렘수면행동장애(rapid eye movement [REM] sleep behavior disorder, RBD)는 렘수면 중 실제 움직임이 나타나는 것을 특징으로 하는 질환으로, RBD의 진단은 렘수면 중 소리를 내거나 복합적인 움직임 또는 행동이 나타나는 것으로 추정되거나 위의 이상 소견이 수면다원 검사(polysomnograpy, PSG)에서 확인되고 PSG에서 렘수면무긴장소실(REM without atonia, RWA)이 관찰될 때 가능하다[1]. RWA는 다리뇌덮개(pontine tegmentum)에 위치한 하측배핵(sublaterodorsal nucleus)의 글루타민성 신경세포의 이상으로, 척수억제사이신경세포(spinal cord inhibitory interneuron)가 비활성화되어 유발되는 것으로 알려져 있다[1,2]. 상당수의 RBD 환자가 신경퇴행 질환, 특히 파킨슨병과 루이소체 치매를 포함하는 알파-시누클레인 병증(α-synucelinopathy)으로 진행하는 것으로 알려져 있어, RBD는 알파-시누클레인 병증의 전구 단계(prodrome)로써 임상적으로 증상 조절 이상의 의미를 가지고 있다[3]. 하지만 RBD에서의 뇌줄기 기능 저하를 환자의 진찰 및 신경영상 검사를 통해서 일부 추정할 수 있으나, 객관적으로 확인하는 방법에는 여전히 제약이 많다.

Fife 등[2]은 뇌줄기의 여러 기능 중 전정신경경로에 대한 검사인 전정유발근전위(vestibular evoked myogenic potential, VEMP)를 통해 RBD 환자에서 뇌줄기의 기능 저하가 있음을 확인하였다. 전정신경경로는 VEMP뿐 아니라 안구운동 조절에도 작용하며, 그 기능장애는 비디오 안진 검사(video nystagmography, VNG)를 통해서도 확인할 수 있는 것으로 알려져 있다. 다리뇌의 등쪽에는 전정안구반사(vestibular-ocular reflex, VOR)에 관여하는 신경경로가 존재하며, VOR은 VNG 중 비디오-두부충동 검사(video head impulse test, vHIT)를 통해 그 기능을 확인할 수 있다.

본 연구에서는 RBD 환자와 정상인의 비디오 안진 검사 결과를 비교하여 RBD에서 동반되는 뇌줄기의 기능 저하를 VNG를 통해 확인해 보고자 하였다.

