건강한 성인에서 경두개내 무작위 잡음 자극이 인지 기능에 미치는 영향: 체계적 문헌고찰 및 메타분석에서의 근거

요약

이 메타분석은 경두개내 무작위 잡음 자극이 건강한 성인의 인지 기능에 미미하고 유의미하지 않은 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 온라인 자극이 가장 유망한 패턴을 보였으나, 자극 부위, 지속 시간, 인지 영역의 효과는 신중하게 해석해야 합니다.

초록

경두개내 무작위 노이즈 자극(tRNS)은 신경조절 도구로서 점점 더 주목받고 있습니다; 그러나 인지적 효과에 대한 연구 결과는 일관되지 않고 있습니다. 이 연구는 건강한 성인의 인지 기능에 대한 tRNS의 영향을 체계적으로 검토하고 메타분석하였습니다. 2025년 9월 15일까지 코크란 라이브러리, PubMed, EMBASE, Web of Science 데이터베이스에 대한 포괄적인 검색이 수행되었습니다. 병렬 설계 또는 교차 설계를 사용한 무작위 대조 시험도 포함되었습니다. 데이터는 무작위 효과 모델을 사용하여 분석되었습니다. 403명의 참가자를 포함한 13개의 무작위 대조 시험이 포함 기준을 충족하였습니다. 통합 분석 결과, tRNS가 인지 기능에 미치는 소규모 긍정적 효과나 유의하지 않은 전체 효과가 나타났습니다(Hedges' g = 0.17, 95% 신뢰구간[-0.06, 0.40], p = 0.145). 하위 그룹 분석에서는 온라인 자극이 유의미한 긍정적 효과를 냈음을 나타냈습니다(Hedges' g = 0.37, 95% CI [0.04, 0.70], p = 0.026), 오프라인 자극은 그렇지 않았습니다; 그러나 하위 그룹 간 차이는 통계적으로 유의하지 않았습니다. 인지 영역, 자극 부위, 자극 지속 시간 간에서 유의한 차이는 관찰되지 않았습니다. 에거의 회귀 검정은 유의미한 출판 편향을 나타내지 않았습니다. 전반적으로 현재의 증거는 tRNS가 건강한 성인의 인지 기능에 제한적이고 불확실한 영향을 미친다는 것을 시사합니다. 표준화된 프로토콜을 사용하고 신경생리학적 결과를 통합한 더 크고 강력한 연구가 필요합니다.

서론

경두개내 무작위 잡음 자극(tRNS)은 무작위로 변하는 주파수와 진폭의 진동 전류를 전달하여 뇌 활동과 행동을 조절하는 경두개 전기 자극(tES)의 한 형태입니다. 2008년 인간 연구에 도입된 이^후, tRNS는 비침습적 신경조절 기법으로 점점 더 주목받고 있습니다. 경두개골 직류 자극(tDCS)과 비교할 때, tRNS는 극성 독립적이며 일반적으로 더 편안하게 인식되고 이중 맹검 실험 설계에 적합합니다. 기전의 근본적인 원인은 아직 완전히 밝혀지지 않았으나, 신경계 활동의 신호-잡음비를 증가시키는 확률 공명(³), 전압 개폐 나트륨 채널의 변조로 피질 흥분성^증가(4)가 제안된다.

tRNS는 신경정신의학, 감각, 운동, 인지 영역 전반에 걸쳐 연구되어 왔습니다. 이전 연구들은 주요 우울장애⁵, 조현병⁶, 이명⁷, 경도 인지 장애가 동반된 파킨슨병⁸, 다발성 경화증 관련 피로⁹에서의 잠재적 적용 가능성을 검토한 바 있습니다. 이러한 질환들 중 다수는 인지 처리 장애를 포함하거나 인지 제어 메커니즘에 의존하여, 인지가 tRNS 관련 조절의 중심 관심 영역임을 시사합니다.

