Oct, 1, 2023

Vol.30 No.2, pp. 84-88


Review

  • Korean Journal of Biological Psychiatry
  • Volume 8(1); 2001
  • Article

Review

Korean Journal of Biological Psychiatry 2001;8(1):123-30. Published online: Jan, 1, 2001

Comparison of P300 between Schizophrenia and Bipolar Disorder

  • In-Joon Park, MD;Hee-Yeon Jeong, MD; and Young-Joon Kwon, MD
    Department of Psychiatry, College of Medicine, Soonchunhyang University, Chun-an, Korea
Abstract

Objective:Asymmetries in evoked potential P300 topography of schizophrenia and bipolar disorder are still controversial. The purpose of this study was to examine the difference in P300 topography between schizophrenia and bipolar disorder. 

Method:P300 was recorded from 16 schizophrenic, 15 bipolar manic, and 16 control subjects. All were right-handed. Subjects silently counted target stimuli(2.0kHz) among trains of standard stimuli(1.0kHz). Averages were constructed from brain responses to target stimuli. 

Results:1) Schizophrenics displayed significantly smaller peak amplitude of P300 over Cz, Pz, T3 than controls. 2) Schizophrenics displayed significantly smaller peak amplitude of P300 over T3 than bipolar manics. 3) Schizophrenics displayed significantly smaller peak amplitude of P300 over T3 than their T4. 4) Schizophrenics displayed significantly delayed latency of P300 over T3 than bipolar manics. 5) Schizophrenics displayed significantly delayed latency of P300 over T3 than their T4.

Conclusions:Left-sided P300 abnormality, especially left superior temporal gyrus, in schizophrenics relative to bipolar manics and controls suggests that psychophysiological cause of schizophrenia and bipolar disorder is different and P300 asymmetry is specific to the psychophysiological cause of schizophrenia.

Keywords P300;Schizophrenia;Bipolar disorder.

Full Text

교신저자:박인준, 330-100 충남 천안시 봉명동 23-20
              전화) (041) 570-2282, 전송) (041) 574-7992

