KR20200055431A - 섬망이 유도된 동물모델 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정위 수술을 위해 실험동물 머리를 정위 장치에 고정하고, 상기 실험동물의 머리를 절개하여 전두엽과 두정엽이 노출되도록 하는 단계 및 상기 실험동물의 전두엽에 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 전두엽 전극을 삽입하고, 두정엽에 상기 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 두정엽 전극을 삽입하는 단계를 포함하는 섬망이 유도된 동물모델 제조 방법에 관한 것이다.

Description

섬망이 유도된 동물모델 및 이의 제조 방법 {Delirium-Induced animal model and its producing method}

본 발명은 섬망이 유도된 동물모델 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

섬망이란, 급성 뇌부전이라고도 하며, 갑작스럽게 발병한 인지기능 장애, 의식의 장애로 뇌 기능에 장애가 일어나는 것을 의미한다.

아직까지 섬망에 대한 정확한 원인이 밝혀지지 않고 있으며, 섬망이 발병하면 기억력, 지남력, 언어 능력, 시공간 인지 능력 등 다양한 인지 기능의 장애가 동반되며, 적절하게 치료되지 못하는 경우 치료 경과와 생존률에 영향을 끼친다. 특히, 중환자실에 입원하는 환자들 중에서 35~80%에 해당하는 환자들에게 발생할 정도로 발병률이 높다.

이와 같은 위험성에도 불구하고, 적절한 동물 실험 모델이 없기 때문에 섬망의 진단 및 치료법이 개발/발견되지 못하고 있는 상황이다.

기존에는 복강 내 염증 물질, 독성 물질을 주입하고, 복부 절개 수술을 통해 신체 전반에 걸친 병적 증상을 유도하는 방법이 실시되고 있지만, 각 개체마다 나타나는 반응이 다를 수 있고, 섬망 발생의 유무 및 심각도를 조절하기 어렵다는 문제로 인해 섬망의 정도를 조절하기가 거의 불가능하였다.

또한, 사람과 달리 동물 실험 모델을 이용하기 때문에, 사람과 달리 행동 관찰로 얻는 정보가 한정되어 섬망을 평가하기가 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0100627 (2018.09.11)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 실험동물의 전두엽과 대뇌엽에 특정 위치에 전극을 삽입함으로써 동물모델에 섬망을 유도하는 섬망이 유도된 동물모델 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 섬망이 유도된 동물모델 제조 방법은, 정위 수술을 위해 실험동물 머리를 정위 장치에 고정하고, 상기 실험동물의 머리를 절개하여 전두엽과 두정엽이 노출되도록 하는 단계; 및 상기 실험동물의 전두엽에 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 전두엽 전극을 삽입하고, 두정엽에 상기 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 두정엽 전극을 삽입하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 2개의 전두엽 전극 사이의 거리는 상기 2개의 두정엽 전극 사이의 거리보다 좁은 것이다.

또한, 상기 정수리점으로부터 상기 2개의 전두엽 전극을 이은 선분과의 거리는 상기 정수리점으로부터 상기 2개의 두정엽 전극을 이은 선분과의 거리보다 긴 것이다.

또한, 상기 전두엽 전극은, 상기 정수리점을 기준으로 상측으로 5.4 내지 6.4mm 떨어진 지점에 2개가 삽입된 것이고, 상기 두정엽 전극은, 상기 정수리점을 기준으로 하측으로 3.8 내지 5.2mm 떨어진 지점에 2개가 삽입된 것이다.

또한, 상기 전두엽 전극은, 상기 정수리점을 기준으로 좌우로 0.5mm 내지 3.5mm 떨어진 지점에 서로 대칭되도록 삽입된 것이고, 상기 두정엽 전극은, 상기 정수리점을 기준으로 좌우로 2.8mm 내지 6.2mm 떨어진 지점에 서로 대칭되도록 삽입된 것이다.