인지 기능은 고립된 뇌 영역이 아니라 분산된 신경망 간의 조정된 활동에서^{발생합니다.} 신경조절 기법으로서 tRNS는 작업 기억¹¹, 억제 조절¹², 기술 학습¹³ 등 인지 영역에 적용되었습니다. 하지만 연구 결과는 여전히 일관성이 없습니다. 일부 연구에서는 인지 기능 개선을 보고하는 반면, 다른 연구에서는 측정 가능한 효과가 없다고 보고합니다. 근거에 따르면 결과는 자극 매개변수, 자극 부위, 과제 특성, 자극 시기와 과제 수행^{14, 15, 16} 등 방법론적 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 배외측 전전두엽 피질(DLPFC) 자극은^{작업 기억에} 긍정적 효과와 무의미 효과 모두와 연관이 있었으나, 소뇌 자극은 시근운동 성능을 일관되게 향상시키지 못했다¹⁷. 이러한 변동성은 확실한 결론을 내리는 데 한계를 준다.

무작위 대조 시험이 증가하고 있음에도 불구하고, 건강한 성인에서 tRNS 효과가 인지 기능에 미치는 규모나 신뢰성에 대해 명확한 합의는 이루어지지 않았습니다. 개별 연구는 종종 표본 크기가 적고 방법론적 이질성에 의해 제한되어 통계적 검정력과 비교 가능성이 떨어집니다. 따라서 전체 효과를 추정하고 변동성의 잠재적 원인을 검토하기 위해서는 이용 가능한 증거를 체계적이고 정량적으로 종합하는 것이 필요합니다.

본 연구는 건강한 성인에서 tRNS가 인지 기능에 미치는 영향을 평가하기 위해 무작위 대조 시험의 체계적 문헌고찰과 메타분석을 수행합니다. 목표는 전체 효과 크기를 정량화하고 자극 특성과 인지 영역이 관찰된 결과에 미치는 영향을 조사하는 것입니다.

프로토콜

본 연구는 체계적 문헌고찰 및 메타분석을 위한 선호 보고 항목(PRISMA) 지침에 따라 수행되었습니다¹⁸. 이 프로토콜은 2025년 9월 18일 PROSPERO 데이터베이스에 사전 등록되었습니다(등록 ID: CRD420251150327). 모든 절차는 연구 선정, 데이터 추출 및 통계 분석에서 재현성과 투명성을 보장하기 위해 설계되었습니다. 이 연구는 이전에 발표된 데이터에 대한 2차 분석을 포함했기 때문에 윤리적 승인이나 사전 동의가 필요하지 않았습니다. 이 프로토콜에서 사용되는 연구 도구들은 재료표에 나열되어 있습니다.

1. 자격 기준

연구 적격성은 PICOS 프레임워크를 사용하여 참가자, 중재, 비교 대상, 결과 및 연구 설계를 포함하여 결정하였습니다. 적격 연구에는 18세에서 60세 사이의 건강한 성인이 경두개 무작위 잡음 자극(tRNS) 또는 고화질 tRNS(HD-tRNS)를 받은 대상이 포함되었으며, 가짜 자극과 비교하였습니다. 작업 기억, 기술 학습, 억제 조절 등 인지 기능을 평가하기 위한 결과가 필요했습니다. 교차 또는 병행군 설계를 사용한 무작위 대조 시험만 포함되었습니다. 리뷰, 학회 초록, 논문, 증례 보고서, 동물 연구는 제외되었습니다. 영어로 발표된 연구만 고려되었다. 연구 선정 과정은 그림 1에 요약되어 있습니다.

