Korean Journal of Biological Psychiatry

교신저자：최준호, 471-701 경기도 구리시 교문동 249-1
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서     론

   안구운동 민감 소실 및 재처리 요법(eye movement desensitization and reprocessing：이하 EMDR)은 1990년대 초에 처음 소개된 이후 외상과 불안 관련 장애에 대한 유망한 새 치료법으로 평가되고 있다.¹⁾ EMDR은 Shapiro 자신의 개인적인 관찰에서 고안되었는데, 불안을 유발하는 사건을 상상하거나 생각하면서 안구를 좌우로 운동시키면, 긍정적인 생각과 이미지가 만들어지며, 결국 이러한 변화가 불안을 없애준다는 것이다.²⁾
   EMDR은 정보 처리 모델(information-processing model)에 의해 유도되는 구조화된 치료적 접근 방법이며, 다양한 정신치료 이론들의 주요 요소를 결합한 통합적인 정신치료법이다.³⁾ Shapiro는 EMDR 치료과정 중, 역동적인 접근에 친근한 치료자는 자유연상, 상징적 의미, 제반응 등이 일어나고 가족문제가 다루어짐을 알 수 있으며, 인지행동 치료자의 입장에선 학습과정, 일반화, 조건화 반응, 부정적 인지의 긍정적 변화가 일어남을 주목하게 될 것이라고 하였다.⁴⁾
   EMDR의 치료 효과는 외상 후 스트레스 장애(post traumatic stress disorder, 이하 PTSD)와 같은 심리적 외상이 관련된 병적 상태를 치료하는데 발휘되며, 이는 다수의 대조군 연구 결과를 통하여 그 효과가 입증된 바 있다.⁵⁾ 또한 임상증례를 포함한 많은 연구에서 PTSD의 불안, 우울, 전반적 고통수준, 인격특성, 긍정적 기억의 회상에 근본적인 변화가 있음을 보고하고 있다.⁶⁾ 이런 변화에 대해 몇몇 연구에선 PTSD가 아닌 환자에게서도 EMDR의 치료적 효과가 나타나는 것을 보고하고 있다.⁷⁾⁸⁾⁹⁾
   그러나 EMDR의 치료 기전에 대해서는 논란이 계속되고 있으며, 이는 EMDR의 치료기전에 대한 신경영상학 또는 신경생리학적 연구들이 부족한 데서 기인한다. 특히, 신경영상학 분야의 연구로는 뇌 혈류 단일광자방출단층촬영(single photon emission computed tomography, 이하 SPECT)을 이용한 단 하나의 연구만이 존재한다.
   이 연구 결과에 의하면, PTSD 환자에서 EMDR 치료 후 anterior cingulate gyrus와 left frontal lobe의 활성도가 증가된다고 하였다. 또한 저자들은 성공적인 EMDR 치료결과는 변연엽(limbic lobe)의 활성도가 떨어지는 것이 아니라 실제적인 위협과 가상의 공포를 구분하는 기능을 가진 anterior cingulate gyrus와 prefrontal cortex의 활성도의 증가를 통해 이루어지는 것 같다고 주장하였다.¹⁰⁾ 이 연구 이후의 EMDR의 치료 기전에 대한 추가적인 뇌 기능적 영상 연구는 없었으며, 또한 EMDR의 치료 기전에 대한 활발한 논의를 불러일으키지 못하고 있다. EMDR의 치료 기전에 대한 연구는 단지 EMDR 치료 효과에 대한 가설의 검증뿐 아니라 PTSD의 정신병리 연구로서도 중요하다.
   저자들은 주요 외상에 노출되었던 병력이 있는 신경정신과 입원 환자 2명에서 EMDR 치료 전후의 SPECT 검사를 통하여 뇌 혈류 변화를 평가하고, 이 결과를 다시 기능적 신경해부학적 측면에서 해석해 보았다. 또한 이를 통하여 EMDR 치료에서 중추적인 역할을 한다고 알려진 양측 자극(bilateral activation)¹¹⁾이 뇌에서 어떤 혈류 변화를 가져오는 가를 알아보았고 결과를 임상증례와 함께 보고하는 바이다.