또한, 상기 2개의 전두엽 전극 사이에는 Reference가 삽입되고, 상기 2개의 두정엽 전극 사이에는 Ground가 삽입될 수 있다.

또한, 상기 실험동물의 뇌파 신호를 수집 및 분석하여 상기 실험동물의 섬망 유도 여부를 체킹하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 섬망이 유도된 동물모델은, 상기 언급된 섬망이 유도된 동물모델 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 실험동물의 전두엽과 대뇌엽에 특정 위치에 전극을 삽입함으로써 동물모델에 섬망을 유도할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대뇌 전극 삽입을 이용한 섬망 유도 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 전극이 삽입되는 위치를 설명한 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전두엽 및 두정엽에 삽입된 전극으로부터 뇌파를 수집하는 것을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 머리 고정을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 뇌에 드릴링을 하는 것을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 전극을 삽입하는 것을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 삽입된 전극을 통해 뇌파를 수집하는 것을 예시한 도면이다.
도 8은 실험동물의 섬망 유도 여부를 확인하기 위해 행동 실험을 통해 활동량 변화를 평가하는 것을 예시한 도면이다.
도 9는 실험동물의 섬망 유도 여부를 확인하기 위해 숨겨진 펠렛을 발견하는데 소요되는 시간을 측정하는 것을 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 수술 9시간 후 델타 주파수 대역을 분석한 결과이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 섬망이 유도된 실험동물을 tDCS군과 정상군으로 구별한 후 묻힌 음식 테스트를 수행한 측정 데이터를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 뇌 연결성(Brain Connectivity) 분석에 관한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

설명에 앞서 본 명세서에서 사용하는 용어의 의미를 간략히 설명한다. 그렇지만 용어의 설명은 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것이므로, 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 주의해야 한다.

정수리점(Bregma): 두개골을 이루고 있는 여러 개의 뼈들이 만나는 면에 형성되는 관상 봉합선과 시상 봉합선의 교차 부위로, 뇌의 입체 정위 수술시 기준점이 되는 점을 의미한다.

동물모델: 본 발명에서는 성체 수컷 SD Rat을 동물모델로 이용하였고, 이하 본 발명의 실시예에서는 실험동물로 명명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대뇌 전극 삽입을 이용한 섬망 유도 방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 전극이 삽입되는 위치를 설명한 예시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전두엽 및 두정엽에 삽입된 전극으로부터 뇌파를 수집하는 것을 예시한 도면이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 대뇌 전극 삽입을 이용한 섬망 유도 방법의 흐름에 대해서 설명하도록 한다.

이때, 도 2에서 Bregma는 정수리점, Place of electrode at frontal lobe는 전두엽 전극(110), Place of electrode at parietal lobe는 두정엽 전극(130)을 의미한다.

실험동물을 준비하는 단계를 수행한다. (S510단계)

보다 상세하게는, 정위 수술을 위해 실험동물의 머리를 정위 장치에 고정하고, 실험동물의 머리를 절개하여 전두엽과 두정엽이 노출되도록 한다.

여기서, 본 특허의 발명자는 성체 수컷 SD Rat, 17.3 ± 3.41주, 395.17 ± 48.05g의 실험동물을 사용하여 진행하였다.

S510단계 다음으로, 실험동물의 전두엽에 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 전두엽 전극을 삽입하고, 두정엽에 상기 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 두정엽 전극을 삽입하도록 한다. (S520단계)

이때, 전극 삽입 장치가 정수리점을 체킹하고, 정수리점을 기준으로 기 설정된 지점에 각각의 전극을 삽입하도록 할 수 있다.