그림 1: 연구 선정의 PRISMA 흐름도. 각 단계에서 검색, 제외, 포함된 기록 수를 포함하여 연구의 식별, 선별, 적격성 평가 및 메타분석에 포함되는 과정을 보여주는 흐름도입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

2. 정보원과 검색 전략

2025년 9월 15일까지 PubMed, EMBASE, Web of Science, Cochrane Library를 이용해 종합적인 문헌 검색이 수행되었습니다. 제한이나 필터는 전혀 적용되지 않았습니다. 검색어에는 '경두개내 무작위 잡음 자극', 'tRNS', '고화질 tRNS', 그리고 '작업 기억', '기술 학습', '억제 조절'과 같은 인지 관련 용어의 조합이 포함되었습니다. 검색 전략은 각 데이터베이스의 문법에 맞게 조정되었습니다.

3. 연구 선택

검색된 모든 기록은 참조 관리 시스템에 도입되었고, 중복된 기록은 제거되었습니다. 제목과 초록은 두 명의 심사자가 독립적으로 검토한 후, 적격성을 위한 전체 텍스트 평가를 거쳤습니다. 불일치는 세 번째 심사위원과의 협의를 통해 해결되었습니다. 전체 텍스트 논문이 제공되지 않을 때는 교신저자에게 연락을 취했습니다. 세 번의 시도 후에도 응답이 없으면 연구는 제외되었습니다.

4. 데이터 추출

데이터 추출은 두 명의 평가자가 표준화된 접근법을 사용하여 독립적으로 수행했습니다. 추출된 변수에는 참가자 특성, 연구 설계, 자극 매개변수, 인지 결과 측정값이 포함되었습니다. 결과 지표에는 정확도, d-프라임 점수, 오차 기반 지표가 포함되었습니다. 의견 차이는 일관성과 정확성을 보장하기 위해 논의를 통해 해결되었습니다.

5. 품질 평가

코크란 중재 체계적 고찰 핸드북에 따라 코크란 편향 위험 도구를 사용하여 편향 위험도를 평가하였^다. 평가는 무작위화, 할당 은폐, 블라인딩, 불완전 결과 데이터, 선택적 보고 및 기타 편향 등 다양한 영역에서 수행되었습니다. 각 도메인은 낮음, 높음, 불명확한 위험으로 분류되었습니다. 평가는 두 명의 평가자가 독립적으로 수행했으며, 의견 차이는 합의로 해결되었습니다.

6. 통계 분석

메타분석은 R의 metafor 패키지를 사용하여 수행되었습니다. 낮은 값이 더 나은 성과를 나타내는 결과에 대해, 긍정적 효과 크기가 능동적 자극 하에서 향상된 성과를 일관되게 반영하도록 값을 변환하였습니다. 효과량은 95% 신뢰구간을 적용한 헤지스 g로 계산되었습니다. 제한적인 최대 우도 추정을 가진 무작위 효과 모델이 적용되었습니다. 이질성은 코크란의 Q와 I² 통계량을 사용하여 평가되었습니다. 하위 그룹 분석은 인지 영역, 자극 부위, 자극 지속 시간, 자극 시기의 영향을 조사하였습니다. 메타회귀분석을 통해 연속 조절 요인으로서 자극 지속 시간을 평가하였다. 출판 편향은 깔때기 플롯과 에거 회귀 검정을 사용하여 평가되었습니다. 민감도 분석은 리브-원아웃 절차를 사용하여 수행되었습니다. 통계적 유의성은 p < 0.05로 정의되었습니다.

결과

종합 분석

전체 메타분석에는 13개의 무작위 대조 시험이 포함되었습니다. 교차 설계가 포함되면서, 숲 플롯의 참가자 수는 고유 개체가 아닌 조건별 표본 크기를 반영합니다.

무작위 효과 모델은 건강한 성인에서 경두개골 무작위 소음 자극(tRNS)이 인지 기능에 미치는 작은 긍정적이지만 유의미하지 않은 전반적인 효과를 보여주었으며(Hedges' g = 0.17, 95% CI [-0.06, 0.40], p = 0.145), 중간 정도의 이질성(I² = 48.63%)을 보였다(그림 2). 깔때기 플롯 검사에서는 뚜렷한 비대칭이 나타나지 않았고(그림 3), 에거 회귀 검정은 유의하지 않았습니다(p = 0.940)(그림 4).