서     론


   신경활성은 전기적 작용이기 때문에 자극에 대한 뇌의 반응을 뇌파로 측정할 수 있다. Salisbury 등(1998)은 뇌에서의 사건관련 전위중 초기에 나타나는 전위는 감각적이어서 물리적인 특성을 반영하고, 후기에 나타나는 전위는 인지적이어서 주의집중과 관련된 고위 분석기능을 반영한다고 하였다. 인지적 사건관련 전위는 정신분열병에서 정보분석 과정의 이상 여부를 검사하는 방법으로 이용되어 왔다. 
   사건관련 유발전위 중 과업과 관련된 자극이 주어진 후 약 300msec에 나타나는 양성파를 P300이라 하고 P300이 나타날 때까지의 시간을 P300 잠복기(latency), 그리고 그 파의 높이를 P300 전위값(amplitude)이라고 한다(Sadock과 Sadock 1999). Squire 등(1975)은 정상인에서 보여주는 P300을 뇌의 부위에 따라 2가지의 특징적인 파형으로 구분하였는데 주로 전두부에서는 P300이 자극 후 약 240msec 정도로 일찍 나타나고, 후두부 쪽에서는 P300이 약 350msec 정도로 늦게 나타난다고 하였다. 아직까지 P300과 관련된 인지과정이 정확히 알려지지는 않았지만 Donchin 등(1984)은 P300이 생리학적으로 인지기능이나 일상 환경과 관계되는 작업기억을 갱신하는 과정과 관련된다고 개념화한 바 있다. 
   Knight 등(1989)은 두뇌 피질부위인 상측두회(superior temporal gyrus)에 뇌졸중(stroke)의 병변이 있을 경우에는 P300이 나타나지 않음을 발견했다. 그러나 Stapleton 등(1987)은 좌측 또는 우측의 내측 측두엽 절제술을 시행한 환자와 수술을 시행하지 않은 환자 모두에서 P300이 나타났다고 하였다. 또한 Johnson(1988)도 편도, 해마 등을 포함하는 내측 측두엽 절제술을 편측으로 시행한 간질환자를 대상으로 사건관련 전위검사를 시행한 결과 좌-우측간에 P300의 비대칭성을 보이지 않아 두피에서 기록되는 P300은 편도나 해마와 같은 피질하 부위에서 발생되는 것이 아니고 두뇌 피질에서 발생되는 것이라고 하였다. 이러한 이유로 P300에 대한 과거의 연구들은 주로 두뇌의 피질하 부위에 초점이 맞춰졌으나(McCarthy 등 1989;Halgren 등 1986;Halgren 등 1995a;Halgren 등 1995b) 최근의 연구들(Ford 등 2000;Cobourn 등 1998)은 주로 두뇌의 피질 부위에 초점이 맞춰지고 있다. 그 중에서 좌측 상측두회는 언어과정, 이해력, 사고기능 등과 관련되기 때문에 특히 사고의 장애와 인지기능의 장애가 문제되는 정신분열병에서 좌측 측두엽의 기능이상 여부를 알아보는데 P300 검사가 유용하게 이용된다. 
   P300은 청각적, 시각적, 체성 감각적인 자극으로 유발될 수 있으나 정신분열병에 대한 대부분의 연구는 청각유발 P300 전위검사에 집중되고 있다. 두부의 중심선 전극부위에서 표준자극(standard stimuli)들 중 표적자극(target stimuli)에 대한 반응을 감지하는 소위 “oddball task” 방법을 이용한 많은 연구결과 정신분열병 환자의 경우 청각유발 P300의 전위값이 감소되어 있었다는 연구가 있다(Roth 등 1986;Pritchard 1986).
   최근까지 정신분열병에서의 P300에 대한 연구는 P300의 매개변수로서 전위값(amplitude)과 잠복기(latency)에 대하여 주로 이루어져 왔는데 정신분열병에서의 P300 전위값은 정상인에 비하여 감소되어 있다는 연구 결과가 많다. Javitt 등(1995)은 정신분열병 환자 31명과 정상 대조군 10명을 대상으로 연구한 결과 환자군의 P300 전위값은 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있어 정신분열병은 인지사건 관련전위와 관계되는 신경생리학적 결함을 보인다고 하였다. 그러나 Vilela 등(1999)은 정신분열병 환자와 양극성 장애 환자 사이에 P300의 전위값과 잠복기가 차이가 없었다고 하여 상반되는 주장을 한 바 있다. 또한 Strik 등(1998)은 조증 상태의 양극성 장애 환자의 경우 P300 전위값은 대조군에 비하여 차이가 없었으며 좌-우측간에 비대칭성도 없었다고 하였다. 
   이렇게 P300에 대한 연구는 주로 정신분열병에 집중되고 있지만 정신분열병과 양극성 장애에 있어서 P300 차이에 대한 비교연구는 그리 많지 않은 실정이다. 이에 본 연구는 정신분열병 환자의 좌측 측두피질 부위에서 P300의 감소 여부를 확인하고, 특히 좌측 상측두회의 기능 부전이 정신분열병의 정신생리학적 발병원인으로서의 가능성을 확인하기 위하여 정신분열병 환자와 조증 상태의 I형 양극성 장애 환자를 대상으로 P300 검사를 시행하여 그 차이를 분석, 비교하였다. 만약에 정신분열병 환자에서 인지기능이나 사고의 장애가 뇌의 전반적인 기능 부전에 의한다면 P300 전위값의 감소가 뇌의 모든 부위에서 나타나야 한다. 그러나 뇌의 특정 부위 즉, 좌측 측두엽 부위에 국한하여 P300 전위값의 감소를 보인다면 정신분열병 환자에서 보여주는 인지기능이나 사고의 장애는 좌측 측두엽의 기능 부전과 관련 있음을 의미한다. 즉 본 연구는 정신분열병 환자에서 보여주는 인지기능, 주의집중, 임무수행 등의 어려움이 뇌의 기능적 이상과 관련되는지 여부를 확인하려 하였다. 

연구대상 및 방법

1. 연구대상
  
본 연구의 대상은 2000년 2월부터 2000년 7월까지 순천향대학교 천안병원 신경정신과에 입원치료 중인 환자 중 DSM-Ⅳ(American Psychiatric Association 1994)에 의거하여 정신분열병으로 진단된 환자 16명(남자 12명, 여자 4명)과 조증 상태의 Ⅰ형 양극성 장애로 진단된 환자 15명(남자 7명, 여자 8명)을 환자군으로 하였고, 이들은 인지기능이나 기억력의 장애가 비교적 적은 환자로 하였다. 또한 정상 대조군은 본원 신경정신과 근무자 중에서 환자군의 연령과 성비를 고려하여 16명(남자8명, 여자8명)을 선정하였다. 
   이들의 평균나이는 정신분열병 환자군이 35.3±8.58세, 양극성 장애 환자군이 29.1±7.00세, 정상 대조군이 29.1±4.69세로 유의한 차이가 없었다(표 1). 
   하루에 투여되는 항정신병 약물의 양은 chlorpromazine 등가용량(Kaplan과 Sadock 1998)으로 계산하였는데(이하 CPZ equiv.) 정신분열병 환자군이 950.0±350.2mg, 양극성 장애 환자군이 655.7±361.3mg으로 유의한 차이가 없었으며, 유병기간도 정신분열병 환자군이 80.0±50.0개월, 양극성 장애 환자군이 62.6±61.6개월로 유의한 차이가 없었다(표 1).
   이상의 모든 연구대상은 청력이 정상이고 경련장애, 의식의 상실을 동반한 두부외상, 알코올 남용이나 의존, 기타 중추신경계에 영향을 미칠 수 있는 전신질환이나 신경학적 장애의 과거력이나 현병력이 없는 사람으로 하였다. 

