실험용 설치류로 알아본 불안장애-싱잉볼 치료 효과에 대한 신경 체계 해석 : 1편 - 소리 vs 진동

싱잉볼 치료 효과에 대한 연구된 논문들은 모두 지금까지 인간을 대상으로 한 논문을 보았다. 그런데 이번에 소개할 논문은 설치류인 실험용 쥐를 가지고 싱잉볼 치료 효과를 단순한 결과만의 측정이 아닌 뇌의 신경학적 전달물질이나 주파수 등등을 가지고 연구하였다. 설치류와 인간은 다르지만, 인류가 발전하면서 치료약품 개발에 없어서는 안 될 것이 실험용 쥐였다. 이 쥐를 통해 인간에게 바로 할 수 없는 실험 결과를 보여주어 뜻깊은 자료이다. 

 

 

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불안은 면역, 내분비, 신경, 대사 시스템에 영향을 미치며 신체의 정상적인 생리적 균형에 해로울 수 있다. 불안을 포함한 기분 관련 장애의 출현 또는 심각성은 스트레스와 직접적으로 연관되어 있다. 불안장애는 공포 및 불안 관련 뇌 회로의 스트레스 관련 기능장애에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다.

불안을 치료하기 위하여 요가, 스트레칭, 호흡 운동, 조깅, 스포츠 등의 다양한 신체적 치료법과 음악적 치료법이 사용되고 있으며, 하지만 이러한 접근법의 기초가 되는 신경 메커니즘은 여전히 불분명하다.

 

억제스트레스(RS, Restraint Stress, 실험 궤양을 형성하는 방법으로서 심신의학의 영역에서 가장 빈번하게 사용)와 수면박탈(SD, Sleep Deprivation, 수면의 기능을 연구할 목적으로 강제로 잠을 자지 못하게 하는 것.)은 산소 발생 행동을 유발한다. 

 

전전두엽 피질(PFC)은 불안의 병태생리에 관여하는 뇌의 중요한 부분이다. 연구에 따르면 PFC 내의 구조적 변화, 원위 뇌 구조와 소통하는 방식의 기능적 변화, PFC 영역의 회백질 부피 감소는 불안 장애와 관련이 있다. PFC는 해마, 편도체, 시상하부 및 체성감각피질(SSC, somatosensory cortex)을 포함한 불안 및 스트레스 반응을 직접 제어하는 뇌 영역에 연결된다. 그럼에도 불구하고 SSC 구조 및 활동의 변화가 불안장애와 관련이 있지만, 이것과 다른 뇌 영역의 관련성에 대한 추가적인 정보가 부족하다. 

 

 

 

 

히말라야 싱잉볼로 알려진 티베트 싱잉볼(Tibetan Singing Bowl)은 무속 및 명상과 같은 종교 및 영적 행사에 사용되는 고대 악기이다. 싱잉볼을 연주하면 주변 사람들이 느낄 수 있는 진동과 고조파 톤이 만들어진다. 싱잉볼은 휴식을 유도하고 명상을 개선하는 데 효과적이라는 연구가 많다. 실제로 싱잉볼은 불안을 치료하기 위해 병원에서 사용되었다. 따라서 싱잉볼 명상은 긴장, 불안 및 우울 증상을 완화하고 영적 행복을 증진하기 위한 효과적이고 기술적이며 비용이 적게 드는 전략일 수 있다. 그러나, 다른 치료법과 마찬가지로, 그것이 어떻게 작용하고 그것이 유도하는 신체적인 변화를 아는 것은 연구자들이 훨씬 더 효과적인 치료법을 개발하도록 도울 수 있다. 싱잉볼의 치료적 측면에서 분자 및 세포 과정은 아직 탐구되지 않았으며 사람에게서 쉽게 설명될 수 없는 상태이다.