증     례

   제시된 증례는 2003년 10월부터 12월 사이에 한양대학병원 신경정신과에 입원하여 EMDR 치료를 받은 2명의 여자 환자이다. 비교영상분석을 위해 정상 SPECT 영상을 제공한 10명은 동 병원에 근무하는 여자직원들로 병력 상 정신과 치료를 받은 적이 없었다. 정상군과 환자군 모두 오른손잡이였으며, 뇌 외상, 간질, 알코올 중독 등의 기질적인 신경정신계 질환의 기왕력이 없었고 두 환자의 경우 뇌 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, 이하 MRI) 검사 상 모두 정상 소견을 보였다. 증례보고에 사용되는 환자의 개인정보에 대하여 각각 설명하였고 개인정보의 게재를 허락하는 동의서를 2명의 환자로부터 받았다.

1. 환자병력

1) 환자 A
   52세 오른손잡이 여자 환자로 중학교 졸업 학력이며 전업 주부였다. 어촌에서 양식장을 운영하며 부녀회장직을 수행하였고 2001년 교통사고로 양측 하지의 다중골절과 보험회사 직원으로부터 진단서를 조작 당한 이후 자동차를 타기가 불안하고 쇳소리 같은 소음에 놀라는 것과 악몽 및 불면 등의 증상과 보험회사 사람이 자신을 감시한다는 피해사고를 주소로 내원하였다. DSM-IV 진단 기준에 따라 PTSD로 진단되었다. 본원 신경정신과에 2002년 6월경부터 외래 통원치료를 받았으나, 증상 조절에 어려움이 있어서 2003년 10월에 입원하여 EMDR 치료와 약물치료(일일 paroxetine 40mg, risperidone 4mg, quetiapine 500mg)를 받았다. 입원기간 6주 동안 총 6회의 EMDR 치료를 받았다.

2) 환자 B
   34세 오른손잡이 여자 환자로 고등학교 졸업 학력이며 결혼 10년째인 전업 주부였다. 과거력 상 부모와의 잦은 이별 경험이 있었고 결혼 전 성폭행 피해 경험이 있었다. 십대 후반부터 만성적인 우울감을 경험하였고 결혼 후에도 살림과 육아에만 집중하면서 무기력한 생활을 해왔다. 입원 한 달 전 남편이 다른 여자와 다정하게 이야기하는 장면을 본 이후 남편이 외도를 하면 어쩌나 하는 강박 사고가 있어서 불면, 불안을 호소해 왔으며, 입원 하루 전에는 친정집에서 갑자기 의식이 흐려지며, 울면서 죽은 남자 친구를 부르는 등의 해리증상을 일으켜 신경정신과로 입원하였으며 DSM-IV에 따라 PTSD와 해리장애(dissociative disorder)의 병존진단을 내렸다. 환자는 2003년 11월부터 4주간 동안 입원하면서 소량의 항 정신병약물(일일 risperidone 2mg)과 EMDR 치료를 총 6회에 걸쳐 시행 받았다.

2. EMDR 시행 및 증상 평가
   EMDR 치료는 EMDR institute에서 공인한 level I 교육과정을 이수한 한명의 정신과 전공의에 의해 이루어졌으며, 그 방식은 EMDR의 표준 8단계 프로토콜¹²⁾ 치료과정을 통하여 1회기(session)당 1시간 반 동안 시행되었다. 각 환자의 진단은 두 명의 정신과 전문의로부터 정신장애 진단 및 통계편람 4판의 진단기준(DSM-IV)¹³⁾에 근거해 이루어 졌으며, Clinical Global Impression(이하 CGI)¹⁴⁾와 Clinical-Administered PTSD for DSM-IV(이하 CAPS)¹⁵⁾과 같은 임상척도의 측정은 이에 대한 경험이 풍부한 정신과 전공의에 의해 수행되었다. 이외에 치료 전 후로 상태불안척도(state-trait anxiety scale, 이하 STAI)도 환자 스스로 작성하도록 하였다.