2. 연구방법
  
본 연구의 모든 대상에게 Oldfield(1971)의 Edinburgh 손잡이 조사(Edinburgh Handedness Inventory, 이하 EHI)를 실시하여 어떤 손잡이인지를 확인하였는데 그 결과 정신분열병 환자군이 0.91±0.08점, 양극성 장애 환자군이 0.93±0.09점, 정상 대조군이 0.91±0.08로 세 군 모두가 오른 손잡이이었다(표 1). 오른 손잡이의 경우 대부분이 좌반구가 우세반구로서 언어, 수학, 추상능력, 논리적 인식, 순차적 인식 등의 기능이 우세한 점(민성길 1999), 정신분열병은 사고 및 인지기능의 장애가 주 증상인 점을 고려하여 본 연구에서는 대상군을 모두 오른 손잡이로 선정하였다. 
   또한 Park과 Kwon(1990)의 한국판 간이 정신상태검사(Korean version of mini-mental state examination, MMSEK)를 시행하여 치매나 섬망의 여부를 확인하였는데 P300 결과의 신뢰도에 미칠 영향을 고려하여 점수가 24점 이하로 치매의심 수준인 정신분열병 환자 2명과 양극성 장애 환자 1명은 본 연구의 대상에서 제외하였다. 3명을 제외한 나머지 대상군의 한국판 간이 정신상태검사 결과는 정신분열병 환자군이 26.4±1.6점, 양극성 장애 환자군이 27.6±2.0점, 정상 대조군이 27.4±1.0점으로 유의한 차이는 없었다(표 2).
   그리고 염태호 등(1992)의 한국판 웩슬러 성인용 지능검사(K-WAIS) 중 기본 지식을 검사하여 환자의 지식 수준과 장기 기억력을 확인하였고, 숫자 외우기를 검사하여 즉각 및 단기 기억력, 그리고 주의 집중력을 확인하였다. 그 중 기본 지식에 대한 검사 결과는 정신분열병 환자군이 14.5±1.6점, 양극성 장애 환자군이 15.5±1.5점, 정상 대조군이 16.6±1.5점으로 유의한 차이는 없었으며, 숫자 외우기에 대한 결과도 14.9±2.1점, 15.7±1.2점, 16.9±1.3점으로 유의한 차이가 없었다(표 2).
   그리고 정신증상의 정도를 확인하기 위하여 Overall과 Gorham(1962)의 간이 정신진단검사(BPRS)를 시행하였는데 정신분열병 환자군이 36.5±6.0점, 양극성 장애 환자군이 33.0±8.7점이었다(표 2). 또한 전반적 기능평가척도(American Psychiatric Association 1994)를 시행한 결과는 34.8±4.7점과 37.0±3.2점이었다(표 2). 
   P300은 미래엔지니어링에서 제작한 컴퓨터화된 사건관련 전위검사 프로그램(Neuronics MN32)을 이용하였다. P300은 환자의 연령, 인지기능, 성, 검사시간, 식사, 체온, 계절 등의 다양한 변인들에 의해 영향을 받을 수 있다(Polich 1992;Polich 1993). 이러한 변인들의 영향을 최소화하기 위하여 본 연구에서는 아침식사 후 오전에 검사하였다. 전극은 염화은에 은이 도금된(Ag-AgCl) 전극을 사용하였고, 국제 10~20 체계에 따라 전극용 풀을 이용하여 두피에 부착하였으며, 전극저항은 5.0 KOhm이하가 되도록 하였다. 뇌파는 Fz, Cz, Pz, T3, T4 부위에서 측정하였으며 기준전극은 양측 측두부의 유양돌기를 연결한 전극을 사용하였고 접지전극은 미간에 부착하였다. 
   피검자에게 헤드폰을 씌우고 ‘oddball paradigm’으로 양측에 청각자극을 주었다. 즉, 표준자극은 1000Hz의 저음을, 표적자극은 2000Hz의 고음을 주었으며 표준자극과 표적자극의 비율(oddball ratio)은 4:1로 하였다. 그리고 자극 유지시간은 50msec, 자극의 강도는 80dB, 자극 횟수는 0.3~1.0초의 무작위 간격으로, 분석시간은 643msec로 하였으며, 저역 필터는 0.5Hz, 고역 필터는 50Hz로 하여 잡파를 방지하였다. 
   피검자는 고음의 표적자극의 횟수를 머리 속으로 조용히 헤아리면서 검사에 집중하게 하고 검사를 마친 후 피검자가 센 표적자극의 횟수와 실제로 주어진 표적자극의 횟수를 백분율로 계산하여(correct counted percent=number of correct count stimuli/number of given stimuli×100, 이하 CCP) CCP가 100±10% 이내의 자료만 분석하였다. 얻어진 자료는 전산화된 뇌전위 검사기(Neuronics MN32)를 이용하여 분석하였다. 
   각 전극간의 영향을 기준전극과는 무관하게 각 전극간의 영향을 고려한 방법으로 지형학적 유발전위 검사에서 잠복기를 결정하는데 이론적으로 그 타당성이 입증된 Global Field Power Measurement(GFPM) 방법(Skrandie 1989;Michel 등 1993)을 이용하여 P300은 자극 후 250~500msec에서 가장 큰 GFP를 보이는 위치에서 정하였으며, 그 위치에서 지형학적 영상을 근거로 전위값(amplitude)을 결정하였다.

