미소수면

Microsleep
EEG 알파파의 예
EEG 세타 파동의 예

마이크로 수면(MS)은 수면이나 졸음의 갑작스런 일시적인 에피소드로, 개인이 어떤 임의의 감각 입력에 반응하지 못하고 무의식 상태가 되는 경우 몇 초 또는 몇 초까지 지속될 수 있다.[1][2][3] MS는 개인이 잠시 의식을 상실한 후, 종종 경고 없이 의식을 잃거나 의식을 되찾을 때, 또는 잠에서 깨는 상태와 수면 상태 사이에 급격한 변화가 있을 때 발생한다. 행동적 측면에서 MS는 처진 눈, 느린 눈꺼풀 폐쇄, 그리고 고개를 끄덕이는 것으로 나타날 수 있다.[2] 전기 용어로 마이크로 수면을 흔히 뇌파(EEG)의 변화로 분류하는데, 이때 4-7Hz(타파) 활동이 깨어있는 8-13Hz(알파파파) 배경 리듬을 대체한다.[4]

MS는 종종 수면부족의 결과로 발생한다. 그러나 수면이 부족하거나 피곤하지 않은 건강한 개인도 단조로운 작업 중에 MS를 경험할 수 있다.[5][6][7][8][9] 행동 기준(머리 끄덕임, 눈꺼풀 처짐 등)에 따라 미세수면을 규정하는 전문가도 있고, EEG 마커에 의존하는 전문가도 있다.[10] 다양한 맥락에서 MS를 검출할 수 있는 여러 가지 방법이 있기 때문에 마이크로 수면 에피소드를 가장 잘 파악하고 분류할 수 있는 방법에 대해서는 합의가 거의 이루어지지 않고 있다.

마이크로수면은 자동차 운전이나 중장비 작업 등 지속적인 경각심을 요구하는 상황에서 발생할 경우 극히 위험하다. 미세한 수면을 경험하는 사람들은 종종 그것들을 알지 못한 채, 그 대신에 내내 깨어있었거나 일시적으로 집중력을 잃었다고 스스로 믿고 있다.[11]

배경과 의의

눈꺼풀 닫힘, 눈-비디오 테스트에 따른 미세 수면 이벤트 시연
교통사고, 미세수면 발생 가능성

졸음 운전의 결과로 미국에서만 연간 1,550명 이상의 사망자와 4만 명의 치명적이지 않은 부상이 발생하고 있는 가운데, 수면 손실은 공중 보건 문제가 되었다.[12][13] 자동차 운전 중 미세한 수면을 경험할 때 운전자의 입장에서 보면 차를 운전하고 있다가 갑자기 몇 초가 지나갔음을 깨닫는다. 비록 이것이 실제로 일어난 일이긴 하지만, 운전자는 그들이 잃어버린 몇 초 동안 잠든 것이 분명하지 않다. 수면 운전자는 마이크로 수면 에피소드 중에 충돌할 위험이 매우 높다.[14]

역사적으로, 많은 사고와 재난은 이러한 상황에서의 미세한 수면 에피소드에서 비롯되었다.[15] 예를 들어, 마이크로 수면 에피소드는 2003년 폭포 열차 참사에 기여한 한 요인이었다고 주장되는데, 운전자는 심장마비를 일으켰고, 열차의 증가하는 속도에 반응했어야 할 경비원은 그의 변호인에 의해 마이크로 슬립이 발생하여 그를 설명할 수 없게 만들었다. 2009년 5월 31일 브라질에서 프랑스로 228명을 태운 에어프랑스 여객기(에어프랑스 447편)가 대서양에 추락해 탑승자 전원이 사망했다. 비행기 조종사는 "어젯밤 잠을 충분히 자지 못했다. 한 시간 – 충분하지 않다." 비행기가 조난을 당했을 때 적절하게 대응하지 않은 두 명의 부조종사에게 통제권을 넘겨주었다.[16] 2016년 크로이돈 전차 탈선사건에 대한 심리에서 서술적 판결의 일부로 수면 가능성이 기록되었다.[17] 아마도 가장 눈에 띄는 예는 1986년 4월 우크라이나에서 발생한 체르노빌 원자로 사고일 것이다. 원자로는 임계냉각밸브가 차단돼 오전 1시30분쯤 과열되기 시작했다. 교대근무자들은 수면이 부족하고 그 결과 의사결정 능력이 저하되어 마이크로 수면을 경험할 가능성이 높으며, 냉각계통을 실수로 차단하여 원자로가 과열되게 했다. 그 결과 파괴적인 폭발이 일어나 수많은 방사능 관련 부상과 사상자가 발생했다.[18]

따라서 미세한 수면은 흔히 운전자의 졸음 감지 및 업무 관련 상해 예방과 공공 안전 사고(예: 트럭 충돌, 기관차 충돌, 비행기 충돌 등)의 맥락에서 조사된다. 일부 통계는 다음과 같다.