여기서, 실험동물의 머리를 절개하고 전두엽과 두정엽에 전극을 삽입하는 것은 2가지 목적을 갖는다. 우선, 전두엽과 두정엽에 전극을 삽입함으로써 실험동물에 섬망이 유발되도록 할 수 있다. 그리고, 전두엽과 두정엽에 전극으로부터 실험동물의 EEG를 측정할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 2와 같이 전두엽에는 정수리점(Bregma)을 기준(AP: 0.0, ML: 0.0)으로 상측(예컨대, +X방향)으로 5.4mm 내지 6.4mm 떨어진 지점(AP: +5.9 ± 0.5mm)에 2개의 전극을 삽입하고, 두정엽에는 정수리점을 기준으로 하측(예컨대, -X방향)으로 3.8mm 내지 5.2mm 떨어진 지점(AP: -4.5 ± 0.7mm)에 2개를 삽입한다.

이때, 2개의 전두엽 전극(110)은 정수리점을 기준(AP: 0.0, ML: 0.0)으로 좌우로 0.5mm 내지 3.5mm 떨어진 지점(ML: +2.0 ± 1.5mm)에 서로 대칭되도록 삽입하고, 2개의 두정엽 전극(130)은 정수리점을 기준으로 좌우로 2.8mm 내지 6.2mm 떨어진 지점(ML: +4.7 ± 1.5mm)에 서로 대칭되도록 삽입한다.

여기서, 2개의 전두엽 전극(110) 사이의 거리는 2개의 두정엽 전극(130) 사이의 거리보다 좁을 수 있으며, 정수리점(AP: 0.0, ML: 0.0)으로부터 2개의 전두엽 전극(110)을 이은 선분과의 거리는 정수리점(AP: 0.0, ML: 0.0)으로부터 2개의 두정엽 전극(130)을 이은 선분과의 거리보다 길 수 있다.

이때, 실험동물에 크기에 따라서 위에서 언급한 범위 내에서 전극이 삽입되는 위치를 미세하게 조정하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 전두엽과 두정엽의 각 위치에 전극을 삽입하게 되면 실험동물에 섬망이 유도된다.

또한, S520단계 다음으로 실험동물에 삽입된 전극에 커넥터를 연결하여 실험동물의 뇌파 신호를 수집하고 분석하여 실험동물의 섬망 유도 여부를 체킹하는 단계(S530단계)를 더 포함할 수 있다.

S530단계를 수행하여, 섬망 판단 모듈을 통해 실험동물에 제대로 섬망이 유도되었는지를 체킹함으로써, 실험동물의 섬망 유도가 성공했는지 여부를 판단할 수 있다.

S530단계는 아래와 같은 단계들을 더 포함할 수 있다.

일 실시예로, 실험동물의 자유행동 상태에서의 움직임 데이터를 획득하고, 상기 움직임 데이터를 분석하여 실험동물의 활동량 변화를 평가하여 실험동물의 섬망 유도 여부를 판단할 수 있다.

이때, 수집된 데이터를 컴퓨터에 입력하고, 섬망 분석 모듈이 데이터를 기준치와 비교하여 실험동물의 섬망 유도 여부를 판단하도록 할 수 있다.

또 다른 예로, 묻힌 음식 테스트를 수행하는 단계로서, 실험동물이 숨겨진 펠렛을 발견하는데 소요된 시간 데이터를 획득하고, 상기 시간 데이터를 분석하여 실험동물의 사고력, 판단력 저하를 체킹하여 실험동물의 섬망 유도 여부를 판단하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 또한 위와 같이 수집된 시간 데이터를 컴퓨터에 입력하고, 섬망 분석 모듈이 데이터를 기준치와 비교하여 실험동물의 섬망 유도 여부를 판단하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예로 삽입된 전극에 미세 전류를 가하여 섬망을 치료하도록 하는 과정들이 더 포함될 수 있다.

이때, 2개의 전두엽 전극 사이에는 레퍼런스(Refernce) 전극을 삽입되고, 2개의 두정엽 전극 사이에는 그라운드(Ground) 전극이 삽입될 수 있다.

실험동물의 오른쪽 전두엽의 피질에 경두개 전기자극(tDCS) 방식으로 미세전류를 일정시간동안 인가한다.