 

 

연구 목적

 

본 연구에서는 실험용 쥐의 억제스트레스(RS, Restraint Stress) 및 수면박탈(SD, Sleep Deprivation) 유도 불안에 대한 맞춤형 싱잉볼의 잠재적 치료 효과를 조사했다. 연구의 구체적인 목적은 억제스트레스(RS)와 수면박탈(SD)를 받은 쥐에서 싱잉볼을 통해 불안감을 감소시킬 수 있는지를 확인하고, 불안감이 감소된 경우 싱잉볼 치유의 구성 요소(소리, 진동 또는 둘 다)를 식별하며, 세포, 분자, 그리고 쥐의 불안을 싱잉볼로 완화시키는 전기생리학적 메커니즘을 이해하는 것이다. 

 

• 싱잉볼을 통한 쥐의 불안감 감소 여부 확인
• 불안감 감소의 원인이 싱잉볼 소리, 진동 또는 둘 다 인지 여부 확인
• 싱잉볼로 불안 완화시키는 전기생리학적 메커니즘 이해

 

 

연구 방법

 

실험용 쥐를 매일 2시(08:00~10:00) 동안 7일 연속 억제스트레스 조건에 노출시켜 머리와 앞다리만 움직이고 몸은 움직이지 못하게 하였다. 그리고 수면박달을 위해 6시간(오전 9시~오후 3시) 동안 자동화된 러닝머신을 7일간 연속적으로 사용하여 유도하였다. 

 

 

싱잉볼은 아침에 20분(오전 8시), 저녁에 20분(오후 5시) 동안 맞춤형 싱잉볼 환경을 조성하여 생쥐를 올려놓는다. 싱잉볼은은 오디오 컨트롤러(TGYY-015#, Shenzhen Body Feeling Music Technology Co., Ltd., Shenzhen, China Shenzhen), 음향-진동 트랜스듀서(TGYY-9625-8 ohm-10w), 그리고 싱잉볼 소리의 MP3 녹음에 의해 구동되는 액티브 스피커로 구성한다. 청각 신호와 진동 신호는 모두 조정 가능하고, 싱잉볼 사운드의 주파수는 106–108 Hz, 315–322 Hz로 한다.

 

 

 

 

오디오 컨트롤러, 음향-진동 트랜스듀서, 스피커가 포함된 싱잉볼 환경을 사용하여 싱잉볼 소리와 진동이 불안 유사 행동에 미치는 영향을 조사했다. 실제 싱잉볼의 MP3 녹음에 의해 구동되었으며, 소리와 진동을 동시에 발생시켜 싱잉볼의 효과를 모방하였다.

 

 

결과

 

싱잉볼 소리와 진동이 결합되면 불안감을 완화 효과 미확인

소리와 진동이 모두 있는 환경에서 RS(억제스트레스)(P = 0.998) 또는 SD(수면박탈)(P = 0.999)에서 불안 유사 행동이 개선되지 않았다는 것을 발견했다. 

 

 

싱잉볼 소리는 불안한 행동을 증가

소리만으로도 더 큰 불안 유사 행동(F = 5.923, P < 0.001, P = 0.024, Ctrl vs. 소리 69.1 dB SPL, P = 0.001, Ctrl vs. 소리 47.5 dB SPL)이 발생한 반면, 진동 단독으로는 그렇지 않다(P = 0.724, Ctrl vs. 진동 0.045 m/s, P = 0.810, Ctrl vs. 진동 0.028m/s2)

 

 

싱잉볼 진동 치료로 RS(억제스트레스)와 SD(수면박탈) 실험용 쥐의 불안 유사 행동 완화 

싱잉볼의 소리 부분이 실제로 불안 유사 행동을 증가시켰지만 진동 성분은 그렇지 않다는 것을 관찰한 후 싱잉볼 진동(0.045m/s2)이 RS(억제스트레스) 및 SD(수면박탈) 실험용 쥐에서 불안 유사 행동을 개선할 수 있는지를 평가하였다. RS(억제스트레스)(F = 4.513, P = 0.047; RS vs. 진동 + RS)와 SD(수면박탈)(F = 7.412, P = 0.014; SD vs. 진동 + SD) 이후 싱잉볼-진동 실험용 쥐에서 유의하게 더 높다.