  • 심야 운전 중 운전자의 44%가 위험할 정도로 졸리게 된다.[19]
  • 극도로 피로한 업무 프로토콜은 사고 확률을 거의 0%에서 35%[20]로 높인다.
  • 만성적 미세수면(MS)은 부상 확률을 높일 뿐만 아니라 근로자의 생산성을 떨어뜨리고 결근 가능성을 높인다.[21]
  • 한 질병 관리 본부(CDC)연구를 위해서, 12개의 미국 주에서 74,571 성인 응답자 중에 따르면, 35.3%;전형적인 24시간의 수면 7시간 동안, 48.0%코 골이 보고된<> 것으로 보도된 경우 37.9%실수가 전월에 적어도 한번은 낮에 흘러 4.7%또는 도레미파 졸고 있다고 보도했다 보도했다.lling 전 달에 한 번 이상 운전 중 잠이 들었다.[12]
  • 도로교통안전청은 사망사고의 2.5%, 부상사고의 2%가 졸음운전을 수반하는 것으로 추정하고 있다.[22]
  • 2016년 크로이돈 전차 탈선 사고, 마이크로 수면 의심으로 운전자를 괴롭힌 결과.
    피로는 지난 16년 동안 250명의 항공사고 사망자와 관련이 있다.[23]

신경은 상관관계가 있다.

일반적으로 미세수면은 뇌의 깨침 관련 부위의 활동이 감소하고, 수면 관련 부위의 활동이 증가하는 것이 특징이다. 미세수면의 신경 상관관계를 살펴보는 것은 미세수면 역시 단조로운 작업(예: 수업시간에 운전을 하거나 졸는 것)에 의해 유발될 수 있기 때문에 어렵다. 따라서 실험 설정(예: 모의 운전 설정, 반응 시간 설정 등)과 관련하여 미세 수면 이벤트의 신경 상관관계를 검사하는 것이 중요하다. 뇌구조의 개별적 변동성도 미세수면 사건을 객관적으로 진단하기 어렵게 만든다.[24][verification needed]

한 연구에서 MS의 기초가 되는 신경 활동은 감각 운동 과제에 종사하는 정상 회복된 개인에서 아이 비디오, 반응 행동, EEG 및 fMRI를 동시에 측정하여 조사되었다.[2] 20명의 참가자가 컴퓨터 화면에서 2차원(위/아래/오른쪽/왼쪽)에서 50분간 조이스틱으로 시각적 자극을 추적했다. 참가자들은 조이스틱 반응, 우측 아이 비디오, EEG(60 EEG 전극), fMRI 데이터가 동시에 기록되도록 fMRI 스캐너에서 이 작업을 수행했다. 대부분의 참가자는 연속적인 시각 자극 작업(화면에 시각 자극을 추적)에서 자주 미세수면(>35)을 겪었는데, 이는 시간 경과에 따른 신경 관련 뇌 부위(흉부, 중간뇌, 후두뇌 피질)의 활동 감소에 해당한다.[2]

또 다른 연구는 모의 운전 실험에서 미세한 수면에서 깨어난 5명의 활성화 패턴을 조사했다.[9] 시야를 깨우자마자 전두피질, 변연엽이 활성화되고(강력한 활성화 단계에서), 전두피질, 측두피질, 일차운동영역, 인슐라가 활성화(돌연한 이후 각성 단계에서)된 것으로 나타났다. 따라서, 이 연구는 MS 에피소드에서 깨어나자마자 의사 결정이 즉시 활성화되지 않아 운전이나 수술과 같은 강력한 의사 결정 작업에서 부상 위험이 증가할 가능성이 높다고 결론지었다.

