모차르트 소나타 KV448 들으면 뇌전증의 스파이크 강도 평균 66.5% 감소

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-09-22 19:53:41
  • -
  • +
  • 인쇄
5'00"읽기
* 모차르트 소나타 KV448을 들으면 환자의 뇌파에서 뇌전증의 스파이크 강도 평균 66.5% 감소
* 30초 이상 지속된 소나타의 일부만 효과적인 것으로 판명
* 피험자가 좋아하는 곡을 포함해 짧은 섹션이나 다른 음악은 도움이 되지 않았다.
* 모차르트 소나타를 들을 때 느린 세타파가 뇌의 이 영역에서 증가
* 이 파동 패턴은 일반적으로 우리가 깊은 휴식을 취하거나 황혼의 수면에 있을 때 발생

모차르트 음악으로 뇌전증 완화 
피아노 소나타 KV448만이 뇌의 과도한 신호 폭풍을 약화시킨다.


수수께끼 효과:
특정 모차르트 피아노 소나타는 뇌전증 발작을 막을 수 있다. 다른 어떤 음악과도 비교할 수 없는 효과가 있다. 환자가 이 소나타를 들을 때 뇌에서 뇌전증의 전형적인 EEG 피크가 분명히 줄어들었다는 측정 결과가 나타난다. 연구는 이 모차르트 작품만으로도 치료 내성이 있는 뇌전증에도 뚜렷한 진정 효과가 있는 이유에 대한 첫 번째 단서를 제공한다. 

▲ 특정 모차르트 피아노 소나타는 분명히 뇌전증 발작을 완화시킬 수 있다. 그 이유는 무엇일까?

음악은 인간에게 주관적인 웰빙 느낌 그 이상을 유발한다.
음악의 치유 효과는 고통과 불안을 완화하고 면역 체계를 강화하며 심장과 뇌를 도울 수 있다. 예를 들어, 모차르트의 음악을 들을 때 우리 유전자의 활동도 더 좋게 변한다. 반면에 IQ에 대해 주장된 "모차르트 효과"는 반박되었다. 아이들이 클래식 음악을 들을 때 나중에 더 똑똑해지지는 않는다.

