Disturbed Functional Asymmetry of Sensorimotor Cortex in Schizophrenia: A Study with Functional Magnetic Resonance Imaging

정신분열증에서 감각운동피질의 기능적 비대칭성의 장애: 기능적 자기공명영상을 이용한 연구

Purpose : The purpose of this study was to investigate the pattern of cerebral response to motor tasks in patients with schizophrenia compared with normal subjects using functional MRI. Materials and methods ; Nine right handed-schizophrenic patients and six right-handed normal subjects were included. We used right hand movement as task. Series of 120 consecutive echo-planar images per section were acquired during three cycles of task and rest activations. Lateralization index of cortical response was measured and compared between patients and normal subjects. Results ; Right hand motor task was associated with greater activation in left sensorimotor cortex than the right in normal subjects. Schizophrenia patients showed relatively decreased activation in left cortex and increased activation in right cortex compared with normal subjects. In one patient, reversed lateralization was noted. Conclusion : Normal hemispheric asymmetry of cortical response to motor task was found in different pattern in schizophrenia. Our result is consistent with functional disturbance of motor circuitry in this disorder. Functional MRI will play an important role in diagnosis and research of this disorder.

목적: 기능적 자기공명영상을 이용하여 정신분열증 환자에서 운동자극에 의한 뇌 피질의 반응양상을 정상인과 비교하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 9 명의 오른손잡이 정신분열증 환자와 정신과학적으로 이상이 없는 6 명의 건강한 오른손잡이 자원자를 대조군으로 하였다. EPI 기법을 이용하여 한 절편 당 120 개의 연속영상 중 3 번의 휴식기와 활성화 시기를 반복하여 전체 4개의 절편에서 총 480개의 영상들을 얻었으며 오른손 운동을 운동자극으로 사용하였다. 영상 후 처리는 교차상관(cross correlation)을 이용하였고 운동자극 시에 우세 대뇌반구를 결정하기 위해 편측화 지수(lateralization index)를 측정하여 환자와 정상인 사이에서 비교하였다. 결과: 정상군에서는 오른손 운동자극시 좌측 감각운동중추에서 우측에 비해 월등히 많은 활성화를 나타내어 높은 펀측화 지수를 보인 반면 정신분열증 환자군의 경우는 좌측 감각운동중추의 활성화는 상대적으로 감소하고 동측인 우측의 활성화가 증가하여 정상군에 비해 낮은 편측화 지수를 나타냈다. 한 명의 환자에서는 우측 감각운동중추가 좌측에 비해 높은 활성화를 보이는 경우도 있었다(역편측화 reversed lateralization) 결론: 정상인에서 관찰되는 좌-우 감각운동피질의 기능적 비대칭성이 정신분열증환자에서는 다른 양상으로 관찰되었다. 이는 이 질환에서 뇌 피질내 운동회로의 기능적 이상이 있음을 반영하는 소견이며, 앞으로 기능적 자기공명영상이 이 질환의 진단과 연구에 많은 도움을 줄 것으로 생각한다.