보다 상세하게는, 전류 인가 장치(150)를 이용하여 실험동물의 전두엽에 에 경두개 전기자극(tDCS) 방식으로 0.2mA의 전류를 20분이내의 시간동안 인가하도록 한다. 예컨대, 도 2를 참조하면, 정수리점을 기준(AP: 0.0, ML: 0.0)으로 상측으로 2mm, 우로: 1.5mm 떨어진 지점(ML: +2mm, AP: +1.5mm)을 경두개 전기자극할 수 있다.

몇몇 실시예에서 이어서, 뇌파 수집 장치를 이용하여 실험동물의 뇌파 신호를 수집할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 3과 같이 실험동물의 전두엽 전극과 두정엽 전극으로부터 뇌파 수집 장치가 뇌파 신호를 수집하고, 뇌파 분석 모듈이 이를 분석하여 섬망의 치료 여부를 판단할 수 있다.

이때, 파워 스펙트럼 분석(Power spectrum), 연결성 분석(Connectivity) 등의 방법을 이용하여 섬망의 회복 경과, 치료법의 반응을 확인할 수 있다.

또한, 뇌파 측정이 가능한 섬망 모델을 이용해 사건 관련 전위, 뇌 전도 지도 등의 분석도 가능하게 된다.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대뇌 전극 삽입을 이용한 섬망 유도 방법을 예시한 도면이다.

실험 예>

본 발명의 실시예를 이용한 실험을 아래와 같이 진행하였다.

실험동물(설치류)로 성체 수컷 SD Rat 10마리 17.3 ± 3.41주, 395.17 ± 48.05g을 사용하여 진행하였다.

또한, 실험동물에 수술 후 섬망을 유발하기 위해 isoflurane 마취하에 정위 수술을 시행하였다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 머리 고정을 예시한 도면이다.

도 4와 같이 실험동물의 머리를 Stereotactic 프레임에 고정시키고, 머리를 절개하여 실험동물의 전두엽과 두정엽이 외부로 노출되도록 하였다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 뇌에 드릴링을 하는 것을 예시한 도면이다.

그리고, 도 5와 같이 EEG 전극을 이식하기 위해 드릴링을 진행하여 쥐의 두개골을 뚫는 것이 예시되어 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 전극을 삽입하는 것을 예시한 도면이다.

그 후에 도 6과 같이 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 전극을 삽입하고 있다.

이때, 전극이 삽입되는 위치는 위에서 설명한 바와 같이, 전두엽에는 정수리점(Bregma)을 기준으로 상측으로 5.4mm 내지 6.4mm 떨어진 지점에 2개의 전극을 삽입하고, 두정엽에는 정수리점을 기준으로 하측으로 3.8mm 내지 5.2mm 떨어진 지점에 2개를 삽입한다.

그리고, 2개의 전두엽 전극(110)은 정수리점을 기준으로 좌우로 0.5mm 내지 3.5mm 떨어진 지점에 서로 대칭되도록 삽입하고, 2개의 두정엽 전극(130)은 정수리점을 기준으로 좌우로 2.8mm 내지 6.2mm 떨어진 지점에 서로 대칭되도록 삽입한다.

이때, 각각의 전극의 위치가 정수리점을 기준으로 하여 소정 간격의 여유가 있는 것은, 실험동물마다 몸집의 크기가 다를 수 있고, 뇌의 크기가 조금씩 상이할 수 있기 때문이다.

이와 같이, 실험동물의 전두엽과 두정엽에 전극을 삽입함으로써, 실험동물에 섬망이 유도되었다.

그리고, 실험동물의 섬망 유도 여부를 체킹하기 위해서 아래와 같은 실험을 추가로 진행하였다.

도 8은 실험동물의 섬망 유도 여부를 확인하기 위해 행동 실험을 통해 활동량 변화를 평가하는 것을 예시한 도면이다.

