방법 논문

약리학적 기전 탐구를 위한 종단적 DBS 기록의 활용: 확장 편도체 활동에 미치는 오렉신 길항제의 역할 조사

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DOI:

10.3791/72502

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2026년 10월 6일

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이 논문에서

요약

심부 뇌 자극(DBS) 기술의 발전으로 이제는 치료적 자극을 제공하는 것 외에도 이식된 전극으로부터 전기생리학적 신호를 기록하는 것이 가능해졌습니다. 장기간의 두개 내 DBS 기록은 수면 촉진제와 같은 약물의 신경학적 효과를 특성화할 수 있으며, 이를 통해 해당 약물의 회로 기반 작용 기전을 이해할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다.

초록

심부 뇌 자극(DBS) 기술의 발전으로 이제는 자극을 제공하는 것뿐만 아니라 이식된 전극을 통해 전기생리학적 신호를 기록하는 것이 가능해졌습니다. 이러한 두개내 기록은 증상 및 자연스러운 행동과 관련하여 인간 피험자의 뇌 활동을 시간에 따라 측정할 수 있는 드문 기회를 제공합니다. 객관적인 바이오마커를 사용하여 인간 피험자에게 투여된 약물제제와 같은 치료 중재의 회로 수준 작용 기전을 식별할 수 있습니다. 본 논문에서 저자들은 향정신성 의약품의 신경학적 효과를 특성화하기 위해 약물 중재 중 자연스러운 환경에서 장기 전기생리학적 기록을 수행하는 방법을 설명합니다. 저자들은 불면증을 동반한 중증의 난치성 OCD로 DBS 치료를 받는 환자의 예시 사례를 제시하며, 이 환자의 종말선조체 침대핵(BNST)에서 베타 활동을 종단적으로 모니터링하였습니다. 저자들은 밤에 복용하는 불면증 치료용 수면 촉진 오렉신 길항제의 용량을 줄였을 때, 밤새 각성과 관련된 BNST 베타 바이오마커가 유의하게 상승한다는 것을 발견했습니다. 이 사례 연구는 각성 관련 BNST 활동을 조절하는 데 있어 오렉신 신호 전달의 역할을 입증하며, 약물제제의 회로 기반 작용 기전을 식별하는 데 있어 DBS 기록의 유용성을 강조합니다.

서론

조절되지 않는 뇌 전기생리학적 활동은 많은 신경정신질환 병생리학의 핵심입니다. 따라서 이러한 질환을 치료하기 위한 약리학적 제제는 뇌의 내인성 전기생리학적 활동을 수정하여 증상과 행동을 변화시키는 방식으로 작용해야 합니다. 그러나 연구자들이 뇌 전기 활동을 모니터링하는 방법은 여전히 제한적입니다. 현재 인간 피험자를 대상으로 약리학적 제제의 신경학적 효과를 특성화하는 주요 양식은 기능적 영상법입니다. 기능적 영상법은 비침습적이며 공간적으로 포괄적이라는 장점이 있지만, 종종 대사 활동을 전기생리학적 활동의 대리 측정치로 활용하며, 시간적 샘플링이 제한적이어서 특정 시점의 뇌 활동을 짧은 스냅샷 형태로만 포착한다는 한계가 있습니다. 이러한 이유로, 자연스러운 증상 및 행동의 시간 척도에 걸쳐 뇌 전기 활동을 직접 모니터링할 수 있는 방법은 약리학적 제제의 메커니즘을 이해하는 능력을 크게 향상시킬 것입니다.

뇌심부자극술(Deep brain stimulation, DBS)은 운동 장애, 뇌전증, 강박 장애(OCD)와 같은 난치성 신경정신질환을 치료하는 데 자주 사용되는 표적 회로 기반 치료법입니다1,2. DBS는 뇌 심부 구조에 삽입된 전극을 통해 전기 자극을 전달하여 조절되지 않는 신경 회로를 변조하는 방식입니다. DBS 기술의 발전으로 이제는 자극 제공뿐만 아니라 전극에서 국소 전위(local field potential, LFP) 신호를 기록할 수 있게 되었으며, 이를 통해 만성 두개내 기록을 이용한 뇌 활동의 종단적 측정이 가능해졌습니다1,2,3,4. 이러한 전기생리학적 신호는 질환 특이적 증상 및 치료 반응의 객관적 바이오마커를 식별하는 데 사용될 수 있습니다5,6,7. 현재 이러한 임상적 바이오마커는 감지된 병리적 뇌 활동의 변화에 따라 자극 파라미터를 조정하는 적응형 DBS(adaptive DBS)를 개발하는 데 활용되고 있습니다3,6,8. 또한 이러한 전기생리학적 기록은 수일에서 수개월에 걸쳐 인지 및 행동 상태의 신경적 상관물을 식별하는 데 활용될 수 있습니다6,8,9.

신경 조절 중재의 영향을 특성화하는 것 외에도, 두개 내 기록은 자연스러운 환경에서 약물 제제에 반응하여 나타나는 활동의 전기생리학적 변화를 지속적으로 특성화할 수 있는 드문 기회를 제공합니다. 예를 들어, 파킨슨병에서의 도파민 대체 약물이 운동 증상의 개선과 관련된 병리적 피질-기저핵 베타 진동을 억제할 수 있음이 관찰되었습니다10. 이와 유사한 접근 방식을 통해 수면 장애8,11와 같은 다른 신경정신과적 질환에서 약물의 회로 기반 작용 기전을 특성화하는 데 활용될 수 있습니다.

