Sleep is an essential process maintaining the life cycle of the human. In parallel with physiological, cognitive, subjective, and behavioral changes that take place during the sleep, there are remarkable changes in the electroencephalogram (EEG) that reflect the underlying electro-physiological activity of the brain. However, analyzing EEG and relating the results to clinical observations is often very hard due to the complexity and a huge data amount. In this article, I introduce several linear and non-linear tools, developed to analyze a huge time series data in many scientific researches, and apply them to EEG to characterize various sleep states. In particular, the spectral analysis, detrended fluctuation analysis (DFA), and synchrony analysis are administered to EEG recorded during nocturnal polysomnography (NPSG) processes and daytime multiple sleep latency tests (MSLT). I report that 1) sleep stages could be differentiated by the spectral analysis and the DFA ; 2) the gradual transition from Wake to Sleep during the sleep onset could be illustrated by the spectral analysis and the DFA ; 3) electrophysiological properties of narcolepsy could be characterized by the DFA ; 4) hypnic jerks (sleep starts) could be quantified by the synchrony analysis.

Light therapy (also called light treatment or phototherapy) involves scheduled exposure to bright artificial light. Evidence-based treatments for sleep disorders especially for circadian rhythm sleep disorders include light therapy and pharmacotherapy. In clinical practice, many of patients with sleep problems tend to impair circadian rhythmicity. Considering that light is the most potent entraining agent of circadian rhythm, careful use of light therapy can be recommended for patients with several kinds of sleep disorders. I briefly review the possible therapeutic mechanisms and clinical applications of light therapy, focusing on circadian sleep disorders.

Periodic leg movements during sleep (PLMS) are best described as repetitive stereotypical movements of the lower extremities characterized by dorsiflexion of the ankle, dorsiflexion of the toes and a partial flexion of the knee and sometimes the hip. The prevalence of PLMS is about 5-11% in adults and is predicted much higher than previously surveyed. They are also frequently found in various sleep disorders, several disorders not primarily affecting sleep, and patients taking psychiatric medications. Although they are rarely found in children, they are common findings in children referred to a pediatric sleep laboratory. The pathophysiology is strongly associated with decline of central dopaminergic function and closely related to arousal system during sleep. Benzodiazepines, levodopa, dopamine agonists and opioids are generally recommended for treatment but more controlled studies on the effectiveness are needed.

렘수면 의존성' 폐쇄성 수면무호흡증(REMOSA)에 대한 연구는 일반적인 폐쇄성 수면무호흡증(OSAS)에 대한 연구에 비해 지난 10여 년 동안 활발한 편이 아니었으며, 그 중요성 역시 간과되어 왔다. REM-OSA가 남자에서보다 여자에서 좀 더 흔히 일어난다고 보고한 연구들은 있었으나, 아직까지 여자 환자군을 대상으로 한 연구는 없었다. 따라서, 이 연구에서는 폐쇄성 수면무호흡증 여자 환자군을 대상으로 하여 렘수면 의존성 무호흡증군(REM-OSA)을 렘수면 의존성이 없는 무호흡증군(SND-OSA)과 비교 연구하여 이 질환의 특성에 대해 살펴보고자 하였다. 방 법 : 2004년 10월부터 2006년 2월까지 서울대학교 병원 수면의학센터에서 야간 수면다원검사를 시행하여 폐쇄성 수면무호흡증으로 진단을 받은(AHI>5 ; AHI：apneahypopnea index) 여자 환자 53명중 비교 연구를 위해 경도(52와 AHI-NR<15(AHI-R : AHI during REM sleep, AHI-NR : AHI during non-REM sleep)을 동시에 만족하도록 기준을 설정하였고, 렘수면에 의존하지 않는 무호흡증환자(SND-OSA)군과 제반 변인들에 관해 비교 분석을 하였다. 그리고 산술적인 진단을 적용한 환자군과 육안판독으로 진단한 환자군도 비교하였다. 결 과 : 총 44명 중 산술적인 진단기준을 통해 REMOSA로 진단된 환자는 28명(63.6%), 육안 판독으로 진단된 환자는 24명(54.5%)이었다. 산술적 진단기준에 따른 REM-OSA군과 SND-OSA군 비교에서 두 군간에 저호흡지수, 무호흡-저호흡지수, 비렘수면 무호흡-저호흡지수, 총 수면시간, 총각성시간, 수면효율, 1단계 수면 분율, 2단계 수면 분율, 렘수면 단계 분율, REM 잠복시간에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)가 있었다. 진단에 관여하는 변인인 무호흡-저호흡지수 비율(AHI-R/AHI-NR)에 영향을 주는 변인은 렘수면 단계 분율(B=0.537, p=0.002)이었으며, REM-OSA는 중증도가 경할수록(${\chi}^2=13.117$, p<0.001), 렘수면 단계 분율이 클수록(${\chi}^2=13.325$, p=0.001) 더 흔하게 진단되었다. 그리고, 산술적인 진단기준으로 REM-OSA를 진단한 결과와 육안 판독으로 진단한 결과 간에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.157). 결론 : 이 연구에서 살펴본 바로는 REM-OSA 환자군과 SND-OSA 환자군 간에 야간 수면다원검사로 산출한 수면 변인과 수면 구조의 유의한 차이가 있었다. 이 연구는 폐쇄성 수면무호흡증 여자 환자군을 대상으로 REM-OSA를 국내외 최초로 분석한 점에서 의의가 있다.

