Electroencephalogram Power Spectra in Thioacetamide-induced Hepatic Encephalopathy

Thioacetamide 유발 간성뇌장애에서 뇌파 Power Spectra

During the development of hepatic encephalopathy after thioacetamide (TAA) injection to rat, EEG was recorded at two different states: without or with tactile stimulation of tail at regular intervals. Calculations based on the spectral and band analysis were used. The changes in the power spectra and bands were examined in 3 different behavioral stages: normal, mild ataxia and severe ataxia. In normal rats, the stimulation produced the increase in the power of the theta $(3.5{\sim}8\;Hz)$ and the gamma $(30{\sim}50\;Hz)$ bands. These changes could not be produced in rats with the mild and severe ataxia. The changes in the power of the theta band occurred earlier than those of the beta3 and the gamma bands in the stimulated state. Gradual decreases in the spectral power of the beta3 $(21{\sim}30\;Hz)$ and the gamma bands were correlated with the progress of the stages from normal condition to mild to severe ataxia in both unstimulated and stimulated states. The results indicate that the spectral and band analysis used in this study can quantify the severity of the neurological malfunction during HE.

흰쥐에 thioacetamide(TAA)를 투여하면 간성뇌장애가 유발된다. 두가지 행동 상태(꼬리 접촉자극 및 미자극)와 세 단계의 신경학적 이상의 단계(정상, 약한 운동실조, 심한 운동실조)별로 뇌파를 기록하였고, 뇌파 스펙트럼 및 대역 분석을 통하여 간성뇌장애 진행동안 뇌파의 정량적인 변동을 관찰하였다. 정상 쥐에서 자극은 $theta(3.5{\sim}8\;Hz)$ 및 $gamma(30{\sim}50\;Hz)$ 대역의 power을 증가시켰다. 운동실조가 있는 쥐에서 이러한 변화가 일어나지 못하였다. 꼬리 자극을 하는 상태에서 theta 대역의 변화는 gamma 대역의 변화 보다 더욱 일찍 관찰되었다. 신경학적 행동 단계가 심해짐에 따라서 $beta3(21{\sim}30\;Hz)$ 및 gamma 대역에서 power가 점차적으로 감소하였다. 또한 간성뇌장애의 신경학적 증상은 benzodiazepine계 물질에 의하여 야기된다는 가설이 있으므로 beta power의 증가가 관찰될 것으로 기대하였으나 이 연구에서는 관찰하지 못하였다. 이 결과들로 미루어 볼때 이 연구에 사용된 스펙트럼 및 대역 분석이 간성뇌장애동안 신경학적 증상의 정도를 정량화 할 수 있다고 생각된다.