3. 통계처리
  
이상에서 얻어진 자료들은 일원배치 분산분석(One-way ANOVA with Scheffe test)과 t-test를 시행하여 그 차이를 분석하였으며 유의수준은 p<0.05로 하였다.

결     과

   정신분열병 환자 16명(남자 12명, 여자4명), 양극성 장애 환자 15명(남자 7명, 여자 8명) 및 정상 대조군 16명(남자 8명, 여자 8명)을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 결과는 다음과 같다. 

1. P300 전위값
   1) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 3.8±1.1uV로 양극성 장애 환자군의 5.3±1.7uV보다 유의하게 낮았다(p<0.05). 그러나 Fz, Cz, Pz, T4에서는 두 군간에 유의한 차이가 없었다(표 3). 
   2) 정신분열병 환자군의 P300 전위값은 Cz에서 4.1±1.1uV, Pz에서 4.5±0.8uV, T3에서 3.8±1.1uV로 정상 대조군의 5.8±1.6uV, 6.2±1.5uV, 5.2±1.1uV보다 유의하게 낮았다(p<0.05). 그러나 Fz과 T4에서의 전위값은 두 군간에 유의한 차이가 없었다(표 3).
   3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 3.8±1.1uV로 T4에서의 5.2±0.9uV보다 유의하게 낮았다(p<0.05)(표 3). 
   4) 양극성 장애 환자군의 Fz, Cz, Pz, T3, T4에서의 P300 전위값은 정상 대조군과 유의한 차이가 없었다(표 3).

2. P300 잠복기
   1) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 410.0±38.5msec로 양극성 장애 환자 군의 355.7±70.1msec보다 유의하게 지연되어 있었다(p<0.05). 그러나 Fz, Cz, Pz, T4에서는 두 군간에 유의한 차이가 없었다(표 3).
   2) 정신분열병 환자군의 P300 잠복기는 Fz, Cz, Pz, T3, T4 모두에서 정상 대조군과 유의한 차이가 없었다(표 3).
   3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는410.0±38.5msec로 T4에서의 355.9±59.2msec보다 유의하게 지연되었다(p<0.05)(표 3). 
   4) 양극성 장애 환자군의 Fz, Cz, Pz, T3, T4에서의 P300 잠복기는 정상 대조군과 유의한 차이가 없었다(표 3).