3. SPECT 촬영
   SPECT 촬영은 환자를 안정되게 눕힌 상태에서 정맥로를 확보하고 뇌 혈류영상 방사성의약품(perfusion imaging agent)인 Technetium 99m ethyl cysteinate dimmer(이하 99m-Tc-ECD)를 정맥 주사하였고, 5분후에 저 에너지, 고 해상 조준기를 갖춘 뇌전용 감마카메라를 이용하여 시행하였다.
   128 frame을 30분간의 acquisition time으로 전체 계수(count)가 얻어졌다. 절편(axial)의 두께는 1.67mm이며, 360도에 걸쳐 3도마다 총 128개의 투사상(projection)을 취하며 이때 자료는 128×128×64 행렬(matrix)로 감마카메라에 연결된 컴퓨터에 수록하였다. 환자의 움직임 등 전체적인 영상의 질을 확인한 후, 여과기를 이용하여 여과 역 투사 방식(filtered back projection)으로 영상을 재구성하였다.

4. SPM(statistical parametric mapping) 분석
   SPECT 영상을 Analyze 형식(ver7.5 Biomedical Imaging Resource Mayo foundation)으로 변환 시킨 후, Matlab 5.2(Mathworks Inc., USA)상에서 구현된 SPM99 소프트웨어(Institute of Neurology, University College of London, UK. 이하 SPM99)를 이용하여 모두 동일한 SPECT용 표준지도 위에 공간정규화(spatial normalization)하였다.
   신호 대 잡음비를 높이고 공간정규화로 미처 보정되지 않은 뇌 피질의 차이를 극복하기 위하여 20mm FWHM(full width at half maximum)을 갖는 가우시안 커널(Gaussian kernel)로 편평화(smoothing)하여 SPM 분석에 이용하였다.
   SPM99를 이용하여 두 가지의 분석이 이루어졌다.
   첫째, 두 명의 환자의 EMDR 치료 전과 후의 SPECT 영상을 비교하는 방식으로 분석(paired t-test)하였다. 둘째, 10명의 정상군의 영상과 2명의 환자군의 기저영상 그리고 EMDR 치료 후의 영상을 각각 집단비교(two sample t-test)하였다.
   이 증례에서는 threshold p-value는 0.01로 지정하였고, extent threshold voxels은 100로 지정하여 이를 만족시키는 cluster의 국소 최대값(local maxium)의 Talairach 좌표를 제시하였다.

5. 신경해부학적 위치 추적
   SPM99를 통하여 산출된 Talairach 좌표를 Talairach daemon 소프트웨어(UTHSCSA Research Imaging Center)를 이용하여 각 좌표에 해당되는 Brodman area(이하 BA)와 구체적 해부학적 명칭을 구하였다. 선택사양(option)은 'search nearest gray matter'를 이용하여 해당 Talairach 좌표에서 가장 가까운 대뇌피질을 찾을 수 있도록 하였다.

6. 분석결과

1) EMDR 치료 후 두 환자의 임상증상 및 임상척도 점수의 변화

(1) 환자 A
   EMDR 치료 후 환자의 피해 사고에는 임상적으로 뚜렷한 변화가 없었으나, 교통사고에 대한 재 경험, 회피, 과 각성 증상에 대한 전반적 호전이 있었다. 또한 환자 스스로도 사고 장면이 떠오르는 것과 깜짝 놀라게 되는 것이 줄어들었다고 하였다. 치료 전 환자의 CGI 점수는 7점 이었고, CAPS 점수는 총 96점(재경험 증상：28점, 회피 및 둔마 증상：42점, 과각성 증상：26점)이었으며 상태불안척도는 60점, 특성불안척도는 61점이었다. 치료 후 환자의 CGI 점수는 4점, CAPS 점수는 총 60점(재경험 증상：19점, 회피 및 둔마 증상：25점, 과각성 증상：16점)이었으며 상태불안척도에서는 41점으로 호전되었고, 특성불안척도 또한 44점으로 감소하였다.