본 연구에서는 RBD 및 OSA 질환에서 뇌줄기 기능 평가를 위해 VNG를 시행하였고, vHIT에서 각 세반고리관의 gain 측정치, 안구의 신속보기에서 잠복기, 최대 속도 및 최대 각도, 원활추종운동의 최대 속도의 차이를 알아보았다. vHIT에서 좌측 수평 세반고리관에서 측정된 gain 값은 OSA 환자군이 정상군, RBD 환자군 및 combined 환자군보다 유의하게 낮았으며, 좌측 후방 세반고리관에서 측정된 gain 값의 경우 RBD 환자군이 나머지 환자군과 비교하여 유의하게 높게 측정되었다. 군 간 성별과 나이의 차이가 있어 이를 보정하여 비교하였을 때에도 비슷한 결과를 확인할 수 있었으며, 나머지 세반고리관에서 측정된 gain 값은 유의한 차이를 보이지 않았다. 이전 연구에서 정상군과 RBD 환자군을 대상으로 VEMP 검사를 시행하였으며, 그 결과 RBD 환자에서 정상군에서 비해 VEMP 검사상 이상 소견이 유의하게 높게 관찰되었다. 이를 통해 RBD에서 뇌줄기의 기능 이상이 동반된다는 것을 신경생리 검사를 통해 보여주었다[4]. vHIT는 VEMP와 같이 전정신경핵에서 수용된 자극이 안쪽세로다발(medial longitudinal fasciculus)을 통해 전달되는 VOR 경로를 공유하며, 이 부분의 기능을 평가하는 검사이다[5]. 이전 연구에서 RBD 환자에서 VEMP를 이용하여 전정기능계의 기능 저하가 확인되었기에, vHIT를 시행하였을 때에도 비슷한 결과가 얻어질 것으로 예상을 하였다. 하지만 69명의 OSA 및 RBD를 가진 환자들에서 두부충동 검사를 시행하였을 때, 정상군과 비교 시 유의한 차이가 없음을 확인하였다[6]. 이전 논문과는 달리 본 논문에서는 오히려 RBD 환자가 아닌 OSA 환자에서 gain이 감소되어 전정신경경로의 이상, 즉 뇌줄기의 이상이 있음을 확인할 수 있었다. 다른 연구에서 중등도에서 중증 OSA 환자에서 vHIT를 시행하였을 때 gain 값의 감소가 관찰되고, 더 나아가 이 값은 수면 중 평균 산소포화도 수치와 선형관계를 이룬다는 것이 보고된 바 있다[7]. 이는 OSA에서 저산소성(hypoxic) 손상의 누적으로 인해 뇌줄기의 변화가 발생하고 기능 저하로 이어져 발생한 것으로 생각된다[8]. 본 연구에서 좌측 후방 세반고리관의 gain 값을 비교하였을 때 다른 군과 비교하여 RBD 환자군에서 유의한 변화가 관찰되었다. 하지만 vHIT에서 뇌줄기 기능의 저하가 있는 경우 gain 값은 감소하게 되나, 본 연구에서는 RBD 환자군에서 유의하게 gain이 증가되었다. vHIT에서 gain은 수평 또는 수직 세반고리관에 따라 달라지나 0.9-1.4의 값을 갖게 되며, 0.7 미만으로 감소하는 경우 기능의 이상이 있는 것으로 판단한다[9,10]. 네 개의 군에서 측정된 좌측 후방 세반고리관의 gain 값은 정상 범위에 있으며, 유의한 기능의 이상이 관찰된 것은 아닌 것으로 생각된다. 초기 가설과 VEMP를 이용한 이전 연구 결과와는 달리 RBD 환자에서 vHIT에서 gain의 유의한 차이를 보이지 않은 것은 말초전정신경계의 보상 작용 때문일 것으로 추측된다. 전정안구신경반사는 뇌줄기의 구조물에 의한 반응뿐만 아니라 말초전정신경계와 시각 중추를 통한 경로를 통하여 보상 작용이 일어날 수 있다. 급성 또는 아급성의 병변의 경우 이들 보상 작용이 충분하지 않아 vHIT에서 gain의 감소가 관찰될 수 있지만, RBD 환자 및 이를 포함한 만성적인 경과를 보이는 뇌줄기 병터에서는 중추전정신경경로의 기능 저하가 있으나 이에 대해 말초 및 시각경로를 통한 보상 작용이 영향을 미칠 수 있을 것이다. 다른 연구에서 만성적인 저산소성 자극을 받은 OSA 환자에서 전정신경계에 대한 평가를 수행하였으나 유의한 차이를 보이지 않았음에서 이를 유추해볼 수 있다[11]. 만성적인 전정신경계의 병증에서는 앞서 말한 보상 작용을 통해 교정 신속보기(corrective saccade)가 나타날 수 있으며, 교정 신속보기는 두부충동 검사에서 발생하는 시점에 따라 overt saccade와 covert saccade로 나타나게 된다[12]. 본 연구에서는 수행하지 못하였으나 vHIT에서 gain뿐만이 아닌 overt 또는 covert saccade 유무를 포함하여 분석을 진행한다면 각 군 간의 유의한 차이를 보일 것을 기대해 볼 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구에서는 vHIT뿐만이 아니라 수평 방향으로 신속보기와 원활추종운동에 대한 분석도 수행하였다. 우측 방향으로 신속보기 시에 OSA 환자군에서 진폭이 유의하게 감소하는 것을 확인하였으며, RBD 환자군이 다른 군들과 비교하여 잠복기의 중앙값이 연장되고, 속도의 중앙값이 낮게 확인되었으나 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. 마찬가지로 수평 방향의 원활추종운동에 대한 분석에서 RBD와 combined 환자군의 속도의 중앙값이 다른 군에 비해 낮은 것으로 보였으나 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. 수평 신속보기 및 원활추종운동은 vHIT에서 주로 작용하는 전정신경경로뿐만이 아니라 대뇌의 시각 중추를 포함한 여러 부위의 신호가 다리뇌의 정중곁다리뇌그물체(paramedian pontine reticular formation, PPRF)에 도달하고, PPRF가 폭발세포(burst cell)로 작용하여 신속보기를 시작하게 되며 소뇌와 다리뇌의 신경적분체(neuronal integrator)가 작용하여 이를 조절하게 된다[13]. 전정안구신경반사보다 뇌줄기의 많은 경로가 안구운동에 관여하게 되며, 이로 인해 뇌줄기 병터가 있는 경우 이들 안구운동에 더 많은 영향을 미칠 것으로 생각된다. 알파-시누클레인 병증을 보이는 만성퇴행 질환인 파킨슨병과 다계통위축(multiple system atrophy)에서 신속보기는 진폭의 감소가 먼저 발생하고 잠복기의 연장이 발생할 수 있는 것으로 알려져 있다. 원활추종운동의 경우에도 위 질환들에서 비정상적인 신속보기 운동 형태로 나타난다고 하며, 이는 알파-시누클레인 병증에서 특징적인 뇌줄기의 퇴행 변화로 인해 발생하는 것으로 설명된다[14]. 본 연구에서는 통계적 유의성은 확인되지 않았으나, 알파-시누클레인 병증의 전구 단계로 알려져 있는 RBD 환자군에서 위의 질환들에서 관찰되는 변화와 유사한 경향성을 보인다고 할 수 있다.