고     찰

   정신분열병의 원인에 대해서는 아직까지 명확하게 밝혀지지 않고 있어 단일 원인론 또는 다인 원인론 등 다양한 이론들이 제기되고 있으며 진단이나 분류도 원인에 의한다기 보다는 증상에 의한 현상학적인 방법으로 이루어지고 있는 실정이다(American Psychiatric Association 1994). 이러한 문제점을 극복하기 위하여 정신분열병의 원인 및 병태생리에 대한 많은 정신생리학적 연구들이 이루어졌는데 그 중에서 사건관련 전위에 대한 연구가 임상에서 많이 활용되고 있다. P300의 전위와 잠복기가 뇌의 어떠한 작용을 표현하는지는 아직 명확하지는 않지만 P300 전위(amplitude)는 기억을 갱신할 때 할당되는 주의력 자원의 양을 의미하고, P300 잠복기(latency)는 주의력 자원을 할당하고 기억을 갱신하는데 소요되는 시간을 의미한다(Ploich 1992;Polich 1993). 그러나 P300의 생성 원인이나 기전을 이해하기보다는 그 현상이 어떤 정신현상을 의미하는지 즉, 어떤 표시자가 되는지를 이해하는 것이 임상에서 실제로 더 중요하다. 
   하루에 투여되는 항정신병 약물의 양(CPZ equiv.)은 정신분열병 환자군이 양극성 장애 환자군에 비하여 많았으나 유의한 차이는 없었으며, 유병기간도 정신분열병 환자군이 양극성 장애 환자군에 비하여 길었으나 유의한 차이는 없었다. 
   Blackwood 등(1987)은 항정신병 약물을 투여한 후 P300 전위값을 조사한 결과 특별한 변화를 보이지 않아 약물이 사건관련 전위의 요소들에게 영향을 미치지 않았다고 보고하였다. 그러나 본 연구에서는 항정신병 약물의 투여가 P300 전위에 영향을 미칠 가능성을 배제하기 위하여 환자에게 투여되는 항정신병 약물의 용량도 고려하여 투여되고 있는 항정신병 약물의 용량이 서로 비슷한 환자를 대상환자로 하였다. 
   환자군의 간이 정신진단검사(BPRS) 결과 정신분열병 환자군의 점수가 양극성 장애 환자군보다 약간 높았으나 두 군간에 유의한 차이는 없었으며, 전반적 기능평가척도(GAF Scale)는 정신분열병 환자군의 점수가 34.8±4.7점으로 양극성 장애 환자군의 37.0±3.2점에 비하여 약간 낮았으나 두 군간에 유의한 차이는 없었다. 즉, 조사 당시 정신 증상의 객관적인 심한 정도나 사회적, 직업적, 심리적 기능 등 대체적인 기능은 두 군이 서로 유사하였으며 전반적인 기능 정도는 현실 검증력과 의사소통에서의 장애를 보이는 정도의 상태이었다(American Psychiatric Association 1994). 
   정신분열병 환자군의 P300 전위값은 Cz에서 4.1±1.1uV, Pz에서 4.5±0.8uV, T3에서 3.8±1.1uV로 정상 대조군의 5.8±1.6uV, 6.2±1.5uV, 5.2±1.1uV보다 유의하게 낮았다. 그리고 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군의 5.3±1.7uV에 비하여 유의하게 낮았다. 또한 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 T4에서의 5.2±0.9uV보다 유의하게 낮았다. 한편 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 410.0±38.5msec로 정상 대조군과는 차이가 없었으나 양극성 장애 환자군의 355.7±70.1msec보다는 유의하게 지연되어 있었다. 그리고 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 T4에서의 355.9±59.2msec보다는 유의하게 지연되어 있었다. 
   즉, 정신분열병 환자의 중앙과 후두부위의 중심선상 P300의 전위값은 대조군에 비하여 유의하게 감소되어있고, 좌측 상측두회에서의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다. 또한 정신분열병 환자군의 좌측 상측두회에서의 잠복기는 우측에 비하여 유의하게 지연되어 있었으며, 양극성 장애 환자군에 비해서도 유의하게 지연되어 있었다. 이는 정신분열병 환자의 경우 좌측 상측두회의 기능이 양극성 장애나 정상 대조군에 비하여 감소되어 있음을 의미하는 결과이다.
   정신분열병 환자의 P300 비대칭성에 대한 연구는 일찍이 Morstyn 등(1983)에 의하여 시도되었는데 10명의 만성 정신분열병 환자를 대상으로 한 연구 결과 좌측 측두엽에서 P300의 활성이 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다고 하였으며 Polich(1992)는 P300은 피검자의 인지기능을 반영한다고 한 바 있다. Pfefferbaum 등(1989)은 약물을 투여 중이거나 투여하지 않는 정신분열병 환자 모두 좌측 측두엽에서의 P300 전위값이 낮았다고 하였다. Ford 등(1994), Weisbrod 등(1997)도 정신분열병 환자에게 표적자극으로 단순한 자극을 주고 P300을 검사한 결과 좌측 측두엽에서의 P300 전위값은 정상 대조군보다 낮았다고 하여 본 연구결과와 일치되는 주장을 한 바 있다. 
   또한 정신분열병 환자 26명, 양극성 정동장애 환자 19명, 정상 대조군 27명을 대상으로 시행한 Souza 등(1995)의 연구 결과 정신분열병 환자의 경우 좌측 측두 부위와 중심선 부위에서의 P300 전위값이 양극성 장애 환자나 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었고, 중앙 부위와 측두 부위에서의 P300 잠복기는 정신분열병과 양극성 정동장애 환자의 경우 서로 유사하게 정상 대조군에 비하여 지연되어 있었고 하여 본 연구 결과와 유사하였는데 이 또한 정신분열병의 경우 좌측 측두부의 기능이 감소되어 있음을 의미한다. 
