뇌파의 정의와 특징

 대뇌겉질의 신경 세포군에서 발생한 뇌 전기활동을 체외로 도출하고, 이를 증폭해서 전위는 종축으로 시간은 횡축으로 해서 머리덮개 상에서 기록한 것이 뇌파이다. 머리덮개 상에서 측정되는 뇌파의 전위 변동은 약 1~60Hz의 주파수와 5~300µV(보통, 20~100 µV)의 전위변동을 나타낸다 뇌파는 어떠한 질병을 찾아내는 것이 아니라, 뇌의 기능적 변화를 나타내는 것이다. 뇌파상의 변화를 주는 요인은 개인차, 연령, 의식상태의 변화, 정신활동 및 지각자극, 신체의 생리적 변화, 뇌 내 병적 과정 혹은 질환상태 등이 있다. 일반적으로 뇌파라 하면 머리덮개 전극에서 포착된 머리덮개뇌파(scalp EEG)를 말하며, 머리덮개뇌파 외에도 사용하는 전극이나 설치 방법에 따라 뇌 겉질 뇌파, 나비뼈 전극 뇌파, 타원구멍전극뇌파, 깊은부위전극뇌파 등 여러 가지 기록 방법이 있다. 뇌파는 객관적, 비침습적, 연속적으로 간단하게 대뇌기능을 평가할 수 있는 검사법이고, 현재 대뇌기능 평가법에서 이 뇌파보다 우수한 검사법은 없다. 뇌파는 뇌의 기능을 다양하게 반영하는 것이므로 뇌의 기능에 장애를 일으키는 질환은 모두 뇌파 검사의 대상이 된다. 그 중 가장 중요한 질환은 뇌전증이며, 머리외상, 뇌종양 등 뇌의 기질적 및 기능적 질환에 대하여 진단, 치료효과, 예후 판정은 물론 각종 질환에 수반되는 의식장애 등의 판정에 이용되고 있다. 그러나 뇌파 소견으로는 뇌 작용의 일부를 추측하는 것에 지나지 않는다. 각 질환마다 특이적인 뇌파상이란 없는 것이고, 뇌의 기능에 따라서 출현하는 퇴파 패턴으로부터 각 잘병상태를 추정하여 진단에 도움을 준다. 뇌파검사가 필요한 주요 증상으로서는 지속성 증상, 발작성 증상 그리고 뇌전증을 포함한 각종 뇌 질환들로서 다음과 같다. 첫째, 두통, 구토, 의식장애, 현기증, 지능저하, 발육장애, 지각장애, 운동장애 등 지속성 증상으로 뇌가 관여하고 있는 것. 둘째, 발작성증상으로 실신, 무반응, 전신 또는 국소 부위의 경련, 이상운동, 이상행동, 복통, 두통, 심계항진, 호흡곤란, 수면발작, 히스테리 등. 셋째, 질환성인 것이 있으나 뇌파검사만으로 질환의 진단명이 확정되는 것은 드물고, 임상소견이나 경과 및 다른 검사와 함께 종합하여 진단을 내리는 것이 일반적이다. 임상에서 뇌파의 판정은 환자의 연령에 따른 머리덮개상의 위치별로 유도되어 나타나는 파형, 주파수, 주기, 극성, 진폭 등을 종합 분석함으로써 이루어진다. 뇌파는 규칙성과 불규칙성 및 연속성과 일과성 등 일정한 활동과 거의 일정한 주기 및 파형을 가지고 반복되는 율동을 가지는 것이 특징이다. 주파수는 1초 동안에 반복되는 파의 수를 의미하고 그 단위는 Hz로 표현한다. 사람의 뇌파에 대한 주파수 범위는 0.5~40Hz 정도이다. 현재 뇌파계는 보통 30 mm/sec의 기록이동 속도로 기록 시 26~30Hz까지 표현된다. 주기란 반복하는 파의 시간적 길이를 말하며, 파의 산과 산을 또는 계곡과 계곡을 연결하녀 그 간격을 말하며, 지속시간을 msec의 단위로 표시한다. 주파수에 의한 뇌파분류를 보자면, 알파파를 기준으로 해서 알파보다 주파수가 낮은 델타, 세타를 느린파, 알파보다 주파수가 높은 베타파를 빠른 파라고 하며, 일반적으로 느린파는 진폭이 높고, 빠른파는 진폭이 낮은 것이 많다. 성인ㄷ 뇌파는 각성 시 알파파, 베타파이며 각성 시 뇌파에 느린파 성분이 나타나면 비성상이다. 