모차르트의 피아노 소나타가 뇌전증을 완화시켜 준다. 그 이유는 무엇일까?
분명히 모차르트의 음악에서만 나타나는 치유 효과가 있다. 심지어 단일 작품에서도 나타난다. 두 대의 피아노를 위한 소나타 D장조(KV448)는 뇌전증 발작을 완화할 수 있다. 환자가 이 소나타를 들을 때 EEG 연구와 뇌 스캔이 보여주듯이 경련을 완화하고 발작의 전형적인 뇌파 피크를 약화시킨다. "최근 뇌전증 연구에서 이 '모차르트 KV448 효과'에 대한 지속적인 확인이 있다"고 뉴햄프셔에 있는 다트머스 대학의 로버트 쿠온(Robert J. Quon)과 그의 동료들이 설명했다.
▲ Fig 1. 자동화된 스파이크 감지기 파이프라인. 템플릿 일치 IED 감지기는 먼저 60ms 삼각형 템플릿을 사전 처리된 스테레오 EEG와 상호 상관시킨 다음 1초 슬라이딩 창의 중앙 표준 편차로 상호 상관을 정규화했다. 그런 다음 정규화된 교차 상관의 절대값을 사용해 지정된 임계값을 초과하는 로컬 피크를 IED로 표시했다. (출처:관련논문Musical components important for the Mozart K448 effect in epilepsy)
▲ Fig 2. 작업 구조 및 유효성 검사 방법. (a) 시험은 대체 없이 무작위로 선택된 청각 자극으로 구성되었으며, 각각은 15초 동안 제시되고 15초 휴식 기간("그룹 15")이 뒤따랐다. (b) 시험은 대체 없이 무작위로 선택된 음악 자극으로 구성, 각 청각 자극의 마지막 30초 동안 동시 주의 작업이 수행. 그 다음에는 60초의 통제 기간과 피험자가 청각 자극에 참여했는지 여부를 평가하는 참/거짓 질문이 이어졌다("그룹 90"). (c) 한계 모델(GEE)은 각 연구 그룹의 통제 기간 사이에 전역 정규화된 IED 비율의 유의하지 않은 차이를 나타냈다(p = 0.92). z-점수 IED 비율에 대한 RM-ANOVA는 그룹 15(p = 0.16)(d)와 그룹 90(p = 0.40)(e)에 대한 통제 기간 사이에 IED에서 유의한 변동을 나타내지 않았습니다. 평균 및 표준 편차 표시. (출처 관련논문)
▲ Fig 3. 감소된 글로벌 IED 비율은 ​​음악 노출 기간에 따라 다르다. (a) GEE 모델은 K448의 원래 버전이 최소 90초 노출로 IED를 줄이는 데 효과적인 유일한 자극임을 보여주었다. (b) K448의 변경된 버전에 대해 유의하지 않은 감소가 관찰되었다(상단 = modulatedK448, 하단 = filteredK448). (c) Mozart의 오리지널 K448의 90초 창을 분할하면 IED 감소가 30초 노출 후에 시작된다는 것이 밝혀졌다. 0–15와 30–45 창 사이에 상당한 IED 감소가 있었다(p = 0.004). 통제 자극(음악적 통제 = 바그너의 로엔그린[막 I의 서곡], 비음악적 통제 = 자주색 소음)은 각 시간 창에 대해 유의미한 IED 감소를 보여주었다. (d) 그룹 90에 제공된 다른 모든 음악적 자극은 유의하지 않은 IED 감소를 보여주었다. 각 노래 레이블 뒤의 "T" 또는 "N"은 해당 노래의 감마 범위 청각 변조 스펙트럼이 K448의 감마 범위 청각 변조 스펙트럼과 일치하는지("T") 일치하지 않는지("N") 나타낸다. "변경됨"은 2차 감마 변조가 있는 신호를 나타냄. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001에서 유의성. (출처:관련논문)

이상한 점:
이 효과는 다른 음악에서는 복제할 수 없다.
비슷한 효과를 가진 모차르트의 또 다른 피아노 소나타가 있다. 다른 어떤 고전 음악이나 현대 음악도 뇌전증에 효과적인 것 같지 않다. 왜 그럴까? Quon과 그의 팀은 “Mozart KV448 효과의 정확한 원인은 알려져 있지 않다”고 말했다.

뇌의 뇌전증 "스파이크" 감소

이것이 바로 연구자들이 뇌전증 환자 16명의 뇌를 자세히 관찰할 기회를 얻은 이유다.
발작이 약물 치료에 반응하지 않았기 때문에 보다 정확한 진단을 위해 환자의 뇌에 전극을 삽입했다. 이를 통해 연구원들은 피험자들이 모차르트 소나타 또는 기타 음악에서 다양한 길이의 발췌문을 듣는 동안 뇌파와 뇌 활동을 "현장에서" 직접 기록할 수 있는 기회를 얻었다.

테스트 확인:
모차르트 소나타 KV448을 들으면 환자의 뇌파에서 뇌전증의 전형적인 "스파이크" 강도가 평균 66.5% 감소했다. Quon과 그의 동료들이 보고한 바와 같이 발작과 관련된 증상도 더 약했다. 30초 이상 지속된 소나타의 일부만 효과적인 것으로 판명됐다. 피험자가 좋아하는 곡을 포함하여 짧은 섹션이나 다른 음악은 도움이 되지 않았다.
▲ Fig 4. 양측 전두엽은 K448에 반응했다. (a) 주제에 걸쳐 집계된 스테레오 EEG 전극. (b) 선형 혼합 모델은 양측 전두피질(오른쪽 전두엽 피질(FC) % reduction = 59.55, p = 0.049; 왼쪽 FC % reduction = 63.25, p = 0.017)을 제외한 모든 영역에서 유의하지 않은 감소를 나타냈다. "n"은 해당 뇌 영역에서 전극 커버리지가 있는 피험자의 수를 나타내고 "s"는 고유한 실험 세션의 수를 나타낸다. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001에서 유의성. (출처:관련논문)

감마 주파수 없이는 작동하지 않는다.