그림 2: tRNS가 인지 기능에 미치는 전체 효과의 포레스트 플롯. 무작위 효과 모델을 사용한 개별 연구 효과 크기와 통합 효과 추정치를 보여주는 숲 그래프. 정사각형은 연구 특화된 효과 크기를 나타내며, 크기는 연구 가중치에 비례합니다; 가로선은 95% 신뢰구간을 나타내며; 다이아몬드는 전체적인 통합 효과를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 3: 출판 편향 평가 깔때기 플롯. 포함된 연구들의 표준 오차와 효과 크기를 비교한 깔때기 플롯. 점수 분포는 잠재적 출판 편향을 시각적으로 평가하는 데 사용됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 4: 출판 편향에 대한 에거 회귀 플롯. 에거 검정을 사용하여 깔때기 플롯 비대칭성을 평가하기 위해 표준화된 효과 크기와 정밀도 간의 관계를 보여주는 회귀 그래프. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

자극 부위별 하위 그룹 분석

자극 부위별 하위 그룹 분석 결과, 모든 영역에서 통계적으로 유의한 효과는 없었습니다. 통합 효과량은 배측 전두엽 자극 0.11(95% CI [-0.23, 0.44], p = 0.53), 일차 운동 피질 자극 - 0.01(95% CI [-0.56, 0.54], p = 0.96), 하측 전두회 자극 0.54(95% CI [-0.10, 1.19], p = 0.100), 소뇌 자극 0.47(95% CI [-0.48, 1.43], p = 0.33)였습니다. 하위 그룹 간 유의미한 차이는 관찰되지 않았습니다(p = 0.52)(그림 5).

그림 5: 자극 부위에 따른 하위 그룹 분석의 숲 플롯. 등외측 전전두엽 피질, 일차 운동 피질, 하전두회, 소뇌 등 다양한 자극 부위에 대한 통합 효과 크기를 보여주는 포레스트 플롯과 해당 신뢰 구간을 포함합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

자극 지속 시간에 의한 하위 그룹 분석

자극 기간 동안 통계적으로 유의한 효과는 관찰되지 않았습니다. 효과량은 10분 프로토콜에서 0.06(95% CI [-0.48, 0.60], p = 0.83), 15분 프로토콜에서 0.04(95% CI [-0.99, 1.06], p = 0.94), 20분 프로토콜에서 0.23(95% CI [-0.12, 0.57], p = 0.20), 22분 프로토콜에서 0.22(95% CI [-0.73, 1.17], p = 0.66)였습니다(그림 6). 메타회귀분석에서는 자극 기간과 효과 크기 사이에 유의미한 연관성이 발견되지 않았습니다(β = 0.02, p = 0.53)(그림 7).

그림 6: 자극 지속 시간에 따른 하위 그룹 분석의 숲 플롯. 숲 플롯은 10분, 15분, 20분, 22분 프로토콜 등 다양한 자극 지속 시간에 걸쳐 통합 효과 크기를 제시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 7: 자극 지속 시간과 효과 크기의 메타 회귀. 자극 기간과 효과 크기 간의 관계를 보여주는 산점도이며, 메타 회귀분석을 나타내는 적합 회귀선. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

인지 영역별 하위 그룹 분석

인지 영역을 기반으로 한 하위 그룹 분석에서는 통계적으로 유의미한 효과가 나타나지 않았습니다. 가장 큰 효과 크기는 작업 기억(Hedges' g = 0.31, 95% CI [-0.11, 0.72], p = 0.15)에서 관찰되었고, 그 다음으로 기술 학습(Hedges' g = 0.11, 95% CI [-0.36, 0.58], p = 0.66)과 억제 통제(Hedges' g = 0.09, 95% CI [-0.32, 0.50], p = 0.67)에서 관찰되었습니다(그림 8).