   그리고 Salisbury 등(1998)이 처음으로 발병한 정신분열병, 양극성 장애, 정상 대조군 환자 각각 14명씩을 대상으로 P300을 비교한 연구에서도 정신분열병 환자의 경우 P300 전위값이 좌측 상측두회에서 감소하여 정신분열병의 첫 발병이 좌측 측두엽의 기능 부전과 관련 있다고 하였다. 그러나 본 연구의 경우 입원을 수 차례 반복한 환자를 대상으로 한 연구이므로 정신분열병의 첫 발병이 좌측 측두엽의 기능 부전에 의한다고 단정지을 수는 없었다. 
   또한 35명의 정신분열병 환자, 20명의 양극성 장애 조증상태 환자, 30명의 정상 대조군을 대상으로 한 Salisbury 등(1999)의 연구 결과도 정신분열병의 경우 P300 전위값이 좌측 측두 부위가 우측에 비하여 감소되어 있었다고 하여 본 연구와 일치되는 결과를 보였다. 그러나 양극성 장애와 정상 대조군의 경우 우측 측두 부위에 비하여 좌측 이 증가되어 있었다고 하여 본 연구 결과와는 다른 결과를 보였다. 
   한편 Salisbury 등(1999)은 P300의 지형학적 영상을 근거로 두부의 전후관계를 비교해 볼 때 P300 전위값이 정신분열병의 경우는 후두 부위에서, 양극성 장애의 경우 전두 부위에서 심하게 감소되어 있어 정신분열병의 원인으로는 후두 부위의 기능장애를, 양극성 장애의 원인으로는 전두 부위의 기능장애를 제안한 바 있다. 본 연구에서도 P300 전위값이 정신분열병 환자의 경우 Cz, Pz, T3에서 정상 대조군에 비하여 유의하게 낮았고, T3에서는 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 낮았다. 여기서 Cz, Pz는 좌-우측의 전위값을 합한 중심선상의 평균 전위이므로 Cz과 Pz의 감소는 아마도 좌측의 전위값 감소에 의한 결과가 아닌가 생각된다. 결과적으로 본 연구의 결과가 Salisbury 등(1999)의 주장과 유사한 것으로 생각된다. 
   정신분열병 환자와 정상 대조군에게 P300과 뇌자기 공명영상(MRI)을 동시에 시행하여 비교한 McCarley 등(1993)의 연구에서도 T3의 P300 전위값이 정신분열병 환자에서 감소되어 있었는데 이는 좌측 후상 측두회(posterior superior temporal gyrus)의 크기 감소와 상관관계가 있어 정신분열병의 정신생리학적 원인론으로 좌측 상측두회의 기능 부전을 제시한 바 있다. 또한 이때 보여주는 P300의 감소는 좌측 Heschl의 횡측두회(tranverse temporal gyrus of Heschl)와 측두면(planum temporale) 등의 크기 감소, 즉 대뇌 피질의 감소 때문에 나타나는 것이지 해마(hippocampus)나 해마옆회(parahippocampal gyrus) 등 심부 회백질의 크기 감소에 의하여 나타나는 것은 아니라고 했다. 
   그리고 정신분열병에서 보여주는 사고장애와 뇌의 구조적 이상과의 관계에 대한 연구도 많다. Shenton 등(1992)은 15명의 오른 손잡이 만성 정신분열병 환자들을 대상으로 사후에 두부 컴퓨터 단층촬영(CT)과 뇌자기 공명영상(MRI)을 촬영하여 정상 대조군과 비교하였다. 그 결과 13명에서 사고장애 지수와 좌측 후상 측두회의 크기가 서로 반비례하였으나 상전두회(superior frontal gyrus)의 크기는 대조군과 차이가 없었다고 하여 사고장애와 후상 측두회와의 관련성을 주장한 바 있다. 
   29명의 만성 정신분열병 환자를 대상으로 시행한 Iwanami 등(2000)의 연구 결과 P300 전위값이 사고장애가 심한 환자의 경우가 심하지 않은 환자에 비하여 더 낮아져 있고, P300 전위값은 사고장애의 심한 정도와 반비례하였는데 정신분열병 환자에서 P300 전위값의 감소는 정보 처리과정에 근본적인 장애가 있음을 의미한다고 하였다. 
   정신분열병 환자, 양극성 장애 환자, 정상 대조군을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻는 본 연구 결과를 종합해 보면 중앙과 후두부위의 중심선상의 P300 전위값이 정신분열병 환자의 경우 정상 대조군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다. 그리고 좌측 상측두회의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 감소되어 있었다. 한편 좌측 상측두회에서의 P300 잠복기는 정신분열병 환자군의 경우 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 지연되어 있었다. 그리고 정신분열병 환자군의 좌측 상측두회에서의 전위값 및 잠복기는 우측 상측두회에 비하여 유의하게 감소 및 연장되어 있었다. 
   이러한 결과는 정신분열병 환자의 P300은 좌측 뇌의 기능 부전, 특히 좌측 상측두회의 기능 부전을 보였으나 양극성 장애 환자는 정상 대조군과 마찬가지로 좌측 상측두회의 기능 부전을 보이지 않아 두 장애의 정신생리학적 발병 원인은 서로 차이가 있으며, 특히 정신분열병의 발병은 좌측 상측두회의 기능 부전과 관련이 있음을 보여주는 결과로 생각된다. 
   그러나 본 연구는 연구대상에게 투여되고 있는 약물 중 항정신병 약물 이외의 다른 약물들이 P300에 미치는 영향을 배제하지 못한 제한점이 있어 향후에는 연구대상에게 투여되는 모든 약물의 영향까지 고려한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 