본 논문에서 저자들은 임상적 증상 척도 및 자연스러운 상태에서의 웨어러블 센서 기반 행동 측정과 병행하여, Medtronic Percept BrainSense 기록 시스템을 사용하여 종단적 뇌내 전기생리학 데이터를 획득하는 프로토콜을 설명합니다. 현재 상용화된 DBS 장치는 몇 주 동안 주파수 제한 대역 내의 뇌 활동을 지속적으로 기록할 수 있습니다. 본 프로토콜은 관심 있는 바이오마커의 스펙트럼 주파수가 이전의 연구 노력을 통해 이미 알려져 있다고 가정합니다. 본 사례 연구에서 연구자들은 일주기 수면-각성 활동 및 오렉신 길항제인 lemborexant의 효과와 관련된 전기생리학적 활동을 만성적으로 기록합니다. 하지만 여기서 설명하는 방법은 일반적이며, 다른 증상/행동 영역 및 약물군 전반에 걸쳐 폭넓게 적용될 수 있습니다.

프로토콜

본 프로토콜은 캘리포니아 대학교 샌프란시스코(UCSF)의 검토 및 승인을 받았습니다. 여기에 제시된 데이터는 인도적 기기 면제(Humanitarian Device Exemption) 하에 승인된 이식형 펄스 생성기(IPG)를 사용하여 강박 장애(OCD)에 대한 뇌심부 자극술(DBS)을 받고 있는, 치료 저항성 중증 OCD 및 동반 불면증 환자로부터 얻은 것입니다. 만성 두개 내 신경 기록, 웨어러블 생리학적 데이터 및 자기 보고 행동 측정치 수집을 허용하는 UCSF 기관생명윤리위원회(IRB) 승인 프로토콜(IRB: 20-31239 )에 따라 참여자로부터 서면 동의를 받았습니다. 해당 환자의 불면증은 수면 촉진제인 lemborexant로 치료 중이었습니다. Lemborexant는 orexin-1 및 orexin-2 수용체의 이중 억제제입니다. 본 연구에서 저자들은 불면증이 개선된 후 약물을 점차 줄여가는 과정에서, lemborexant 용량을 10 mg에서 5 mg으로 감소시켰을 때 종말선핵(BNST) 내에서 기록된 두개 내 베타 신호에 미치는 영향을 분석하였습니다.

1. 종단적 두개내 전기생리학적 기록을 위한 장치 설정

  1. 임상의 프로그래머 내의 BrainSense 프로그래밍 기능에 접속하여 기록 설정을 구성합니다. 이 기능은 BrainSense 탭의 Stimulation settings(자극 설정)에서 접속할 수 있습니다. ‘Setup’(설정) 버튼을 클릭한 다음 ‘Run Signal Test’(신호 테스트 실행) 아이콘을 클릭합니다.
  2. ‘Sensing Setup- Electrode Configuration’(감지 설정-전극 구성) 화면에서 바이폴라(bipolar) 기록 접점을 선택합니다. 기록은 모노폴라(monopolar) 자극 시에만 획득할 수 있으며, 기록 접점은 모노폴라 자극 접점의 양옆에 위치해야 합니다.
  3. 기록하고자 하는 중심 주파수를 지정합니다.
    참고: BrainSense 타임라인 기록은 지정된 주파수를 중심으로 사전 정의된 5 Hz 주파수 대역 내에서 10분 간격으로 전력을 종단적으로 수집합니다. IPG는 약 한 달 동안 타임라인 데이터를 저장할 수 있습니다. 그런 다음 ‘Save and Exit’(저장 및 종료)를 클릭하고 세션을 종료합니다.

2. 약물 투여 일정 및 용량 조정 기록

  1. 참가자가 복용 중인 약물의 이름, 용량, 횟수, 투여 시간 및 날짜를 포함하여 복용 약물을 기록합니다.
  2. 사용자가 약물 복용 시간을 기록할 수 있는 구조화된 온라인 데이터베이스를 구축합니다. 약물학적 사건을 신경 데이터와 시간적으로 정렬할 수 있도록 DBS 기록 기간 전체 동안 이 정보를 기록합니다.
  3. 기존 약물이 변경될 때마다 연구자는 변경 유형(시작, 용량 증가, 용량 감소 또는 중단), 변경 날짜, 새로운 용량 및 횟수, 그리고 임상적 근거를 기록합니다.

3. 온라인 자기보고식 행동 측정치 수집

  1. 자가 보고된 증상 변화를 기록하기 위한 온라인 데이터베이스를 구축합니다.
    참고: 많은 신경정신과적 질환의 경우, 약물 조정 후 두개내 기록 데이터와 병행하여 증상 변화에 대한 반복적인 자가 보고 측정값을 획득할 수 있습니다. 이렇게 더 조밀하게 수집된 자가 보고 측정값은 고정된 간격으로 수집되는 임상의 투여 측정값을 보완할 수 있습니다.
  2. 약물 조정 후 두개내 기록 데이터와 병행하여, 참여자가 자가 보고 증상에 대한 온라인 설문지를 작성하도록 요청합니다. 연구 참여자의 부담을 줄이기 위해 이러한 측정 항목은 간결해야 합니다.