팀이 저주파와 무엇보다도 약 40Hz의 감마 주파수 범위를 걸러낸 Mozart 소나타 버전에서도 효과가 없었다. 이 톤 범위는 뇌 활동에 자극 효과가 있다고 말하며, 반대로 감마 뇌파는 각성 신호로 간주되지만 간질 환자의 경우 초기 발작과도 관련이 있다.

"이와 상관없이 수정된 소나타와 유사한 주파수 구조를 가진 유사하고 선호하는 음악에 대한 우리의 결과는 모차르트의 작곡에 뭔가 특별한 것이 있어야 함을 보여준다"고 과학자들은 기술했다. 이 소나타의 구조와 그 멜로디 시퀀스 또는 하모니에 관한 무언가가 특히 뇌전증에 영향을 미치는 것 같다.

전두엽의 세타파

이를 확인하기 위해 Quon과 그의 동료들은 뇌파 데이터에 대한 추가 분석을 수행했다.
“다음으로 우리는 '모차르트 효과'를 보다 정확하게 현지화할 수 있는지 확인하고 싶었다"고 그들은 설명했다. 뇌전증의 특징은 발작의 초점에서 흐려질 뿐만 아니라 전두엽의 양쪽 측면, 즉 무엇보다도 감정 반응의 조절에 관여하는 전두엽의 일부인 것으로 나타났다.

연구자들이 발견한 것처럼 모차르트 소나타를 들을 때 느린 세타파가 뇌의 이 영역에서 증가했다. 이 파동 패턴은 일반적으로 우리가 깊은 휴식을 취하거나 황혼의 수면에 있을 때 발생한다.

놀라운 점은 다른 많은 음악과 달리 모차르트 소나타의 시작 부분이 각각 고유한 하모니를 가진 대조되는 여러 음악 주제로 구성되어 있다는 점이다. 과학자들은 "전두엽 세타 활동의 증가와 이 음악 섹션 간의 전환 사이에는 상당한 연관성이 있었다"고 보고했다.

▲ 뇌전증 발작의 전형적인 스파이크에 변화가

있는 EEG.

 

* 아래 링크 주소에서 음악을 들을 수 있다

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Mozart_K448.ogg


음악치료를 받으러 가는 길에

Quon과 그의 동료들에 따르면, 이러한 결과는 모차르트 소나타 KV448의 특별한 음악적 구조가 뇌전증 완화 효과에 중요한 역할을 한다는 것을 나타낼 수 있다. 아마도 그것은 무의식적인 감정적 반응을 촉발하여 전두엽의 감쇠하는 세타파를 촉진한다. "이 경우, 우리의 결과는 간질에 대한 비침습적, 비약물학적 개입으로서 Mozart KV488 효과를 추가로 조사하는 데 찬성한다"고 팀은 썼다.

다음으로 연구원들은 모차르트 소나타의 효과적인 구조를 가진 음악을 구체적으로 만들 수 있는지 여부를 테스트하려고 한다. 이것은 이 효과에 필요한 구조를 식별하고 이를 기반으로 보다 표적화된 음악 치료를 개발하는 데 도움이 될 수 있다.
(Scientific Reports, 2021; doi: 10.1038 / s41598-021-95922-7)
출처: Scientific Reports,

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]

  • 글자크기
  • +
  • -
  • 인쇄
뉴스댓글 >

주요기사

+

많이 본 기사

Basic Science

+

Technology

+

Photos

+