그림 8: 인지 도메인별 하위 그룹 분석의 숲 플롯. 작업 기억, 기술 학습, 억제 통제를 포함한 인지 영역 전반에 걸친 통합 효과 크기를 보여주는 포레스트 플롯. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

자극 타이밍에 의한 하위 그룹 분석

자극 시기를 기반으로 한 하위 그룹 분석에서는 온라인 자극이 통계적으로 유의미한 효과를 보였으나(Hedges' g = 0.37, 95% CI [0.04, 0.70], p = 0.03), 오프라인 자극은 그렇지 않았다(Hedges' g = 0.00, 95% CI [-0.30, 0.30], p = 0.98). 하위 그룹 간 차이는 통계적으로 유의미하지 않았습니다(p = 0.10)(그림 9).

그림 9: 자극 시기를 이용한 하위 그룹 분석의 숲 플롯. 온라인과 오프라인 자극 조건 간의 통합 효과 크기를 신뢰구간과 비교한 포레스트 플롯. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

민감도 분석

제외 분석은 대부분의 경우 개별 연구를 제거한 후에도 전체 효과가 유의하지 않음을 보여주었다. 그러나 Hasanvand 등(2025)을 제외하면 통계적으로 유의미한 통합 효과가 나타났습니다(Hedges' g = 0.24, 95% CI [0.05, 0.43], p = 0.01).

편향 위험

편향 위험도 평가 결과, 무작위 서열 생성, 선택적 보고 및 기타 편향 영역에 대한 위험이 낮음이 나타났습니다. 모든 시험에서 배분 은폐는 명확하지 않았습니다. 한 연구는 단일맹검 설계로 인해 참가자와 인원의 실명 위험이 높다고 평가되었고, 나머지 연구들은 이 영역에서 저위험으로 분류되었습니다. 여러 연구는 결과 평가의 블라인딩에 관한 충분한 정보가 부족하여 불명확한 위험으로 분류되었습니다. 한 연구는 불완전한 결과 데이터로 인해 고위험군으로 평가되었습니다. 전반적으로 포함된 연구들은 대체로 수용 가능한 방법론적 품질을 보여주었으나, 눈가림 및 할당 은폐에 관한 우려는 여전히 남아 있습니다(그림 10).

그림 10: 포함된 연구의 편향 위험 요약. 포함 연구 전반에 걸친 위험 편향 평가의 그래픽 요약으로, 무작위화, 할당 은폐, 블라인딩, 불완전 결과 데이터, 선택적 보고 등 각 영역별 판단을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

포함된 연구의 특성, 즉 참가자 인구통계, 자극 매개변수, 결과 지표는 표 1에 요약되어 있습니다.