본 연구에서는 몇 가지 한계점이 있다. 우선 두부충동 검사를 시행할 때 검사자가 고글을 착용한 환자의 머리를 순간적으로 움직이는 방식으로 검사를 진행하는데, 가능한 모든 환자들에서 일정한 각도와 속도로 시행되어야 하나 이에 대해 명확히 통제되어 있지 않다. 그리고 안구의 운동을 측정하는 고글이 안면에 고정되어 있는 것이 아닌 상태로 높은 속도로 머리의 움직임을 유발하기 때문에 고글과 얼굴 사이의 미끄럼이 발생하여 측정에 오류가 발생할 수 있고, 이로 인해 측정이 정확히 이루어지지 않아 결측치가 발생하거나 gain 계산에 오류가 발생하였다. 그리고 이 오류가 군 간 비교에 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 이와 함께 두부충동 검사 결과 분석에 있어 전정안구반사의 gain 값만 비교하였다는 것이 한계점으로 작용할 수 있다. 앞서 언급한 것과 마찬가지로 만성적인 뇌줄기의 퇴행이 진행되는 경우 말초 또는 상위 단계의 보상 작용이 발생하게 되고, 이는 교정 신속보기로 확인할 수 있다. 환자 군 간의 비교에 있어 gain 값과 함께 overt 또는 covert saccade 유무 또는 정도에 대한 분석이 추가되었다면 vHIT를 통한 뇌줄기 기능 저하 정도 예측에 효과적이었을 것으로 예상된다. 또한 질환의 이환 기간에 대한 충분한 조사가 이루어지지 않았다. 본 연구에서 비교하였던 RBD는 만성적인 경과를 보이는 질환으로 이환 기간이 길어짐에 따라 뇌줄기 기능의 퇴행이 진행될 것으로 예상된다. 하지만 발병 시점에 대한 확인은 환자 또는 보호자의 문진에 의존할 수밖에 없으며, 환자의 증상을 관찰할 수 있는 주변인이 없는 경우에는 이환 기간이 명확하지 않다. 이로 인해 본 연구에서 각 환자군 내의 환자들이 다양한 이환 기간을 가지게 되고 이에 대한 변인 통제가 이루어지지 못하였다. 이환 기간에 대한 조사가 충분히 이루어져 이에 대한 변인 통제가 이루어진다면 통계적으로 의미 있는 결과를 얻어볼 수 있을 것으로 생각된다.

비록 이러한 한계점이 있지만 본 연구는 알파-시누클레인병증의 전구 단계로 알려진 RBD에 있어 뇌줄기 기능의 저하 정도를 VNG를 통해 추정하고, 향후 추적 관찰에 사용해 볼 수 있는 가능성에 대해 연구하였다는 것에 가치가 있다고 생각된다.