(2) 환자 B
   환자는 치료 후 임상적으로 남편의 외도에 대한 강박사고가 소멸되었고, 불안, 우울 증상의 전반적 호전이 확인되었다. 또한 환자 스스로 결혼 첫날밤 남편이 자신의 순결을 의심하던 모습이 이제는 더 이상 떠오르지 않아 좋다고 하였다. 환자의 치료 전 CGI 점수는 6점이었고 CAPS 점수는 총 71점(재경험 증상：23점, 회피 및 둔마 증상 24점, 과각성 증상 24점)이었으며 상태불안척도는 58점, 특성불안척도는 50점이었다. 치료 후에는 CGI의 점수는 3점, CAPS 점수는 총 31점(재경험 증상：10점, 회피 및 둔마 증상：14점, 과각성 증상：7점)이었다. 상태불안척도는 43점으로 호전되었으며 특성불안 척도 또한 39점으로 감소하였다.

2) 환자군에서 치료 전후 SPECT 영상 비교

(1) EMDR 치료 후, 치료 전에 비해 뇌 혈류량의 증가가 나타난 부위
   EMDR 치료 후, 두 환자 모두 공통적으로 치료 전에 비하여 right middle frontal gyrus와 right superior frontal gyrus의 뇌 혈류량이 증가하였으며, 이 지역은 BA 6, 8, 9, 10, 46에 해당된다. left medial frontal gyrus, right superior frontal gyrus 역시 치료 후 뇌 혈류량의 유의한 증가가 나타났으며, 이 부위은 BA 8, 10에 해당된다(표 1, 그림 1). 그리고 기능적 신경해부학적 관점에서 보면 BA 8, 9, 10, 46은 dorsolateral prefrontal cortex에 포함되는 부위이다.

(2) EMDR 치료 후, 치료 전에 비해 뇌 혈류량의 감소가 나타난 부위
   EMDR 치료 후, 두 환자 모두 공통적으로 치료 전에 비하여 right middle temporal gyrus와 right sub-gyral의 뇌 혈류량이 감소하였으며, 이 부위는 BA 20, 21에 해당된다(표 2, 그림 2).

3) 정상군과 치료 전 환자군의 SPECT 영상 비교

(1) 정상군에 비해 치료 전 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 증가되어 있는 부위
   정상군에 비해 치료 전 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 증가되어 있는 부위는 left parahippocampal gyrus(BA 34), right parahippocampal gyrus(BA 19), left precentral gyrus(BA 6), left middle frontal gyrus(BA 6), right cingulate gyrus(BA 31), right sub-gyral(BA 40) 등으로 주로 변연계(limbic area)에 많이 분포 되어 있었다.

(2) 정상군에 비해 치료 전 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 감소되어 있는 부위
   정상군에 비해 치료 전 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 감소되어 있던 부위는 left superior frontal gyrus(BA 10), right middle frontal gyrus(BA 10), left postcentral gyrus(BA 40), left inferior parietal lobule(BA 40), right postcentral gyrus(BA 3), right precentral gyrus(BA 4), left middle frontal gyrus(BA 46), left superior frontal gyrus(BA 9) 등으로 주로 prefrontal area에 집중되어 있었다.

4) 정상군과 치료 후 환자군의 SPECT 영상 비교

(1) 정상군에 비해 치료 후 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 증가되어 있는 부위
   정상군에 비해 치료 후 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 증가되어 있던 부위는 right hippocampal gyrus(BA 19), left precentral gyrus(BA 6), left cingulate gyrus(BA 32), right cingulate gyrus(BA 31) 등이었으며, 치료 전과 비교해 보았을 때, 환자군에서 정상군에 비해 뇌 혈류량이 증가되어있는 군집(cluster)의 화적소(voxel) 수와 면적이 감소되어 나타나고 있다.