4. 웨어러블 센서 데이터 수집

  1. 행동 데이터를 수동적으로 수집할 수 있는 웨어러블 센서를 참가자에게 제공합니다.
    참고: 많은 센서가 가속도계를 사용하여 액티그래피 데이터를, 펄스 옥시미트리를 사용하여 심박수를, 또는 피부 전도도를 사용하여 자율신경 측정치를 수집하며, 이러한 데이터를 기기 전용 애플리케이션을 통해 개인 휴대폰이나 컴퓨터로 전송하고 연구팀이 이에 접근할 수 있도록 합니다.
  2. 두개 내 기록 측정과 병행하여 웨어러블 센서 데이터를 수집합니다. 이러한 웨어러블 데이터가 DBS 기록 데이터와 적시에 동기화될 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

5. 약물 투여 이벤트에 맞춘 데이터 통합 및 분석

  1. 각 예정된 방문 후에 Medtronic Percept IPG에서 외래 타임라인 데이터를 다운로드합니다. 이를 위해 임상의 프로그래머의 DBS 프로그래밍 소프트웨어에 있는 ‘Reports’ 화면으로 이동합니다.
  2. ‘Export Json Session Data’를 선택하여 수주 동안의 10분 평균 전력 타임라인 데이터가 포함된 JSON 데이터를 생성합니다.
  3. 이 파일들을 기본 JSON 형식에서 변환하고, 오프라인 처리를 위해 MATLAB 호환 .mat 구조로 추출합니다.
  4. 지역 약물 투여 시간 및 웨어러블 수면 데이터와 정확하게 일치하도록 타임스탬프를 협정 세계시(UTC)에서 현지 시간으로 변환합니다.
  5. 개별 기록 파일을 시간순으로 정렬한 다음, 단일 연속 LFP 전력 타임라인으로 연결하고, 분석 전에 누락된 데이터 에포크를 제거하기 위해 스크리닝합니다.
  6. 수집된 타임라인 데이터에서 자극 설정이나 임피던스 변화로 인해 발생할 수 있는 급격한 변동을 확인하여 LFP 신경 데이터의 품질을 점검합니다.
    참고: 뇌의 많은 영역은 신경 활동에서 규칙적인 일주기 변화를 보이며, 이는 타임라인 데이터에 반영되어 시간 경과에 따른 기록 안정성을 평가하는 데 사용될 수 있습니다.

6. 약물 변경 이벤트에 따른 에포크 정의

  1. 약물 조정에 따라 LFP 타임라인 데이터를 정렬하여 약리학적 변화에 따른 신경학적 효과를 확인합니다.
  2. 약물이 정상 상태(steady state)에 도달하고 신경 회로에 영향을 미치기에 충분한 시간이 확보될 수 있도록 약동학 및 약역학적 고려 사항을 반영합니다.
  3. 약물 조정 전후의 LFP 파워 타임라인 분포를 비교하여 통계 분석을 수행합니다.
  4. 증상 및 행동의 신경 바이오마커를 개발하기 위해 LFP 타임라인 데이터와 수집된 자기 보고 설문 및 웨어러블 센서 데이터 간의 중첩 기간을 식별합니다.
  5. 해당 기간의 LFP 타임라인 데이터를 자기 보고 및 웨어러블 센서 데이터와 상관 분석하여 신경 바이오마커를 개발합니다.
  6. 약물 변경을 기준으로 자기 보고 및 웨어러블 데이터를 정렬합니다. 약물 변경에 반응하여 수집된 자기 보고 설문 및 웨어러블 센서 데이터에 변화가 있는지 확인합니다.

7. 일주기 및 시간대 분석

  1. 수집된 LFP 타임라인 데이터의 변동성을 통계적으로 모델링합니다.
    참고: 뇌의 많은 영역은 활동의 일주기 패턴을 보입니다. 또한, 약물은 하루 중 특정 시간에 투여됩니다. 이러한 이유로 저자들은 투약 변경 전후로 활동이 변하는지 확인하기 위해 하루 중 시간 또는 시점에 따라 전기생리학 데이터를 정렬할 것을 권장합니다. 예를 들어, 사인파 선형 회귀 모델을 사용하여 신경 데이터의 일주기 변동을 특징짓고 약물 변경으로 인한 변화를 포착할 수 있습니다. 또한, 투약 변경 전후 날짜의 라벨을 치환하여 일일 평균 전력을 조사하는 비모수적 순열 검사를 통해 관찰된 LFP 활동 차이의 유의성을 평가할 수 있습니다. 또는, 하루 중 시간을 제어하는 비모수적 Wilcoxon 순위합 검사를 사용하여 약물 변경에 따라 신경 활동이 변하는 하루 중 특정 시점을 식별할 수 있습니다.