연구	연구 설계	참가자 (N, 남성)	평균 연령 (연도)	자극 매개변수	시간 (분)	자극 부위 (cm²)	과제 / 결과	타이밍	보고된 효과
Mulquiney 외, 2011²⁰	크로스오버	20 (4)	29.5 ± 5.9	1 mA, 101–640 Hz	10	DLPFC (35)	OCL / 1백 / 2백, ACC	온라인	작업 기억에는 유의미한 영향이 없습니다
Brauer 외, 2018¹⁶	크로스오버	23 (7)	22.91 ± 3.44	1 mA, 0.1–640 Hz	20	IFG (25)	GN, 네브래스카	온라인	억제 조절에 유의미한 영향은 없음
Brevet-Aeby 외, 2019¹²	병렬	33 (16)	24.72 ± 4.32	2 mA, 100–500 Hz	20	DLPFC (35)	GN, RT	오프라인	반응 속도의 유의미한 개선
Albuquerque 외, 2019¹⁵	병렬	34 (34)	23.1 ± 2.8	2 mA, 101–640 Hz	20	남자 1/연인 (35)	GPT, EE	온라인	기술 학습에는 큰 영향이 없습니다
머피 외, 2020²¹	병렬	33 (11)	25.25 ± 7.73	1 mA, 101–640 Hz	22	DLPFC/보조 (35)	SWM, ACC	오프라인	작업 기억의 유의미한 향상
Sallard 외, 2021³⁷	크로스오버	19 (5)	28 ± 6	1 mA, 101–640 Hz	10	IFG (16)	GN, FA	오프라인	억제 조절에 유의미한 영향은 없음
Yamashiro 외, 2023²²	크로스오버	16 (16)	20.6 ± 0.9	1.5 mA, 101–640 Hz	15	DLPFC (25)	GN, CE	오프라인	억제 조절에 유의미한 영향은 없음
Ai 외, 2024¹⁴	크로스오버	33 (9)	22.17 ± 1.78	1.5 mA, 0–200 Hz	20	DLPFC (NA)	VWM, ACC	오프라인	작업 기억에는 유의미한 영향이 없습니다
토키쿠니 외, 2024¹¹	병렬	59 (30)	22.79 ± 2.01	2 mA, 101–640 Hz	20	DLPFC/OC (35)	2백, DPS	온라인	작업 기억의 유의미한 향상
카와카미 외, 2024¹⁷	병렬	34 (17)	21.7 ± 1.0	1 mA, 0.1–640 Hz	20	소뇌 (35)	VTT, LR	온라인	운동 학습에는 유의미한 영향이 없음
Hasanvand 외, 2025⁴⁶	병렬	32 (32)	22.91 ± 3.44	1 mA, 101–640 Hz	20	DLPFC/OC (25)	SST, SSRT	오프라인	억제 조절에 유의미한 영향은 없음
Scaramuzzi 외, 2025¹³	병렬	37 (31)	26.26 ± 9.2	2 mA, 100–640 Hz	20	M1 (18.49)	DT, RE	온라인	반경 오차 감소
Frankel 외, 2025⁴⁷	크로스오버	30 (15)	24.53 ± 2.37	1 mA, 101–640 Hz	10	남자 1/연인 (35)	SPPM, MT	오프라인	운동 성능의 유의미한 향상

표 1: 포함된 연구, 참가자 및 tRNS 프로토콜의 특징. 이 표는 포함된 무작위 대조 시험들의 특성을 요약하는데, 여기에는 연구 설계, 참가자 인구통계, 자극 매개변수(강도, 빈도 범위, 지속 시간, 전극 부위), 인지 과제, 결과 측정, 자극 시기(온라인/오프라인) 등이 포함됩니다. 이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭해 주세요.

약어: 남성; 여성, 여성; 표준편차(SD); ACC, 정확도; DPS, d-프라임 점수; EE, 엔드포인트 오류; MT, 움직임 시간; LR, 학습 속도; RE, 방사형 오차; NE, 오류 수; RT, 반응 시간; SSRT, 정지 신호 반응 시간; FA, 오경보; CE, 위원회 오류; OC, 안전두엽 피질; 그래서 안와 상부 영역; IFG, 하전두회; VWM, 시각 작업 기억; NA, 보고되지 않음; OCL, 원카드 학습 과제; SWM, 스턴버그 작업 기억; GPT, 골프 퍼팅 과제; SPPM, 순차적 점대점 이동 과제; VTT, 시근육 추적 과제; DT, 다트 던지기 임무; GN, Go/No-Go 작업; SST, 정지 신호 작업.

데이터 가용성:

현재 체계적 문헌고찰 및 메타분석에 사용되는 모든 원시 데이터는 https://doi.org/10.17605/OSF.IO/7QD63 오픈 사이언스 프레임워크(OSF)를 통해 공개되어 있습니다.