 알파파는 뇌파의 기본이 되며 기본파, 기초율동 등으로 표현되고 있다. 주파수는 8~13Hz이고, 출현부위는 마루엽과 특히 뒤통수엽에 잘 기록된다. 진폭은 10~100µV(유아 : 20µV, 아동 70µV, 성인 50µV)이다. 특히 뒤통수부에서는 9~12Hz, 20~25Hz 전후의 알파파가 잘 나타난다. 정상 성인의 각성, 안정, 눈감기 상태에서 잘 보이며, 진폭은 점증, 점강을 보이는 것이 많다. 베타파는 주파수가 13Hz 이상인 빠른 파로 출현부위는 정상적으로 이마부에서 잘 기록된다. 긴장하거나 집중되는 정신 활동 시 뇌 전체에서 광범위하게 나타난다. 또한 치료약제(페노바비탈, 푸리미돈 등)의 종류에 따라서 광범위하게 베타파가 증가하는 경우도 있다. 세타파는 주파수가 4~7Hz인 느린파이다. 출현부위는 뒤통수부와 관자부에서 기록된다. 진폭은 10~50µV이며 규칙적인 느린파이다. 어린이의 경우 5~7Hz의세타파가 출현하고, 성인의 경우 실망에 따른 정서불안 시 나타난다. 어린이, 성인의 경우 수면 중에 나탄나고 60세 이상의 노령자에서는 약간 많아진다. 정상 성인의 경우 각성상태에서 거의 출현하지 않고 출현해도 극히 일부이다. 델타파는 주파수 0.5~3Hz로 느린파이다. 출현부위는 다양하지만 주로 이마부에 나타난다. 진폭은 100µV 정도의 진폭이 크고 불규칙한 느린파이고 나이에 관계없이 깊은 수면 중에 나타난다. 간질, 뇌종양, 정신박약 등에 이상이 있을 때 나탄나고 각성 시 델타파의 출현이 있으면 그것만으로도 이상으로 판정할 수 있다. 진폭. 진폭이란 파의 높이로, 파의 최고점 C로부터 시간 축에 대해 수직선을 긋고 그것과 그 파의 두 최하위 점을 잇는 선 A, B가 교차하는 D까지의 길이 CD를 그 파의 진폭이라고 하며, 단위는 µV를 사용한다. µV이상의 파를 고전위파, 20µV 이하는 저 전위파라고 한다. 비정상으로 간주할 수 있는 중요한 소견은 진폭의 좌우 대칭성이다. 위상과 위상관계. 위상은 뇌파간의 위치와 시간적 관계를 나타낸다. 뇌파계의 극성은 심전도와 반대로 기선에서 상향으로 그려지는 파형을 음성파, 하향으로 그려지는 파형을 양성파라고 한다. 어떤 파형이 음성 또는 양성으로만 나타난 경우 1상성파 또는 단상성파, 음성과 양성 또는 양성과 음성의 성분이 연속하여 형성되는 경우 2상성파, 음성-양성-음성, 양성-음성-양성의 세 개의 성분이 다 있으면 3상성파, 음성이나 양성 둘 다 더욱 많은 성분을 가진 것을 다상성파라고 표현한다. 대표적인 것은 3상성파로 의식장애나 간성혼수일 때 특징적인 뇌파이다. 2개 이상의 유도에서 기록되어진 파 사이의 상호간의 시간적 관계를 비교한 경우 파의 산과 산, 게곡과 계곡이 일치하고 있을 때 두 개의 파는 동기성(synchronous)이라 하며, 일치하지 않으면 비동기성(asynchrous)이라 한다. 쌍방의 파형이 거꾸로 마치 마주보고 있는 것처럼 되어 있을 때는 역위상(phase reversal)이라 하고 쌍극 유도에서 나타나는 위상의 역전은 병변의 위치를 결정하는 데 중요한 이상파의 초점 소견이 된다. 분포(Distrbution), 국재(localization). 어떤 이상파가 머리덮개 상의 어느 부분에 나타나는가를 파악한다는 것은 중요하다. 출현부위가 전 유도에서 출현하는 상태를 광범성(diffuse) 혹은 전반성(generalized)이라 하며, 제한된 부위에 출현하는 것을 국한성(localized) 또는 국재성, 국소성이라 하며, 어떤 특정한 파의 기원점을 나타내고 항상 국한되서 출현하는 것을 초점성(focus)이라 한다.

 

*참고문헌
윤중수, 강지혁, 김철승, 김지용, 송선옥, 및 최완수. (2014). 신임상생리학 신경기능검사학. 고려의학 출판사.