결과

Medtronic Percept IPG를 통해 양측 DBS 리드를 삽입한 치료 저항성 OCD 환자의 우측 BNST에서 만성 두개내 LFP 기록을 얻었습니다 (그림 1). 해당 피험자는 불면증을 앓고 있었으며, 수면 촉진을 위해 저녁마다 lemborexant 약물을 복용하여 치료받고 있었습니다. 이전 연구들을 바탕으로, 모든 후속 분석에 사용된 기록 전극은 강력한 일주기 및 수면-각성 의존성으로 인해 우측 BNST 내의 선조체-변연계 베타-대역 활동(23.44 ± 2.5Hz)을 포착하였습니다8,11 (그림 2). 피험자에게는 연구진이 수면/각성 상태를 모니터링할 수 있는 웨어러블 링이 제공되었으며, 피험자는 온라인 Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) 설문지를 작성하여 낮 시간 동안의 자가 보고 각성 수준을 기록하였습니다 (그림 2). 저자들이 이전에 기술한 바와 같이, 두개내 BNST 베타 활동은 피험자의 수면-각성 주기와 일치하게 낮 동안에는 높고 밤 동안에는 낮은 일주기 변동을 보입니다11.

약물로 유도된 두개내 BNST 베타 파워의 변화를 특성화하기 위해, 연구진은 오렉신 길항제 투여 용량을 줄이기 직전과 직후의 일주기 베타 활성도 변화를 관찰하였다. (그림 3). 연구진은 용량 감소 전후 30일간의 기간을 통계적으로 분석하였다. 용량 감소 후, 일주기 변동을 고려했을 때 베타 파워(beta power)의 유의미한 증가가 나타났다.p = 1.76 × 10-25, t 테스트: H0:β의학적 환원 = 0) 및 일평균 베타 전력(p = 0.003, 순열 검정)에서 (그림 4). 용량 감소 전후 30일 동안, 주간 평균 PSQI (PSQI) 점수에는 유의미한 변화가 없었습니다.pre = 4 ± 1.1, 피츠버그 수면 질 지수(PSQI)게시물 = 4 ± 0.25; ±표준오차(SEM, n = 4).

강한 일주기 의존성을 고려하여, 저자들은 오렉신 길항제의 용량 감소 후 두개 내 BNST 베타 파워가 상승하는 특정 시간대가 있는지 확인하고자 했습니다. 일반적으로, 용량 감소 후 참가자가 밤새 수면 중일 때와 오후 2~3시경 낮잠을 자는 시간대에 두개 내 BNST 베타 파워가 유의하게 상승하는 것을 발견했습니다(그림 5, p < 0.05, Wilcoxon 순위합 검정). 그러나 아침 시간대 및 낮 동안의 다른 각성 상태에서는 베타 파워의 유의미한 차이가 나타나지 않았습니다.

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그림 1: DBS 기록 리드의 위치. 기록 전극의 위치는 BNST(보라색) 인근에 배치되었다. 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 2: 자기 보고 설문 및 웨어러블 센서 모니터링과 정렬된 선단적 선조체-변연계 beta power. 수일 동안 지속적인 DBS 기록을 획득하였다. 참가자는 Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI)를 사용하여 수면의 질을 기록하였다(진한 파란색 점). 수면-각성 상태는 웨어러블 링의 데이터를 사용하여 평가하였다(빨간색-각성, 파란색-수면). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 3: lemborexant 용량 감소 전후의 선조체-변연계 베타 전력. lemborexant 용량 감소 시점(수직 점선)을 중심으로 우측 종말선핵(BNST) 내 선조체-변연계 베타 전력을 연속적으로 기록한 결과. 여기를 클릭하여 이 그림의 확대 버전을 확인하십시오.

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그림 4: lemborexant 용량 감량 전후의 선조체-변연계 beta 파워 증가. 약물 감량 전 30일(파란색)과 감량 후 30일(주황색)의 두개 내 BNST beta 파워 확률 분포 비교. 감량 전후 전체 30일 기간 동안의 BNST beta 파워를 비교한 박스-수염 그림. 채워진 원은 그룹 평균을 나타냄. (*** p < 0.001, t-검정: H0: βmed_red= 0). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 5: 수면 중에는 증가했으나 각성 중에는 증가하지 않은 선조체-변연계 베타 파워. 60일의 기간(감소 전 30일(파란색) 및 감소 후 30일(주황색) 에포크) 동안 1시간 단위로 계산된 시간대별 평균 두개 내 BNST 베타 파워. 음영 처리된 밴드는 ±SEM을 나타냄. (*p < 0.05, 허위 발견율(False Discovery Rate) 보정을 적용한 Wilcoxon 순위합 검정). 여기를 클릭하여 이 그림의 더 큰 버전을 확인하십시오.

