등

등 대부분의 피질척수로는 연수 에서 반대

Gerloff, 1998; Kawahima , 1998). (medulla)

쪽으로 교차하지만 이 신경로의 상당 부분은 교차하지 않고 동측으로 하행하여 복측 , 피질척수로 (ventral corticospinal tract) 를 형성하는데 동측 운동결함은 복측 피질척 , 수로의 차단이 원인일 수 있다 (Nathan , 1990). 등 또한 운동조절에 관여하는 피질하 구조 (subcortical structure) 에 피질연수로 (corticobulbar tract) 와 피질망상체로

가 영향을 주었을 가능성이 있다 등

(corticoreticular tract) (Desrosiers , 1996).

등 은 오른손이 우성인 정상인을 대상으로 오른쪽 시지를 이용하여 Kuboyama (2004)

타판과제를 수행함에 있어 타판속도를 변화시킨 후 적외선 분광기 (infrared 를 이용하여 왼쪽 대뇌반구의 활성화를 관찰한 결과 타판속도를 증가

spectroscopy) ,

시킬수록 운동피질의 활성화가 증가하는 것을 관찰하였다 동측 운동결함의 정도는 . 손상된 대뇌반구에 따라 다양할 수 있는데 비우성인 손으로 과제를 수행하는 동안 , 동측 대뇌반구는 활성화가 증가되는 반면 우성인 손으로 과제를 수행할 경우 동측 , 대뇌반구의 활성화는 감소하거나 관찰되지 않았다 (Kim 등 , 1993; Li 등 , 1996;

등 등 등 손가락 타판과제를 수행하는 동

Mattay , 1998; Singh , 1998; Nirkko , 2001).

안 동측 대뇌반구의 운동피질에서 활성화가 관찰되었는데 일반적으로 반대쪽 대뇌반 , 구의 활성화보다 면적이 작거나 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았지만 타판 , 과제를 수행하는 동안 동측 대뇌반구는 활성화되는 것은 명확하다 (Roth , 1996; 등

등 등 등 은 정상군과 왼쪽 대뇌반구

Schlaug , 1996; Volkmann , 1998). Cramer (2001)

손상환자를 대상으로 시지를 이용한 타판과제 엄지 손가락을 제외한 네 손가락을 이 , 용한 타판과제 주먹쥐기과제를 오른쪽 손으로 시행하는 동안 기능적 자기공명영상촬 , 영을 이용하여 양쪽 대뇌반구의 감각운동피질의 활성화를 관찰한 결과 정상군은 다 , 른 과제보다 주먹쥐기에서 왼쪽 감각운동피질에서 활성화가 크게 증가하였고 환자군 , 은 시지 타판과제를 수행하는 동안에만 오른쪽 감각운동피질의 활성화가 관찰되었으 며 왼쪽 보조운동영역 , (supplementary motor area) 에서도 활성화가 관찰되었다 . 등 은 왼쪽 또는 오른쪽 대뇌반구 손상환자를 대상으로 동측운동결함 Haaland (1987)

을 관찰한 결과 왼쪽 대뇌반구 손상환자에서 동측운동결함이 더욱 심각하게 나타났 , 다 . Kim (1993) 등 은 우성 손이 오른쪽 또는 왼쪽인 정상인을 대상으로 양쪽 손가락 의 반복 대립운동 (repetitive opposition movement) 을 수행하면서 핵자기공명촬영

을 이용하여 운동영역인 중심전이랑

(nuclear magnetic resonance) (precentral gyrus)

의 활성화를 관찰한 결과 대뇌반구의 비대칭적 활성화를 관찰하였는데 우성 손이 , ,

오른쪽 또는 왼쪽에 관계없이 오른쪽 대뇌피질은 왼쪽 손 운동을 하는 동안 활성화

된 반면 왼쪽 대뇌피질은 오른쪽 손 운동뿐만 아니라 동측인 왼쪽 손 운동을 하는 , 동안에도 활성화가 관찰되었다 이것은 왼쪽 대뇌반구는 운동에 대해 우성으로 오른 . 쪽 손과 왼쪽 손 운동에 모두 관여하는 반면 오른쪽 대뇌반구는 왼쪽 손의 운동조절 , 에 관여함을 나타내는 것으로 왼쪽 대뇌반구 손상에서 동측운동결함이 더욱 심하게 , 나타날 수 있는 근거가 된다 .

. 결 론

Ⅴ

본 연구는 2004 10 년 월부터 2005 10 년 월까지 편측 대뇌반구 손상환자의 동측 손가 락으로 타판과제를 수행하여 타판횟수와 타판간 간격의 표준편차를 정상인 그리고 손상된 대뇌반구 따라 비교 관찰하였고 동측운동결함과 손상된 대뇌반구에 따른 동 측운동결함의 정도를 비교 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다 .

첫째 , 타판과제에서 타판횟수와 타판간 간격의 표준편차를 분석한 결과 환자군과 , 정상군의 집단간 비교에서 환자군의 수행 결과가 통계적으로 유의한 차이를 보이며 정상군에 비해 수행 능력이 떨어졌다 .

둘째 타판과제에서 타판횟수와 타판간 간격의 표준편차를 분석한 결과 오른쪽과 , , 왼쪽의 비교에서 오른쪽이 왼쪽에 비해 통계학적으로 유의한 차이를 보이며 좋은 수 행 능력을 보였다 .

셋째 타판과제 수행에 있어 오른쪽 대뇌반구 손상환자의 동측 손과 정상인의 오 , 른쪽 손을 비교한 결과 타판횟수는 약간 떨어졌고 타판간 간격의 표준편차는 다소 , 높았으나 통계학적으로 유의한 차이는 발견되지 않았다 .

넷째 타판과제 수행에 있어 왼쪽 대뇌반구 손상환자의 동측 손과 정상인의 왼쪽 ,

손을 비교한 결과 타판횟수는 감소하고 타판간 간격의 표준편차는 증가하여 동측 운 ,

동결함이 발견되었다 .

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<Abstract>

Analysis of Ipsilateral Motor Deficits during Finger Tapping Task in Patients with Unilateral Brain Damage

Choi, Jin Ho Kwon, Yong Hyun ․

Several investigations has been recently reported the impaired movement of the hand ipsilateral to a unilateral brain lesion in variety of motor tasks, such as basic simple movement, visuospatial coordinated movement and skilled dexterity. However, the ipsilateral motor deficit remained unclear in experimental design of diadochokinetic movement through index finger tapping, owing to numbers of clinical variables such as apraxia, severity of contralateral upper extremity, time after onset day.

A major aim of the present study was to investigate ipsilateral index finger tapping in patients with right hemisphere damage(n=17) and left hemisphere damage(n=17) comparing with the sex-age matched normal subjects(n=34). All subjects was instructed to tap the button as soon as possible during 15 seconds. We analysed the maximal tapping number and the standard deviation of intertap interval which was considered as the typical rapid-simple repetitive movement.

Findings revealed that stroke patients with unilateral brain lesion show lower maximal tapping number and lack consistency of intertap interval during tapping task. Especially patients with left hemisphere damage showed more impairment of ipsilateral finger movement with both dependent variables.

In view of these results, we speculate that left hemisphere has a important contribution to the processing of motor control that is necessary for execution of both hand movement.

Key words : ipsilateral motor deficit, finger tapping task, unilateral brain damage

논문접수 : 2005. 11. 5 / 수정본 접수 : 2005. 12. 9 / 게재 승인 : 2005. 12. 14