토론

현재 지식에 따르면, 본 연구는 건강한 성인에서 경두개 무작위 잡음 자극(tRNS)이 인지 기능에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위한 포괄적인 정량적 종합을 제공합니다. 13건의 무작위 대조 시험을 바탕으로, 소규모 긍정적이지만 유의하지 않은 전체 효과가 관찰되었습니다. 온라인 자극이 통계적으로 유의미한 효과를 보였음에도 불구하고, 하위 집단 간 유의미한 차이가 없다는 점은 이 결과를 신중하게 해석해야 함을 시사합니다.

관찰된 효과 크기(Hedges' g = 0.17)는 작으며, 현재 실험 조건에서 실제 환경에서 의미 있는 인지 향상을 나타내기 어렵습니다. 관찰된 효과의 전체적 규모는 작았다. 이러한 패턴에는 단일 세션 설계의 우세, 비교적 작은 표본 크기, 통제된 실험실 기반 인지 과제 사용 등 여러 방법론적 요인이 설명될 수 있습니다. 또한, 자극 매개변수, 목표 영역, 과제 패러다임, 결과 측정 등의 차이 등 연구 간 상당한 이질성이 발견 변동에 기여했을 가능성이 있습니다. 이러한 한계는 통계적 역량과 외부 타당성 모두를 저하시킬 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 tRNS는 비침습적이고 부담이 적은 중재 치료법으로, 반복 훈련 패러다임이나 최적화된 프로토콜과 같은 최적화된 조건에서 그 효과가 더 뚜렷해질 수 있습니다. 예를 들어, tRNS와 인지 훈련을 결합한 2주간의 개입은 ADHD 아동의 신경 진동 활동과 수면 결과를 개선하는 것으로 나타났습니다²³.

인지 영역 전반에서 작업 기억, 기술 학습 또는 억제 조절에 대한 통계적으로 유의미한 하위 그룹 효과는 관찰되지 않았습니다. 작업 기억이 가장 큰 점 추정치를 보였음에도 불구하고, 이 효과는 통계적 유의성에 이르지 못했으며, 여러 연구 포함 연구에서 14,15,16,17,18,19,20번의 무효 결과를 보고했습니다. 작업 기억은 분산된 전두정 네트워크, 특히 정보를 유지하고 조작하는 데 관여하는 배외측 전전두엽 피질(DLPFC)에 크게 의존합니다^43,44. 일관된 효과가 없다는 점은 이러한 복잡한 네트워크 수준 과정이 이질적인 자극 조건에서 조절하기 어려울 수 있음을 시사합니다. 마찬가지로, 억제 조절과 기술 학습에 유의미한 효과가 없는 것은 영역 특이적 신경 요구와 하위 그룹 내 통계적 검정력 제한을 반영할 수 있습니다. 이전 연구들은 tRNS¹² 이후 억제 조절에 잠재적 개선이 있음을 시사했습니다; 그러나 이러한 효과들은 현재 분석에서 일관되게 재현되지는 않았습니다.

자극 프로토콜을 기반으로 한 하위군 분석에서는 자극 부위나 지속 시간 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았습니다. 일부 조건에서는 수치적으로 더 큰 효과가 관찰되었지만, 이러한 패턴은 일관성이 없었다. DLPFC는 피질 및 피질하 영역(30,31,32)과 광범위한 연결성을 가지고 있어 고차 인지 과정의 중심 허브로 간주되며, 이 영역 자극은 신경 진동과 기능적 연결성의 변화와 연관되어 있습니다²¹. 그러나 본 분석에서는 DLPFC 자극의 유의미한 이점이 관찰되지 않았습니다. 마찬가지로, M1, IFG, 소뇌 자극은 유의미한 효과를 보이지 않았으며, 이는 기능적 전문화의 차이나 각 하위 그룹 내 제한된 연구 수를 반영할 수 있다 15'34,35,36,37,38.

