TMS를 이용한 functional connectivity & image guided TMS &TMS in PET

TMS를 이용한 functional connectivity & image guided TMS &TMS in PET

                                                    TMS와 작업기억

TMS(transcranial magnetic stimulation)는 자기장을 발생시켜 유도되는 전류를 이용해 비침습적(non-invasive)으로 뇌를 억제, 또는 활성화시킬 수 있는 방법입니다. 특히, 원하는 순간에 `virtual lesion'을 만들어 뇌의 특정 부분의 기능을 억제할 수 있다는 장점이 있어, 본 연구실에서는 작업기억(working memory)이 대뇌피질에서 공간적, 시간적으로 어떻게 연관되어 있는지를 TMS를 이용해 알아보고 있습니다. 나아가 여러 가지 작업기억 과제 중 음의 높낮이(pitch)와 단어(verbal)와 관련된 작업기억 과제를 선택하여 뇌 반구 편중화(lateralization) 현상이 작업기억과 어떠한 연관을 갖고 있는지를 연구하고 있습니다.

                             

   

                                       <그림1>TMS와 작업기억 연구에의 적용

                                                   Image-guided TMS

뇌의 특정 부분에 TMS 코일을 정확히 위치시키는 것은 TMS 실험 결과의 타당성을 입증해주면서, 똑같은 실험을 반복해도 같은 결과를 얻을 수 있는 가능성을 높여줍니다. 본 연구실에서는 Polhemus사의 3D-digitizer를 사용하여 TMS 코일의 카르테시안 좌표(x,y,z 좌표)와 오일러 좌표(azimuth, elevation, roll)를 얻어서, 정확한 형태로 정확한 위치에 코일을 놓는 방식을 개발하고 있습니다. 이 방식은 피험자의 MRI 구조 영상과 연동시킬 수 있는데, MRI상의 좌표를 실제 TMS의 코일의 좌표와 연동시켜 TMS를 적용할 위치를 MRI 데이터로부터 알아낼 수 있습니다.

                                                 

                                                   <그림2> 3D-digitizer

                                                   TMS와 기능적 연결성

 TMS는 PET, fMRI, EEG 등의 장비와 연동시켜 사용할 때 더 많은 정보를 얻을 수 있는데, 특히 뇌의 연결성(connectivity)을 연구할 때 이러한 기기들을 사용하면 효과적으로 결과를 분석할 수 있습니다. 본 연구실에서는 TMS를 사용해 뇌의 특정 부위를 자극시킬 때 다른 부위에서 일어나는 변화를 위에서 언급한 기기들과 함께 분석해보고자 합니다. 최근에는 EEG-compatible-TMS가 제작 중에 있으며 ERP 데이터와 TMS를 함께 분석하여 뇌의 연결성을 알아보고자 합니다.