목 적 : 기면병과 렘수면 행동장애(RBD)에서 모두 신경 퇴행적 과정이 존재할 가능성과 함께 두 질환의 증상 사이에 공통점이 있다는 제안이 많이 있었다. 이 연구는 두 렘수면 관련 질환에서 스펙트럼 분석방법을 적용하여 렘수면 뇌파의 미세 차이에 관해 살펴 보고자 하였다. 방 법 : 기면병과 RBD 각 군에서 9명씩 성비를 맞추어 분석 대상자를 선정하였다. 각각의 분석대상자의 세 개의 렘수면 주기에서 각각 연속된 세 수면단위를 골라 한 사람당 9개의 수면단위에 대해 스펙트럼 분석을 실시하였다. 결 과 : 델타파 영역에서는 그 비율이 기면병군에서 RBD군보다 유의하게 높았다(p<0.01). 알파파(p=0.02)와 베타 2영역($20{\sim}50\;Hz$)에서는 RBD군에서 기면병보다 비율이 유의하게 높았다(p<0.01). 서파수면은 기면병에서 많았으나 양군간에 렘수면 분율의 차이는 없었다(p=0.93). 결 론 : 기면병의 렘수면에서 RBD에 비해 델타파의 비율이 높은 양상은 수면촉진기전이 기면병에서 좀 더 우세하게 작용하는 것을 반영하는 것이다.

목 적 : 하지불안증후군(restless legs syndrome ; RLS)의 병인은 아직 불명확하지만, 도파민 결핍과 유전적 소인이 흔히 제기된다. RLS는 도파민수용체를 차단하는 항정신 병약물을 복용하는 환자들에서 더 흔히 발생하는 것으로 보인다. 본 연구에서는 정신분열병환자에서 항정신병약물에 의해 유발된 RLS와 도파민 수송체(dopamine transporter gene ; DAT1) 유전자가 연관이 있는지 알아보고자 하였다. 방 법: International Restless Legs Syndrome Study Group의 진단기준으로 190명의 한국인 정신분열병 환자들을 대상으로 RLS에 대해서 평가하였다. 유전자형분석은 중합효소연쇄반응기법을 사용하여 DAT1 유전자의 40 염기쌍(basepair) variable number of tandem repeat(VNTR)에 대해서 시행되었다. 결 과 : 우리는 44명의 RLS군과 146명의 비RLS군으로 환자들을 분류하였다. 두 군간의 유전자형과 대립유전자 빈도의 차이를 분석한 결과 유의한 차이를 발견할 수 없었다. 결 론 : 이 연구는 DAT1 유전자의 40 bp VNTR 다형성이 항정신병약물로 유발된 RLS와 연관이 없다는 것을 시사한다. 이 결과를 확증하기 위해서는 향후 보다 대규모의 연합연구가 필요할 것이다.