자극 지속 시간은 효과 크기와 유의미한 관계를 보이지 않았습니다. 이전 증거는 tRNS 효과가 최소 자극 임계값 달성에 의존할 수 있으며, 비선형적인 용량-반응 패턴을 따를 수 있음을 시사합니다^39'40. 현재 분석에서는 20–22분과 같은 긴 지속 시간이 수치적으로 더 큰 효과를 보였지만, 메타 회귀는 유의미한 선형 연관성을 지지하지 못했습니다. 이는 자극 지속 시간이 독립적인 영향을 미치기보다는 과제 요구와 개인별 변동성 등 다른 요인들과 상호작용할 가능성이 높다는 것을 시사합니다.

온라인 자극이 유의미한 효과를 보인 반면 오프라인 자극은 근본 메커니즘에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다. 과제 수행 중에 적용되는 tRNS는 확률적 공명을 통해 신경 처리를 향상시켜 과제 관련 신호의 탐지 및 전송을 향상시킬 수 있습니다^11,25. 반면, 오프라인 자극은 나트륨^{채널 활동에} 의해 매개되는 피질 흥분성 일시적 증가와 더 흔히 연관^{되어 있으며,} 이는 행동 개선으로 일관되게 이어지지 않을 수 있습니다. 그러나 하위 집단 간 유의미한 차이가 없다는 점을 감안할 때, 이 해석은 아직 잠정적이며 탐색적 해석으로 간주되어야 한다.

몇 가지 한계점을 인정해야 합니다. 특히 자극 매개변수와 인지 과제에서 연구 간 방법론적 이질성은 비교 가능성을 제한할 수 있습니다. 포함된 많은 연구들은 비교적 작은 표본 크기를 가지고 있어 통계적 검정력이 떨어지고 제1형과 제2형의 오류 가능성이 증가했습니다. 신경생리학적 증거는 제한적이며, 뇌파 검사나 기능적 영상 검사와 같은 측정을 포함하는 연구는 일부에 불과합니다. 또한, 성별 차이와 기저 인지 능력 등 잠재적 완화 요인은 체계적으로 조사되지 않았습니다. 이러한 한계는 연구 결과의 일반화 가능성을 제한할 수 있습니다.

향후 연구는 자극 프로토콜과 실험 설계를 표준화하여 연구 간 비교 가능성을 높이는 것을 목표로 해야 합니다. 효과 크기를 보다 정밀하게 추정하기 위해서는 더 크고 충분한 검정력을 가진 무작위 임상시험이 필요합니다. EEG와 fMRI와 같은 행동 및 신경생리학적 측정의 통합은 tRNS 효과의 기전을 명확히 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 기초 성과 인구통계학적 요인을 포함한 개인차의 체계적 평가는 자극에 대한 변동성에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다.

결론:

이 체계적 문헌고찰과 메타분석은 경두개내 무작위 노이즈 자극이 건강한 성인의 인지 기능에 소폭의 긍정적 효과를 일으킬 수 있음을 시사합니다; 하지만 전체 효과는 통계적으로 유의미하지 않습니다. 온라인 자극은 더 유리한 패턴을 보였으나, 인지 영역, 자극 부위, 자극 지속 시간 간에 유의미한 차이는 관찰되지 않았습니다. 현재의 증거는 tRNS의 강력한 인지 증진 효과를 뒷받침하기에 충분하지 않습니다. 향후 연구에서는 더 큰 표본 크기, 표준화된 프로토콜, 명확히 정의된 자극 패러다임, 그리고 행동 및 신경생리학적 결과를 결합하여 tRNS의 효능과 기전을 더 잘 규명해야 합니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Metafor 패키지가 포함된 R 소프트웨어	R 통계 컴퓨팅 재단	해당 없음	효과 크기 계산, 무작위 효과 모델, 하위 그룹 분석, 메타회귀, 에거 분석 등 메타분석을 수행하는 데 사용되었습니다. S 회귀 검정과 1-아웃 제외 민감도 분석.
리뷰 매니저 5.4	코크레인	해당 없음	위험도 평가 및 위험 도수 작성에 사용됩니다.