토론

DBS는 파킨슨병, 본태성 떨림, 근긴장이상증, 뇌전증 및 OCD와 같은 난치성 신경정신질환의 확립된 치료법입니다12,13. 센싱 기술의 발전으로 이제 DBS 치료를 받는 인간 피험자로부터 만성적인 뇌내 기록을 수행할 수 있게 되었으며, 이는 약물의 회로 기반 작용 기전을 규명할 수 있는 드문 기회를 제공합니다. 본 논문에서 저자들은 약물의 신경 작용 기전을 이해하기 위해 약물 변경 상황에서 만성 뇌내 기록, 자기 보고 측정치 및 웨어러블 센서 데이터를 수집하는 워크플로우를 설명합니다. 많은 뇌 영역이 자연적인 일중 변동을 보이기 때문에, 시간에 따른 일주기 활동의 안정성을 통해 DBS 기록이 생물학적으로 유의미한 신호를 포착하고 있는지 확인하고 문제를 해결하는 데 활용할 수 있습니다. 일주기 활동의 큰 표류(drift)나 극심한 이상치는 아티팩트의 유입이나 시간에 따른 기록 임피던스의 완만한 변화와 관련이 있을 수 있습니다. 또한 연구자들은 약물 변경 전후의 신경 활동 변화를 식별하는 분석을 수행하기 위해 이러한 데이터 세트를 동기화하고 정렬하는 방법을 설명합니다. 제한된 수의 이식된 뇌 영역에서 전기생리학적 신경 데이터를 직접적이고 종단적으로 모니터링하는 능력은 공간적으로는 포괄적이지만 시간적 샘플링이 제한적인 기능적 영상법과 같은 다른 방법들을 보완합니다.

본 방법을 설명하기 위해, 저자들은 Medtronic Percept 이식형 펄스 발생기(IPG)와 양측 리드 시스템을 이용한 DBS 시술을 받고 있는, 치료 저항성 중증 OCD 및 동반 불면증 환자의 데이터를 제시합니다. 해당 환자의 불면증은 각성 촉진 뉴로펩타이드인 orexin이 orexin-1 및 2 수용체에 작용하는 것을 차단하는 수면 촉진제 lemborexant로 치료되고 있었습니다. 데이터는 주로 일반적인 임상 치료의 일환으로 수행된 약물 조정 과정에서 기회적으로 수집되었습니다. 피험자의 야간 lemborexant 복용량을 줄인 후, 저자들은 아침이나 하루의 대부분이 아닌 밤 시간대에 일주기 각성 관련 BNST 베타 활동이 유의미하게 증가함을 발견했습니다. 연구자들은 이전에 BNST 베타 활동이 일주기 각성과 인과적으로 연관되어 있으며, 각성 전에 증가하고 밤 동안 수면 전에 감소한다는 증거를 발견한 바 있습니다8,11. 이러한 데이터는 밤에 투여된 orexin 길항제가 각성 촉진 BNST 베타 활동을 억제할 수 있다는 회로 모델과 일치합니다14.

본 사례 연구에는 몇 가지 제한점이 있습니다. 본 데이터는 환자의 일반적인 임상 진료 과정에서 기회적으로 수집되었으므로, 연구자와 피험자가 맹검 처리된 무작위 대조 연구를 수행하는 것이 불가능했습니다. BNST 베타 활동의 변화는 약물 용량 변경과 우연히 일치하여 발생한 시간에 따른 증상 상태의 변화, 드리프트(drift), 수면 패턴의 계절적 변화 또는 기타 다른 요인들과도 관련이 있을 가능성이 있습니다. 또한, 본 사례 연구는 N = 1 연구라는 한계가 있습니다. 이러한 결과가 더 큰 규모의 피험자 집단에서도 재현될 수 있을지는 추가적인 확인이 필요합니다. 마지막으로, 저자들은 본 자연주의 연구에서의 연구 부담과 참여 장벽을 최소화하기 위해, 피험자가 스스로 투여한 약물 일정의 변화를 정확하게 자기 보고하는 방식에 주로 의존했습니다. 그러나 약물 복용 준수 여부 및 투여 시점에 대한 우려가 있는 경우에는 약물 투여 과정을 직접 관찰하는 더 엄격한 연구 설계를 시행할 수 있습니다. 복용 준수 외에 약물의 생체 이용률과 관련된 우려가 있는 경우에는, 신경 기록을 동시에 수집하면서 약물 농도와 활성 대사물을 측정하기 위해 정기적인 채혈이 필요할 수 있습니다.

여기에 설명된 사례는 자연스러운 임상 환경에서 불면증을 치료하기 위한 수면제 사용에 초점을 맞추고 있습니다. 하지만 여기에 설명된 방법들은 다양한 신경정신질환 전반에 걸쳐 광범위한 약리학적 제제의 전기생리학적 효과를 규명하는 데 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 파킨슨병에서 도파민성 약물의 효과를 규명한 수많은 연구들이 기저핵 회로 내의 동기화된 베타 활동 억제를 이 약리학적 제제군의 잠재적인 치료 작용 기전으로 확인한 바 있습니다. 또한, 두개내 DBS 기록, 웨어러블 센서 측정 및 증상 평가를 수집하는 방법은 자연스러운 환경에서의 추가적인 종단적 행동 추적 양식을 포함하도록 확장될 수 있습니다. 조절되지 않는 뇌 활동이 많은 신경정신질환의 병태생리의 기초가 된다는 점을 고려할 때, 증상 관련 시간 척도에 걸쳐 종단적 DBS 기록을 통해 뇌 전기 활동을 직접 모니터링하는 능력은 약리학적 제제의 네트워크 작용 기전을 이해하는 창구가 될 가능성이 큽니다.

공개 사항

모든 저자는 이해관계의 충돌이 없음을 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 OCD 연구재단(A.M.L.), 원마인드(A.M.L.), 국립정신보건연구소(NIMH) K23MH125018(A.M.L.), NIMH R21MH130914(A.M.L.), 및 브레인에서 수여한 NARSAD 젊은 연구자 과제비의 지원을 받아 수행되었습니다. & 행동연구재단(A.M.L.)