잠에서 깨는 것에서 잠으로 이행하는 것은 다양한 화학물질에 의해 조절된다. 아데노신은 미세수면의 '졸린 느낌'을 유발할 가능성이 높은 반면, 도파민은 깨어있는 상태를 촉진시켜 미세수면 현상을 감소시킬 가능성이 높다. 미세수면(micro sleep)은 기저 갱년기의 시각적 처리를 억제하는 자발적 폰틴-생성-오시피탈(PGO wave) 파동과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이 경로가 활성화되지 않으면 (도파민 방출을 유발하는) 상급대장균의 세포가 기저강관을 통해 방전될 수 없어 처리능력이 떨어지고 미세수면 시작하게 된다.[25]

탐지 방법 및 분류

현재 미세수면을 감지하는 많은 방법들이 있지만, 미세수면을 식별하고 분류하는 최선의 방법에 대해서는 일반적인 합의가 부족하다. 이러한 사건들을 감지하는 가장 간단한 방법은 심리검사, 음성검사, 행동검사(예: 하품검사, 영상검사)를 통해서인 것 같다. 마이크로 수면을 감지하는 보다 복잡하고 비용이 많이 드는 방법으로는 다양한 소프트웨어 플랫폼에 묶인 EEG, fMRI, EOG, PSG 등이 있다. 여러 시험을 병렬로 사용할 경우, 미세한 수면의 검출이 더 정확해질 가능성이 높다.[2]

방법 설명 또는 예제
폴리소모그래피(PSG) PSG는 수면 중 뇌(EEG), 눈의 움직임(EOG), 근육 활동 또는 골격근 활성화(EMG), 심장 리듬(ECG)을 포함한 많은 신체 기능을 모니터링한다.
뇌파 사진(EEG) EEG는 두피에 있는 여러 전극에서 녹음한 대로 짧은 시간(보통 20~40분) 동안 뇌의 자발적 전기 활동을 기록한다.[26] 마이크로 슬립은 EEG가 느린 주파수(알파에서 세타파로)로 이동한다.[27]
기능성 자기공명영상(fMRI) MRI 기술을 이용한 기능적 신경영상화 시술로 혈류의 관련 변화를 감지해 뇌 활동을 측정한다(마이크로 수면 중 뇌의 어떤 부위가 활동하는지 탐지).[28]
심리검사 반응 시간 테스트, Karolinska 졸음 척도([29]KSS), 기상 상태 테스트(MWT),[30] 다중 수면 지연 테스트(MSLT)[31]
EOG(전자결찰기 EOG는 사람의 눈에 있는 망막의 휴식 전위를 측정하는 기술이다.[32]
아이 비디오 테스트 눈 깜박임과 눈 움직임을 측정하여 미세한 수면 이벤트를 감지한다.[33][34]
구강하품검사 일정 기간 동안 하품의 수를 세다.[35]
음성 시험 마이크로 슬립 에피소드를 예측하기 위해 언어의 감정 및/또는 프로소디를 검사한다.[29][36][37]

이러한 검출 방법(EEG와 느린 눈꺼풀 폐쇄 테스트에 특히 중점을 둔)을 통해 미세수면을 세계적으로 분류하려는 시도에도 불구하고, 사람들이 경험하는 미세수면 유형에 큰 변동이 있다.[38] 카롤린스카 졸음 척도(KSS)와 같은 주관적이고 자기 보고된 심리 테스트는 EEG와 광범위하게 채택되고 긍정적으로 상관되지만, 개인들은 때때로 졸음 수준을 인식하지 못하기 때문에 종종 제한된 효용성을 갖는다.[39] 미래 연구는 마이크로 슬립 사건의 기초가 되는 객관적인 마이크로스테이트(예: 브라이퍼 간격의 상세한 전기 출력)에 더 초점을 맞춰 전기 사건이 행동 사건의 관점에서 더 정확하게 이해될 수 있도록 해야 한다.[40] 그러면 미세한 수면 사건은 명상 중에 경험한 침묵의 의식과 같은 다른 의식 상태와 더 원활하게 구별될 수 있을 것이다.[41]

질병, 임상 연구, 약리학

미세한 수면은 흔히 질병에 얽매여 있다. 수면무호흡증은 유병률 면에서 미숙과 관련된 가장 중요한 질병으로, 약 1,000만~ 1,500만 명의 사람들에게 영향을 미친다.[42] 그 밖에 미세수면에 결부될 수 있는 질병으로는 기면증, 과호흡증, 정신분열증, 그리고 과도한 낮잠의 다른 원인이 있다. 미세수면 에피소드는 방치되는 경우가 많아 이러한 질병의 진단 지표로 활용되지 않는다. 대신에 임상의는 실험실 환경에서 전반적인 수면 품질을 평가하기 위해 환자에 대한 수면 연구를 수행하기 위해 PSG와 같은 기기를 사용한다.[43]