(2) 정상군에 비해 치료 후 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 감소되어 있는 부위
   정상군에 비해 치료 후 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 감소되어 있던 부위는 right middle temporal gyrus(BA 21), right inferior temporal gyrus(BA 20), left medial frontal gyrus(BA 11), right superior frontal gyrus(BA 10)이 있었다. 역시 치료 전과 비교해 보았을 때, 대조군에 비해 뇌 혈류량이 감소되어있는 군집의 화적소 수와 면적이 감소된 것을 볼 수 있다. 즉, 전반적으로 살펴보면 치료 전에 비해 치료 후에 환자군과 대조군의 뇌 혈류량 차이가 줄어든 것으로 보여진다.

고     찰

   두 환자 모두 과거력 상 주요 심리적 외상(major psychological trauma)에 노출된 경험이 있는 자로 입원 당시 보였던 증상 역시 과거 외상과 사실적으로 혹은 역동적으로 관련이 있었다. 두 환자 모두 과거 외상에 대한 EMDR 치료를 통하여 증상의 뚜렷한 호전을 보였고, 뇌 SPECT 상에서 뇌 혈류량의 분포의 공통적인 변화를 보였다.
   EMDR 치료 후, 두 환자 모두 공통적으로 치료 전에 비하여 right middle frontal gyrus와 superior frontal gyrus(BA 6, 8, 9, 10, 46)의 뇌 혈류량이 증가하였으며, left medial frontal gyrus와 superior frontal gyrus(BA 8, 10)의 뇌 혈류량의 증가가 나타났다. 이 부위는 prefrontal lobe, 특히 dorsolateral prefrontal cortex에 해당되는 지역으로 주로 수행기능(executive function) 및 작업기억(working memory)의 중추가 되는 부분으로 잘 알려져 있다.¹⁶⁾
   또한 이 부위는 과거 연구에 의하면, 감정의 표현(emotional expression)을 약화시키는 기능을 갖고 있는 것으로 보고 된 바 있으며, 이 부위의 기능 부전은 기분 장애에 있어서 감정 반응(emotional response)을 조절하는 기능의 문제를 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있다.¹⁷⁾
   이 연구에서 EMDR 치료 후 두 명의 환자에게서 나타난 양측 전두엽의 혈류량의 증가는 left frontal lobe과 anterior cingulate gyrus의 혈류량 증가를 보고한 Levin 등¹⁰⁾의 연구 결과와 일부 부합되는 소견이다.
   임상적으로는 두 환자에서 불안 증상, 침습적 사고의 감소가 나타났는데, 이것은 prefrontal에서의 혈류량 증가에 의한 활성도 및 기능 향상을 통해 감정의 조절 능력이 향상되면서 임상증상이 호전되어 나타난 것으로 유추해 볼 수 있겠다.
   EMDR 치료 후, 두 환자 모두 공통적으로 치료 전에 비하여 right middle temporal gyrus와 inferior temporal gyrus(BA 20, 21)의 뇌 혈류량이 감소하였다. 이 부위는 일차감각피질(primary sensory cortex)로부터 시각 정보와 청각 정보, 그리고 몸감각(somatosensory) 정보가 들어와서 정서, 동기, 기억 등과 연합되어 해석되는 연합피질(association cortex)이다.¹⁸⁾ 연합피질에서 나오는 신호는 편도(amygdala)의 basolateral nuclei를 거쳐 central nucleus에 이르게 되고, central nucleus는 정서 반응을 조절과 관계되는 뇌간(brain stem)과 연결되어 있다. EMDR 치료 후, 우측 연합피질 일부의 혈류량의 감소한 것은 연합피질의 활성도가 감소하므로 편도핵에 대한 자극이 줄어들고 또 뇌간의 흥분도 감소시켜, 결국 불안 증상 및 이와 관련한 신체증상을 감소시켰을 가능성이 있다는 것을 시사하는 것 같다.
   또한 right temporal lobe의 anterior and lateral temporal region은 역행기억(retrograde memory)을 담당하는 핵심적인 부위로, 과거의 특정 사건이나 사실, 지식 등의 인출에 관여할 것으로 예상되고 있다.¹⁶⁾ 이들 증례에서 EMDR 치료 후 임상적으로 과거 외상 기억과 외상 관련 장면의 소실 및 저하가 나타났고, 이와 동반하여 역행 기억을 담당하는 우측 측두엽 옆쪽 부분의 일부 부위에서 혈류량이 감소했다는 것은 EMDR이 외상 기억의 처리를 통해 치료적인 효과를 유도할 수도 있다는 가능성을 시사하는 소견일 수도 있겠다.
   그리고 치료 전 대조군에 비해 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 증가한 부위는 주로 변연계(limbic system)에 분포가 되어있었으며, 치료 전 대조군에 비해 환자군에서 뇌 혈류량이 상대적으로 감소되어 있던 부위는 주로 prefrontal cortex에 집중되어 있었다. 이것은 PTSD에 대한 기존의 신경영상학적 연구에서 보이는 편도의 과도한 흥분상태와 저하된 anterior cingulate와 prefontal cortex의 기능¹⁹⁾과 유사한 소견이기도 했다. EMDR 치료 후 이런 혈류량의 이상이 정상 대조군과 유사해 지면서 기존의 변연계와 prefrontal lobe 사이의 기능적 불균형 상태를 균형 상태로 만들어 치료적인 효과를 낼 수 있다는 가능성을 시사한다.