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
BrainSense 감지 기술이 적용된 Percept PC 이식형 신경자극기MedtronicPercept™ PC 신경자극기 Percept™ PC 신경자극기는 뇌심부자극술(DBS)의 차세대 표준을 제시하며, 환자의 뇌 활동을 실시간으로 모니터링하고 자극을 전달하는 기능을 갖추고 있습니다. Percept™ PC의 주요 특징 BrainSense™ 기술: Percept™ PC는 BrainSense™ 기술을 통해 뇌의 국소 전위(local potentials)를 실시간으로 측정하여 뇌 활동을 감지할 수 있습니다. 이를 통해 임상의는 환자의 뇌 반응에 따라 자극 설정을 보다 정밀하게 최적화할 수 있습니다. 정밀한 자극 제어: 이 시스템은 다양한 자극 파라미터를 세밀하게 조정할 수 있도록 설계되어, 개별 환자의 증상에 맞춘 최적의 치료 효과를 제공하고 부작용을 최소화합니다. 최적화된 배터리 수명 및 설계: 효율적인 에너지 관리를 통해 배터리 수명을 극대화하였으며, 환자의 편의성을 고려한 인체공학적 설계를 적용하였습니다. 임상적 이점 개인 맞춤형 치료: BrainSense™ 기술을 활용하여 환자마다 다른 뇌 신호 패턴을 확인하고, 이에 기반한 맞춤형 자극 전략을 수립할 수 있습니다. 객관적 데이터 제공: 주관적인 증상 보고뿐만 아니라 객관적인 신경 생리학적 데이터를 통해 치료 경과를 평가하고 조정할 수 있습니다. 효율적인 진료 프로세스: 실시간 모니터링 기능을 통해 프로그래밍 시간을 단축하고 치료의 정확도를 높일 수 있습니다. 적응증 및 용도 Percept™ PC 신경자극기는 다음과 같은 질환의 증상 완화를 위한 뇌심부자극술(DBS)에 사용됩니다. * 파킨슨병 (Parkinson's Disease) * 본태성 진전 (Essential Tremor) * 근긴장이상증 (Dystonia)
SenSight 방향성 DBS 리드, 0.5 mm(좁은) 전극 간격MedtronicSensight 방향성 리드(Sensight Directional Lead) Sensight 방향성 리드는 정밀한 자극과 감지를 통해 환자 맞춤형 치료를 가능하게 하는 최첨단 DBS 리드입니다. 주요 특징 정밀한 방향성 자극 Sensight 리드는 각 전극 세그먼트에서 자극을 정밀하게 제어할 수 있는 방향성 기능을 제공하여, 치료 효과는 극대화하고 부작용은 최소화하도록 자극 영역을 최적화할 수 있습니다. 통합 감지 기능 자극과 감지가 모두 가능한 전극을 통해 뇌 신호를 실시간으로 모니터링함으로써, 환자의 상태 변화에 따라 치료 설정을 더욱 정교하게 조정할 수 있습니다. 최적의 전극 배치 정밀한 설계와 배치 기술을 통해 표적 뇌 영역에 정확하게 위치시켜 치료 효율을 높입니다. 치료 이점 부작용 감소: 자극의 방향을 조절하여 원치 않는 영역으로의 전류 확산을 방지함으로써 감각 이상이나 운동 장애와 같은 부작용을 줄일 수 있습니다. 치료 창(Therapeutic Window) 확대: 더 넓은 범위의 자극 옵션을 제공하여, 증상 완화를 위한 최적의 전압과 전류 설정을 찾기가 더 용이합니다. 개별 맞춤형 치료: 환자마다 다른 뇌 구조와 증상에 맞춰 자극 범위를 세밀하게 조정함으로써 최적의 임상 결과를 도출합니다. 기술 사양 및 호환성 Sensight 리드는 Medtronic의 최신 DBS 시스템과 호환되어, 프로그래밍 소프트웨어를 통한 직관적인 제어와 정밀한 조정이 가능합니다.
임상 프로그래머 소프트웨어 애플리케이션이 탑재된 임상 프로그래머 태블릿MedtronicDBS 프로그래머 및 충전기 심부 뇌 자극술(DBS) 시스템의 일부로 사용되는 프로그래머와 충전기에 대해 자세히 알아보십시오. 프로그래머 DBS 프로그래머는 의료진이 환자의 개별적인 필요에 맞게 치료 설정을 조정할 수 있도록 하는 휴대용 장치입니다. 의료진은 프로그래머를 사용하여 다음 작업을 수행합니다: * 자극 설정 조정: 전기 펄스의 강도, 빈도 및 폭을 최적화하여 증상 완화 효과를 최대화합니다. * 시스템 모니터링: 배터리 상태를 확인하고 시스템이 제대로 작동하는지 모니터링합니다. * 치료 최적화: 환자의 반응에 따라 설정을 미세 조정하여 치료 결과를 개선합니다. 충전기 재충전 가능한 배터리가 포함된 DBS 시스템을 사용하는 경우, 내장된 자극 발생기의 배터리 전원을 유지하기 위해 외부 충전기가 필요합니다. 