도 8의 (a)와 같이 행동실험(Open field test)을 수행하여 쥐의 움직임을 통한 활동 정도를 측정하고, 수술에 따른 활동량의 변화를 평가하였다.

이때, 행동실험은 빈 케이지에서 5분동안 실험동물의 움직임을 측정하여 cm/min으로 나타냈으며, 정상군과 섬망군으로 각각 분류하여 테스트하였다.

이때, 정상군은 섬망이 유도되지 않은 정상적인 실험동물이 속한 그룹이며, 섬망군은 위에서 설명한 방법으로 전극을 삽입하여 섬망이 유도된 실험동물이 속한 그룹을 의미한다.

도 8의 (b)와 같이, 섬망군에 속한 실험동물의 경우 정상군에 비해 이동량이 눈에 띄게 줄어들었고, 이를 통해 섬망군의 실험동물에 섬망이 유도된 것을 확인할 수 있었다.

도 9는 실험동물의 섬망 유도 여부를 확인하기 위해 숨겨진 펠렛을 발견하는데 소요되는 시간을 측정하는 것을 예시한 도면이다.

이는, Buried food test로 소정의 공간에 음식을 숨겨두고, 실험동물이 숨겨둔 음식을 발견하는데 걸리는 시간으로 측정하는 것으로, Open field test 보다 더욱 직관적인 사고력을 필요로 하는 테스트이다.

이와 같은 실험을 위해서, 실험동물을 수술 전 3일동안 10분간 펠렛을 찾기 위해 미리 훈련시켜두었고, 실험동물의 뇌에 전극을 삽입하여 섬망을 유도한 후에 펠렛을 찾는데까지의 시간을 측정하여 테스트를 진행하였다.

이때, 테스트 방법은 5분을 최대값으로 하여 5분이 넘어가면 실험을 종료하는 방식으로 진행하였다.

테스트 결과, 도 9의 (b)와 같이 정상군에 속한 실험동물보다 섬망군에 속한 실험동물들이 펠렛을 찾는 시간이 크게 증가한 것으로 측정되었고, 이를 통해 섬망군의 실험동물에 섬망이 유도된 것을 확인할 수 있었다.

이상으로, 위에서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 실험동물에게 섬망을 유도하였고, 도 8 및 도 9와 같이 테스트를 진행한 결과 실험동물에게 섬망이 제대로 유도된 것을 확인할 수 있었다.

또한, 아래에서는 위와 같이 섬망이 유도된 동물모델에 대해서 섬망을 치료하는 실험을 진행하도록 한다.

본 발명에서 섬망 치료를 위해 실시하는 뇌 자극 기술의 일종인 tDCS(Transcranial Direct-Current Stimulation)는 뇌졸중, 치매, 우울증과 같은 여러 종류의 뇌 질환에 적용하기 위해 연구되어 왔으며, 피질 흥분성의 변화를 유도할 수 있다. 양극의 tDCS는 피질 흥분성을 증가시킬 수 있으며, 음극의 tDCS는 피질 흥분성을 감소시킬 수 있다.

도 4 내지 도 6과 같은 과정을 통해 진행된 정위 수술이 완료되었을 때, 섬망이 유도된 실험동물들을 tDCS군, 정상군으로 분류하도록 하였다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 전두엽 및 두정엽에 삽입된 전극을 통해 뇌파를 수집하는 것을 예시한 도면이다.

도 7 (a)와 같이, tDCS군의 실험동물에는 섬망의 치료를 위해 soterix medical의 tDCS stimulator를 이용하여 200mA의 전류를 20분동안 인가하여 오른쪽 전두엽 피질을 자극하였다. 그리고, 본 발명의 실시예에서 정상군으로 분류된 실험동물들은 섬망이 유발되지 않은 정상적인 실험동물을 사용하였다.

그리고, 도 7의 아래 그림과 같이 tDCS의 효과를 확인하기 위해서, 뇌파 수집 장치(100)를 이용하여 실험동물의 뇌파를 수집, 분석을 수행하였다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 수술 9시간 후 델타 주파수 대역을 분석한 결과이다.

