운동유발전위 (motor evoked potential : MEP)가 머리뼈 경유 또는 대뇌겉질 경유 자극 등의 방법으로 원심성 척수전달로의 완전성을 감시하는 수단으로 활용될 수 있는지 여부를 도출하기 위한 여러 가지 동물실험에서 운동유발전위는 짧은 잠복기를 지니고 있고 직접 전달되며 연접이 없는 D파와 긴 잠복기를 지니고 있고 간접 전달되며 연접에 의하여 전도되 는 I파로 이루어져 있다고 알려져 있다. 저자들은 장차 척수 감시, 평가 및 수술시 피라밋로 운동유발전위가 인간에서도 원심성 척수전달로의 완전성을 감시하는 수단으로 활용될 수 있는지 이해하기 위하여, 흰쥐 모델에서 피라밋로 운동유발 전위를 연구하고자 하였다. 32마리의 Sprague-Dawley 쥐를 대상으로 하여 스텐레스 스틸 전극을 뒷다리부 대뇌 겉질에 위치 시켰다. 1~4Hz의 단극성 직각 파장으로 0.1~5mA의 강도를 주어 자극하였다. 테프론으로 감긴 전극선을 활용하여 척수 안쪽의 운동유발전위를 기록하였다. 피라밋바깥로 운동유발전위가 배제되었는지 확인하기 위하여 최종적으로 뇌의 속섬유막을 자른 후와 동물 희생 후 피라밋로 운동유발전위를 기록하였다. 그 결과, 숨뇌와 7번째 척수목분절에서 기록된 도표상 피라밋로 운동유발전위는 1987년 Amasian이 분류한 바와 같이 양음양 복합의 D파와 거대한 I파가 연접이전 신경섬유와 피라밋세포의 홑연접성 분극화에 의하여 활성화되는 것으로 나 타났고, 8번째 척수가슴분절에서는 오직 I파만 나타났는데, 길어진 잠복기의 D파는 I파 속에 포함된 결과로 보였다. 특히 I파는 Amasian이나 Fehling의 측정법과 달리 300회 축적하여 측정한 결과 원래 두 개의 peak를 보이는 것으로 알려진 I파는 커다란 하나의 음파로 기록되는 차이를 보였고, 대뇌겉질에서 7번째 척수목분절을 1mA의 자극강도로 자극하여 나타난 D파의 전도속도는 11.01±0.20 m/sec이었으며 I파의 전도속도는 2.53±0.02 m/sec이었다. 뇌의 속섬유막을 자른 후와 동물 희생 후 각각 D파와 I파 모두 소실되었다. 뇌의 속섬유막을 자른 후와 동물 희생 후 파의 소실은 피라밋바깥로 운동유발전위가 배제되고 피라밋로 운동유발전위만 선택적으로 기록되었음을 반영하였다. 기존 실험방법과 달리 본 실험에서는, 흰쥐의 피라밋로 운동유발전위만 선택적으로 기록하는 실험에서 computer 전산상 약 300회정도 반복자극하고 축적합산된 평균치를 그래프화하여 척수 특히 척수목분절에서 피라밋형 운동신경로를 선택 적으로 감시하고 평가할 수 있었다. 사람에서도 임상경험을 축적하여 사람에 대한 선택적 피라밋로 운동유발전위 연구 활성화가 필요하다고 사료된다.
The motor evoked potential (MEP) elicited by transcranial or transcortical stimulation has been advocated as a method of monitoring the integrity of spinal efferent pathways in the various animal models. It was also defined that MEPs were composed of a short latency, direct, synapse free D-wave and a later latency, indirect, synapse mediated Iwave. The authors designed to study pyramidal MEP in rat, because we would understand and use pyramidal MEPs as human efferent spinal pathway monitoring tools during the spinal cord operation in the future. Thirty-two Sprague-Dawley rats were involved in this study. A stainless steel electrode was placed in the hindlimb motor cortex. It was stimulated with 1~4 Hz mono-rectangular pulse waves and 0.1~5 mA in stimulation intensity during short duration. Teflon coated wire electrode was used to record MEP in the spinal cord. MEPs after internal capsule cutting and post-mortem MEPs were recorded finally to exclude the possibility of extrapyramidal MEPs. At the level of medulla oblongata and seventh cervical segment (C7), the recorded MEPs showed positive-negativepositive complex D-wave and a large I-wave activated by presynaptic fibers and monosynaptic depolarization of pyramidal cells. But, at eighth thoracic segment (T8), only large negative I wave, in which prolonged D wave would be included, was recorded. From cortex to seventh cervical spinal cord at 1 mA stimulation intensity, the estimated conduction velocity of D-wave was approximately 11.01±0.20 m/sec and that of I-wave was 2.53±0.02 m/sec in this study. After internal capsule cutting and postmortem state, both D and I waves were disappeared. Loss of waves indicated that not the extrapyramidal pathway potentials but the pyramidal pathway potentials were recorded selectively. This successful preferential activation of pyramidal MEP in rat demonstrated the possibility of clinical availability during the spinal, especially cervical motor tract monitoring and evaluation. If repeated study would be continued in human, MEP will be more available in clinical field.
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