충전기 사용 방법: * 충전 패드 배치: 충전 패드를 피부 위, 내장된 자극 발생기가 위치한 부위 바로 위에 놓습니다. * 충전 프로세스: 충전기가 자극 발생기에 무선으로 전력을 전달하여 배터리를 충전합니다. * 충전 상태 확인: 충전기 또는 연결된 장치를 통해 충전 완료 여부를 확인할 수 있습니다. 정기적인 충전은 치료의 연속성을 유지하고, 배터리 교체를 위한 추가 수술의 필요성을 줄이는 데 매우 중요합니다. 환자 지원 Medtronic은 환자와 보호자가 이러한 장치를 쉽고 안전하게 사용할 수 있도록 포괄적인 교육과 지원을 제공합니다. 사용 설명서를 참조하거나 담당 의료진에게 문의하여 귀하의 특정 시스템에 맞는 올바른 사용법을 익히십시오.
커뮤니케이터 (임상 프로그래머용 무선 텔레메트리 헤드)MedtronicPercept™ PC 신경 자극기 정밀한 뇌 심부 자극(DBS)을 통한 맞춤형 치료의 실현 Percept™ PC는 뇌 심부 자극 시스템의 새로운 시대로, 뇌 신호를 실시간으로 감지하고 기록하는 BrainSense™ 기술을 통해 임상적 통찰력을 제공함으로써 환자 맞춤형 치료를 가능하게 합니다. BrainSense™ 기술: 뇌 활동의 실시간 감지 및 기록 BrainSense™ 기술은 신경 자극기 내에서 뇌 신호를 직접 감지하고 기록하여, 치료 과정에서 환자의 뇌 활동을 실시간으로 파악할 수 있도록 지원합니다. - 실시간 뇌 신호 감지: 환자의 증상과 뇌 신호 사이의 연관성을 확인하여 치료 설정을 더욱 정밀하게 최적화할 수 있습니다. - 데이터 기록: 장기간의 뇌 신호를 기록하여 환자의 상태 변화를 추적하고, 이를 바탕으로 치료 전략을 조정할 수 있습니다. - 치료 최적화: 감지된 데이터를 활용해 자극 파라미터를 세밀하게 조정함으로써, 치료 효과를 극대화하고 부작용을 최소화합니다. 주요 특징 및 이점 - 정밀한 치료 제어: BrainSense™ 기술을 통해 얻은 데이터 기반의 조정으로 환자 개개인에게 최적화된 치료를 제공합니다. - 향상된 환자 결과: 정밀한 자극 조절을 통해 운동 장애 및 기타 신경학적 증상을 보다 효과적으로 관리합니다. - 효율적인 워크플로우: 객관적인 뇌 신호 데이터를 활용함으로써 진료 시간을 단축하고 치료 결정의 정확도를 높입니다. 적응증 Percept™ PC 시스템은 다음과 같은 질환의 치료를 위해 설계되었습니다: - 파킨슨병 (Parkinson's Disease) - 본태성 진전 (Essential Tremor) - 근긴장이상증 (Dystonia) Medtronic의 혁신적인 DBS 솔루션으로 신경계 질환 치료의 새로운 기준을 경험하십시오.
환자 프로그래머 소프트웨어 애플리케이션이 탑재된 환자 프로그래머MedtronicPercept PC 딥 브레인 스티뮬레이션(DBS) 시스템 지능형 DBS의 새로운 시대 Percept PC는 뇌 신호를 감지하고 자극을 전달하는 능력을 갖추어, 환자의 상태에 맞춘 보다 정밀한 치료를 가능하게 하는 지능형 딥 브레인 스티뮬레이션(DBS) 시스템입니다. BrainSense™ 기술의 도입 Percept PC는 BrainSense™ 기술을 통해 뇌의 신경 활동을 실시간으로 감지하고 기록합니다. 이를 통해 임상의는 환자의 뇌 신호를 분석하여 보다 최적화된 자극 설정을 결정할 수 있으며, 이는 치료 결과의 개선과 환자의 삶의 질 향상으로 이어집니다. 주요 특징 및 장점: - 실시간 뇌 신호 감지: BrainSense™ 기술을 통해 자극 중에도 뇌의 국소 전위(Local Field Potentials, LFP)를 기록하여 질환의 바이오마커를 식별할 수 있습니다. - 정밀한 프로그래밍: 감지된 데이터를 바탕으로 자극 매개변수를 정밀하게 조정하여 치료 효율을 극대화하고 부작용을 최소화합니다. - 향상된 배터리 수명: 최적화된 에너지 효율을 통해 교체 주기를 연장함으로써 환자의 편의성을 높였습니다. - 사용자 친화적 인터페이스: 임상의와 환자 모두가 쉽게 사용할 수 있도록 설계된 컨트롤러와 프로그래밍 소프트웨어를 제공합니다. 적응증 Percept PC는 다음과 같은 질환의 치료에 사용됩니다: - 파킨슨병 (Parkinson's Disease) - 본태성 진전 (Essential Tremor) - 근긴장 이상증 (Dystonia) 결론 Percept PC는 단순한 자극 전달을 넘어, 뇌의 신호를 읽고 반응하는 지능형 시스템을 통해 신경과학적 치료의 새로운 패러다임을 제시합니다. 데이터 기반의 정밀 의료를 통해 환자 개개인에게 최적화된 맞춤형 치료 솔루션을 제공합니다.