요     약

   정신분열병 환자 16명(남자 12명, 여자4명), 양극성 장애 환자 15명(남자 7명, 여자 8명), 정상 대조군 16명(남자 8명, 여자 8명)을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 결과는 다음과 같다. 
   1) 정신분열병 환자군의 Cz, Pz, T3에서의 P300 전위값은 정상 대조군에 비하여 유의하게 낮았다. 
   2) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 T4에 비하여 유의하게 낮았다. 
   3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 낮았다.
   4) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 T4에 비하여 유의하게 지연되어 있었다.
   5) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 지연되어 있었다.
   이상의 결과들을 종합해 보면 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 검사 결과 정신분열병 환자군은 좌측 측두엽 기능 부전, 특히 좌측 상측두회의 기능 부전을 보였으나 양극성 장애 환자군은 정상 대조군과 마찬가지로 좌측 상측두회의 기능 부전을 보이지 않아 두 장애의 정신생리학적 발병 원인은 서로 차이가 있으며, 특히 정신분열병의 정신생리학적 발병 원인은 특히 좌측 상측두회의 기능 부전과 관련있음을 의미하는 것으로 생각된다. 

REFERENCES

민성길(1999):최신정신의학. 제 4개정판, 일조각, 서울, pp30-31 

염태호·박영숙·오경자·김정규·이영호(1992):한국판 웩슬러 성인용 지능검사 실시요강. 한국가이던스 

American Psychiatric Association(1994):Diagnostic and statistical manual of mental disorders. 4th ed, American Psychiatric Association. Washington DC. pp1-35

Blackwood DH, Whalley LJ, Christie JE, Blackburn IM, St Clair DM, McInnes A(1987):Changes in auditory P3 event-related potential in schizophrenia and depression. Br J Psychiatry 150: 154-160 

Donchin E, Heffley E, Hillyard SA, Loveless N, Maltzman I, Ohman A, Rosler F, Ruchkin D, Siddle D(1984):Cognition and eventrelated potentials. II. the orienting reflex and P300. Ann N Y Acad Sci 425:39-57

Coburn KL, Shillcutt SD, Tucker KA, Estes KM, Brin FB, Merai P, Moore NC(1998):P300 delay and attenuation in schizophrenia:reversal by neuroleptic medication. Biol Psychiatry 44:466-474

Ford JM, Mathalon DH, White PM, Pfefferbaum A(2000):Left temporal deficit of P300 in patients with schizophrenia:effects of task. Int J Psychophysiol 38:71-79 

Ford JM, White P, Lim KO, Pfefferbaum AV(1994):Schizophrenics have fewer and smaller P300s:a single-trial analysis. Biol Psychiatry 35:96-103

Halgren E, Baudena P, Clarke JM, Heit G, Liegeois C, Chauvel P, Musolino A(1995a):Intracerebral potentials to rare target and distractor auditory and visual stimuli. I. superior temporal plane and parietal lobe. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 94:191-220

Halgren E, Baudena P, Clarke JM, Heit G, Marinkovic K, Devaux B, Vignal JP, Biraben A(1995b):Intracerebral potentials to rare target and distractor auditory and visual stimuli. II. medial, lateral and posterior temporal lobe. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 94:229-250

Halgren E, Stapleton J, Smith M, Altafullah I(1986):Generators of the human scalp P3s. In:Evoked Potentials, Ed by Cracco RQ, Bodis-Woller I, Alan R, Liss Inc, New York, pp 269-284

Iwanami A, Okajima Y, Kuwakado D, Isono H, Kasai K, Hata A, Nakagome K, Fukuda M, Kamijima K(2000):Event-related potentials and thought disorder in schizophrenia. Schizophr Res 42:187-191

Javitt DC, Doneshka P, Grochowski S, Ritter W(1995):Impaired mismatch negativity generation reflects widespread dysfunction of working memory in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry 52:550-558

Johnson R(1988):Scalp-recorded P300 activity in patients following unilateral temporal lobectomy. Brain 111:1517-1529

Kaplan HI, Sadock BJ(1998):Synopsis of psychiatry:behavioral sciences, clinical psychiatry. 8th ed, Williams & Wilkins, Baltimore, pp1029