도 10을 참조하면, 실험동물의 우측 전두엽에서의 델타 주파수 대역에서 CWT계수의 정규화된 평균이 tDCS군 실험동물에서 수술 후 9시간에서만 급격하게 감소한 것을 알 수 있다. (Sham: 정상군)

이를 통해, 섬망이 유도된 실험동물에 미세 전류를 인가시킨 결과 섬망의 치료가 진행된 것을 확인할 수 있었다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 섬망이 유도된 실험동물을 tDCS군과 정상군으로 구별한 후 묻힌 음식 테스트를 수행한 측정 데이터를 도시한 도면이다.

도 11를 참조하면, tDCS군과 정상군은 모두 수술 후 9시간 때 음식을 발견하는데 상당한 시간이 소요된 것으로 측정되었다. (Base는 섬망이 유도되지 않은 정상 동물모델)

9시간 후(After9)는 tDCS군은 225.8초, 정상군은 252.6초가 소요되었으며, 48시간 후(After48)는 tDCS군은 156.4초, 정상군은 300초가 소요되었다.

실험 데이터를 살펴보면, 섬망이 전혀 유도된 적이 없는 정상 동물모델(Base)와 비교하여서는 아직 시간이 많이 소요된 것으로 측정되었지만, 섬망이 유도된 동물모델보다는 30%의 시간이 감소된 것으로 측정되었으며, 이를 통해 섬망의 치료가 상당히 진행되었다는 것을 알 수 있었다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 뇌 연결성(Brain Connectivity) 분석에 관한 도면이다.

도 12를 참조하면, 실험동물의 실험 결과에 따른 뇌파를 분석하여 뇌 연결성 분석이 가능한 것을 알 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 뇌파 수집 장치
110: 전두엽 전극
130: 두정엽 전극
150: 전류 인가 장치

Claims (8)

1. 정위 수술을 위해 실험동물 머리를 정위 장치에 고정하고, 상기 실험동물의 머리를 절개하여 전두엽과 두정엽이 노출되도록 하는 단계; 및
   상기 실험동물의 전두엽에 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 전두엽 전극을 삽입하고, 두정엽에 상기 정수리점을 기준으로 좌우 대칭되는 2개의 두정엽 전극을 삽입하는 단계;를 포함하는,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 2개의 전두엽 전극 사이의 거리는 상기 2개의 두정엽 전극 사이의 거리보다 좁은 것인,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 정수리점으로부터 상기 2개의 전두엽 전극을 이은 선분과의 거리는 상기 정수리점으로부터 상기 2개의 두정엽 전극을 이은 선분과의 거리보다 긴 것인,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전두엽 전극은,
   상기 정수리점을 기준으로 상측으로 5.4 내지 6.4mm 떨어진 지점에 2개가 삽입된 것이고,
   상기 두정엽 전극은,
   상기 정수리점을 기준으로 하측으로 3.8 내지 5.2mm 떨어진 지점에 2개가 삽입된 것인,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 전두엽 전극은,
   상기 정수리점을 기준으로 좌우로 0.5mm 내지 3.5mm 떨어진 지점에 서로 대칭되도록 삽입된 것이고,
   상기 두정엽 전극은,
   상기 정수리점을 기준으로 좌우로 2.8mm 내지 6.2mm 떨어진 지점에 서로 대칭되도록 삽입된 것인,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 2개의 전두엽 전극 사이에는 Reference가 삽입되고,
   상기 2개의 두정엽 전극 사이에는 Ground가 삽입되는,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 실험동물의 뇌파 신호를 수집 및 분석하여 상기 실험동물의 섬망 유도 여부를 체킹하는 단계;를 더 포함하는,
   섬망이 유도된 동물모델 제조 방법.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 섬망이 유도된 동물모델.

Images