결     론

   이상의 결과를 종합해 보면, EMDR은 1) prefrontal lobe의 활성 증가를 통한 감정조절 능력 향상, 2) 연합피질의 활성조절을 통한 편도체의 과도한 자극 억제, 3) 과거 외상 기억에 대한 억제, 그리고 4) 변연계와 prefrontal lobe의 기능적 균형 유도 등을 통해 치료적인 효과를 나타낸다는 가설을 제시해 볼 수 있겠다.
   이 연구의 한계점으로는 첫째, 영상분석에 사용된 환자군(2명)과 정상군(10명)의 수가 적었다는 점이다. 이 때문에 SPM을 통한 영상분석에서 corrected p-value<0.05 정도의 통계적 유의성을 확보하지 못 하였고, 단지 uncorrected p-value<0.01 정도의 통계적 유의성만을 얻을 수 있었다. 그리고 환자군과 정상군의 연령과 학력 등을 일치시키지 못한 한계도 있었다. 정상군은 병원에 근무하는 여자직원들로서 연령은 평균 20대 후반이었으며 대졸의 학력이었다. 둘 째는 약물의 영향을 통제하지 못 했다는 점을 들 수 있다. 환자 A는 EMDR 치료 이전 6개월 전부터 일일 paroxetine 40mg과 alprazolam 0.75mg을 복용해 왔었고, 환자 B는 입원 기간 중 해리 증상 예방을 위해 risperidone을 소량 복용했다. 하지만 SPECT 촬영 전후 14일간 각 환자에서 약물의 종류 및 용량의 변화는 없었다. 셋 째는 뇌 영상의 질과 처리에 관한 문제를 들 수 있다. 이 연구는 SPECT를 사용하였기 때문에 공간 해상력(spatial resolution)이 자기 공명 영상(MRI)에 비해서는 떨어진다고 할 수 있으며, SPM 분석 시 기준이 되는 모형(template)이 한국인의 표준 뇌 모형과는 차이가 있기 때문에 결과 이상의 가능성이 있었다.
   하지만 이 연구는 EMDR 치료 전후로 SPECT를 이용하여 환자의 뇌 혈류량 변화를 측정하고 이것을 SPM을 이용하여 분석한 최초의 연구라는데 의의가 있다. 향후 진단과 증상들을 일치시킨 충분한 수의 연구대상자를 대상으로 한 추가 연구가 필요하다.