Knight RT, Scabini D, Woods DJ, Clayworth CC(1989):Contribution of tempotal-parietal junction to the human auditory P3. Brain Res 502:109-116

McCarley RW, Shenton ME, ODonnell BF, Faux SF, Kikinis R, Nestor PG, Jolesz FA(1993):Auditory P300 abnormalities and left posterior superior temporal gyrus volume reduction in schiz-ophrenia. Arch Gen Psychiatry 50:190-197

McCarthy G, Wood CC, Williamson PD, Spencer DD(1989):Task-dependent field potentials in human hippocampal formation. J Neurosci 9:4253-4268

Michel CM, Brandeis D, Skrandies W, Pascual R, Strik WK, Dierks T, Hamburger HL, Karniski W(1993):Global Field Power:a 'time-honoured' index for EEG/EP map analysis. Int J Psychophysiol 15:1-5

Morstyn R, Duffy FH, McCarley RW(1983):Altered P300 topography in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry 40:729-734

Oldfield RC(1971):The assessment and analysis of handedness:the Edinburgh inventory. Neuropsychologia 9:97-113 

Overall JE, Gorham DR(1962):The Brief Psychiatric Rating Scale. Psychol Rep 10:799-812

Park JH, Kwon YC(1990):Modification of mini-mental state examination for use in the elderly in a non-western society. Part I. development of Korean version of mini-mental state examination. Int J Geriatr Psychiatry 5:381-387

Pfefferbaum A, Ford JM, White PM, Roth WT(1989):P3 in schizophrenia is affected by stimulus modality, response requirements, medication status, and negative symptoms. Arch Gen Psychiatry 46:1035-1044

Polich J(1992):On the clinical application of P300. Biol Psychiatry 31:647-649

Polich J(1993):P300 in clinical application. In:Electroencephalography, basic principle, clinical application and related fields. 3rd ed. Ed by Niedermeyer E, Saliva FL, Williams & Wilkins, Baltimore, pp1005-1018 

Pritchard WS(1986):Cognitive event-related potential correlates of schizophrenia. Psychol Bull 100:43-66

Roth WT, Duncan CC, Pfefferbaum A, Timsit-Bertheir M(1986):Application of Cognitive ERPs in psychiatric patients. In:Cerebral Psychophysiology:Studies in Event-Related Potentials. Ed by MaCallum WC, Zapolli R, Denoth F, Elsvier Science Publisher, Amsterdam, pp419-438

Sadock BJ, Sadock VA(1999):Comprehensive textbook of psychiatry. 7th ed, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, pp148-151

Salisbury DF, Shenton ME, McCarley RW(1999):P300 topography differs in schizophrenia and manic psychosis. Biol Psychiatry 45:98-106

Salisbury DF, Shenton ME, Sherwood AR, Fischer IA, Yurgelun-Todd DA, Tohen M, McCarley RW(1998):First-episode schizophrenic psychosis differs from first-episode affective psychosis and controls in P300 amplitude over left temporal lobe. Arch Gen Psychiatry 55:173-180

Shenton ME, Kikinis R, Jolesz FA, Pollak SD, LeMay M, Wible CG, Hokama H, Martin J, Metcalf D, Coleman M(1992):Abnormalities of the left temporal lobe and thought disorder in schizophrenia. A quantitative magnetic resonance imaging study. N Engl J Med 327:604-612 

Skrandies W(1989):Data reduction of multichannel fields:global field power and principal component analysis. Brain Topogr 2:73-80

Souza VB, Muir WJ, Walker MT, Glabus MF, Roxborough HM, Sharp CW, Dunan JR, Blackwood DH(1995):Auditory P300 event-related potentials and neuropsychological performance in schizophrenia and bipolar affective disorder. Biol Psychiatry 37:300-310

Squires NK, Squires KC, Hillyard SA(1975):Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 38:387-401

Stapleton JM, Halgren E, Moreno KA(1987):Endogenous potentials after anterior temporal lobectomy. Neuropsychologia 25:549-557

Strik WK, Ruchsow M, Abele S, Fallgatter AJ, Mueller TJ(1998):Distinct neurophysiological mechanisms for manic and cycloid psychoses:evidence from a P300 study on manic patients. Acta Psychiatr Scand 98:459-466

Vilela C, Vallet M, Salazar J, Tabares R, Selva G, Valanza V, Leal C(1999):P300 and neuropsychological tests in schizophrenia and bipolar patients. Rev Neurol 28:608-612 

Weisbrod M, Winkler S, Maier S, Hill H, Thomas C, Spitzer M(1997):Left lateralized P300 amplitude deficit in schizophrenic patients depends on pitch disparity. Biol Psychiatry 41:541-549