렘보렉산트 (Dayvigo), 5 mg 필름코팅정에사이제제 명칭:으로마이드 (EROMIDE) 성분: 에스트로겐 (ESTROGEN) 제형: 경구용 정제 적응증 본 제제는 폐경 후 여성의 증상 완화를 위해 적응증이 있습니다. 용법 및 용량 성인 여성의 권장 시작 용량은 1일 1회 0.5mg에서 1mg입니다. 환자의 반응에 따라 용량을 조절할 수 있습니다. 금기 사항 본 제제는 다음과 같은 환자에게 투여해서는 안 됩니다: - 진단되지 않은 질 출혈이 있는 환자 - 에스트로겐 의존성 종양(예: 유방암, 자궁내막암)이 있는 환자 - 활성 또는 병력상의 정맥혈전색전증(VTE) 환자 - 최근의 동맥혈전색전증(예: 심근경색, 뇌졸중) 병력이 있는 환자 - 중증의 간부전 환자 경고 및 주의사항 - 혈전색전증: 에스트로겐 제제는 혈전 형성 위험을 증가시킬 수 있습니다. - 유방암: 장기간의 에스트로겐 단독 요법은 유방암 발생 위험을 증가시킬 수 있습니다. - 심혈관 질환: 심혈관 질환의 기왕력이 있는 환자에게는 주의해서 투여하십시오. - 간 기능: 간 기능 장애가 있는 환자에게는 신중히 투여하십시오. 약물 상호작용 - 간 효소 유도제(예: 페노바르비탈, 카바마제핀)는 에스트로겐의 대사를 촉진하여 약효를 감소시킬 수 있습니다. - 일부 항진균제 및 항생제는 에스트로겐의 농도에 영향을 줄 수 있습니다. 부작용 - 흔한 부작용으로는 유방 압통, 부종, 메스꺼움, 두통, 체중 증가 등이 있습니다. - 드물게 심각한 알레르기 반응이 나타날 수 있습니다. 약동학 - 흡수: 경구 투여 후 신속하게 흡수됩니다. - 분포: 주로 성호르몬 결합 글로불린(SHBG) 및 알부민과 결합하여 운반됩니다. - 대사: 주로 간에서 대사됩니다. - 배설: 대사산물 형태로 소변과 대변을 통해 배설됩니다.
렘보렉산트(Dayvigo), 10 mg 필름코팅정에이사이**약물 정보** **제품명:** 이부프로펜 정제 (Ibuprofen Tablets) **성분:** 이부프로펜 (Ibuprofen) **약효군:** 비스테로이드성 항염증제 (Nonsteroidal Anti-inflammatory Drug) **설명:** 이부프로펜은 프로스타글란딘의 합성을 억제하여 통증을 완화하고 염증을 감소시키는 비스테로이드성 항염증제(NSAID)입니다. 이 약물은 경증 및 중등도의 통증, 발열 및 염증 증상의 관리에 사용됩니다. **적응증:** * 경증 및 중등도의 통증 완화 (예: 치통, 근육통, 관절통, 두통) * 해열 * 염증 완화 **용법 및 용량:** 전문 의료진의 지시 또는 제품 라벨의 지침에 따라 투여하십시오. 권장 용량을 초과하지 마십시오. **금기 사항:** * 이부프로펜이나 다른 NSAID, 아스피린 또는 기타 살리실산 유도체에 대해 과민 반응(예: 기관지 경련, 천식, 두드러기)이 있는 환자에게는 투여하지 마십시오. * 심한 심부전, 중증의 신장 기능 장애 또는 활동성 위궤양이 있는 환자에게는 투여하지 마십시오. * 심장 수술 전후 또는 관상동맥 우회술(CABG) 전후의 통증 관리를 위해 사용하지 마십시오. **경고 및 주의사항:** * **심혈관계 위험:** NSAID 사용은 심근경색 및 뇌졸중와 같은 심각한 심혈관계 혈전성 사건의 위험을 증가시킬 수 있습니다. * **위장관계 위험:** NSAID는 위장관 궤양, 출혈 및 천공과 같은 심각한 위장관계 부작용을 유발할 수 있으며, 이는 치명적일 수 있습니다. * **신장 독성:** 장기간 또는 고용량 투여 시 신기능 저하가 나타날 수 있습니다. **부작용:** 가장 흔한 부작용으로는 메스꺼움, 속쓰림, 설사, 복통, 어지러움 및 피부 발진 등이 있습니다. **약물 상호작용:** 항응고제(예: 와파린), 이뇨제, ACE 억제제 및 기타 NSAID와 함께 복용 시 상호작용이 발생할 수 있으므로 주의가 필요합니다. **보관 방법:** 실온(20°C~25°C)에서 건조하고 빛이 차단된 곳에 보관하십시오.
MATLABMathWorkshttps://www.mathworks.com/products/matlab.html
Oura Ring 웨어러블 생체 신호/활동 센서Ourahttps://cloud.ouraring.com/

참고문헌

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