실험용 설치류로 알아본 불안장애-싱잉볼 치료 효과에 대한 신경 체계 해석 : 3-3편 연구 결과 이해(완결)

 

싱잉볼의 소리는 설치류인 실험용 쥐에게 효과를 보이지 않았다. 그 이유에 대해서 마지막 결론에 저자는 논리적 근거와 실험 결과를 가지고 마무리를 하였다. 그래서 누구에게는 좋은 싱잉볼 소리이자만 누구에게는 영향을 미치지 못할 것이다. 히자만, 중요한 것은 그 진동이 인간을 넘어 모든 동물들에게도 유익한 결과를 가져다줄 것이다. 

 

 

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GABAergic(감마아미노 낙산을 생산하는 신경세포)  IN는 전체 전전두엽 피질(PFC) 뉴런의 최대 25%를 구성한다. 그중에서도 피드백 및 피드포워드 억제뿐만 아니라 네트워크 진동을 생성하는 데 필수적인 빠른 간(fast-spiking) 파르발부민(PV) IN은 잘 특성화되어 있어 정량적이고 상세한 연구를 위한 연구 모델로 받아들여지고 있다.

 

 

적절한 뇌의 흥분/억제 균형을 유지하고 효과적인 통신에 필요한 리듬 활동을 조절함으로써, 내측전전두엽피질(mPFC) 내 피라미드 뉴런의 세포체에서 시냅스의 파르발부민(PV) IN는 상당한 양의 내측전전두엽피질(mPFC) 출력을 제어한다. 억제스트레스(RS-) 및 수면박탈(SD-) 유도에 따른 스트레스가 파르발부민(PV) IN에 미치는 영향에 대한 과거 연구가 부족하므로, 본 연구는 시냅스 사이 공간(gab)의 감소된 수준을 보여주는 최초의 연구이다. 체성감각피질(SSC) 및 내측전전두엽피질(mPFC)에서 GABAARα1의 감소 수준은 파르발부민(PV) IN 자체의 감소된 수와 관련이 있음을 확인하였고, 더욱이 싱잉볼 진동 환경은 이러한 효과를 정상화했다.

 

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전기 전압의 뇌 진동은 뉴런 앙상블의 활동을 나타내며 여러 주파수(델타, 1-4Hz, 세타, 4-12Hz, 베타, 12-30Hz, 저감마, 30-70Hz, 고감마, 70-100Hz)에서 리드미컬한 생성한다. 이러한 진동은 감정적, 감각적, 인지적 과정의 기초가 되는 신경망 활동의 특징을 보인다. 

 

감마(gamma waves) 리듬은 신경 작용 잠재력 증가와 상관관계가 있기 때문에 불안과 우울증의 바이오마커로 간주된다. 뇌의 흥분/억제 균형이 변경되면 비정상적인 감마 진동이 발생하며, 이는 불안 유사 행동에 영향을 미친다. 불안은 감마 진동 증가와 관련이 있다고 한다. 본 연구 따르면, 우리는 수면박탈(SD) 실험용 쥐에서 저감마 진동의 피크 주파수가 상당히 증가했으며, 이는 싱잉볼 진동 환경에 의해 개선되었음을 발견했다. 따라서, 이 연구는 싱잉볼-진동 치료가 감마 진동의 스트레스 유발 변화를 방지할 수 있으며, 이것이 불안 유사 행동을 완화하는 근본적인 신경 메커니즘이 될 수 있음을 시사한다.

 

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음악치료는 인간의 불안과 고통을 완화하고 생리적 기능을 향상시키기 위해 사용되어 온 비약리학적 시술(non-pharmacological intervention)이다. 실제로 음악 치료는 불안감을 감소시키고, 후두엽 파워 스펙트럼 밀도(PSD, 뇌파를 구성하는 주파수 요소의 절대 파워값)의 감소와 뇌의 후두엽과 전두엽 사이의 기능적 연결 증가와 관련이 있다. 게다가, 인간의 경우, 음악은 심박수, 호흡수, 혈압에 영향을 미칠 수 있다. 

 

 

그러나 본 연구에서 싱잉볼에서 생성된 음악 소리는 실험용 쥐의 불안과 같은 행동을 개선하지 못했다. 이는 설치류의 청각 능력이 인간의 청각 능력과 다르기 때문이다. 쥐의 청각 주파수 스펙트럼이 인간보다 높은 반면, 인간은 20Hz ~ 20kHz 범위의 소리를 감지할 수 있다. 이 연구에 사용된 싱잉볼 소리는 106-108 Hz 및 315-322 Hz로, 이는 실험용 쥐에서 발생하지 않는 것으로 보이는 인간의 싱잉볼 소리의 유익한 효과를 설명할 수 있다. 

 

싱잉볼 공명 주파수 측정 결과