반복되는 일상 생활에 부정적인 영향을 주는 미세한 수면이 과도한 낮잠의 범주로 몰려드는 경우가 많다. 따라서 미세수면과 관련된 대부분의 임상연구는 약리학적 개입의 사용을 통해 과도한 주간 졸음상태에서 미세수면을 감소시키는 맥락에 있다. 특히 모다피닐은 부작용이 거의 없는 각성제 효과로 인해 미세수면을 줄이는 인기 약물이 되었으며, 신약은 효능(파킨슨병 메틸페니데이트 등)을 평가하기 위해 모다피닐과 플라시보의 결과와 비교하는 경우가 많다. 모다피닐은 또한 정신분열증, 기면증, 뇌수막증, 수면무호흡증과 같은 다양한 질병에 걸쳐 검사되고 있다. 전체적으로 음의 증상 마이크로수면 관련 임상연구의 궤적은 더 많은 질병에 걸쳐 모다피닐을 보다 철저하게 검사하고 신약을 모다피닐의 효능에 비교하여 다양한 질병의 스펙트럼에 걸쳐 사람에게 미치는 미세수면의 부정적 영향을 감소시키는 것으로 보인다.

제목 중재 조건들
BF2.649가 나팔신경의 과도한 주간 [44]졸음 치료에 미치는 영향 약물: BF2.649, 약물: 모다피닐, 약물: 플라시보 나르코레시에서의 과도한 낮 졸음 치료.
나르코레시에서의[45] 과도한 주간 졸음치료에 있어서 BF2.649의 효과와 안전성에 관한 연구 약물: BF2.649, 모다피닐, 플라시보 나르코레시, 과도한 낮 졸림, 카타플렉스, 수면 장애
파킨슨병 환자의[46] 과도한 주간 졸음을 치료하기 위한 BF2.649 대 플라시보의 용량범위 찾기 연구 약물: 플라시보, 약물: BF 2.649 5mg, 약물: BF 2.649 10mg, 약물: BF 2.649 20mg, 약물: BF 2.649 40mg 과도한 낮잠, 파킨슨병
나르코레시즘과[47] 관련된 과도한 낮 졸음을 위한 새로운 화합물에 관한 연구 약물: 플라시보, 약물: PF-03654746 과도한 낮 졸림, 나르코레시
비강연속기압(nCPAP)요법(0249-015)[48]을 이용한 수면무호흡증/저호흡증후군(OSA/HS) 환자의 내화성 과다 주간 졸음 치료 대조약: MK0249, 약물: 대조약: 위약, 약물: 대조약: 모다피닐 수면무호흡증(비파괴), 고혈압증후군, 과도한 주간 졸음증
뇌척수성 환자의 Cataplexy 공격과 EDS의 주간 빈도 평가용 피톨리안트(HARMONY CTP)[49] 약물: 피톨리안트, 약물: 플라시보 캐터플록시를 이용한 나르코레시, 과도한 주간 졸림
파킨슨병[50] 환자들의 과도한 주간 졸음 치료에서 모다피닐과 메틸페니데이트의 비교 약물: 모다피닐, 약물: 메틸페니데이트 파킨슨병
조현병[51] 환자의 과도한 주간 졸림과 음성증상에 대한 모다피닐 증강요법 약물: 모다피닐, 약물: 플라시보 정신분열증
파킨슨병에서[52] BF2.649의 효능과 안전성에 관한 연구 약물: BF2.649 (피톨리안트) 파킨슨병
파킨슨병 [53]주간의 과도한 졸림과 수면장애에 대한 Xyrem 재판 약물: 옥시베이트 나트륨 파킨슨병

미세수면은 특히 파킨슨병에서 도파민 자극 약물과 관련하여 다양한 약물의 부작용일 때가 있다. 특히, 졸음은 도파민 작용제, 프라미펙솔, 로피니롤의 역효과로 알려져 있다. 이들 약물은 운전 중 파킨슨병(PD) 환자의 약 50%가 갑자기 잠을 자는 것으로 알려져 있다.[54] 따라서 미세수면에 관련된 임상적 개입에는 약물 투여의 부작용으로서 과도한 졸음을 줄이는 것도 포함될 수 있다.

그러나 대부분의 미세한 수면은 임상적으로 중요하지 않다. 졸리고 경계심을 유지하고자 하는 사람은 커피에 카페인 등 처방전 없이 살 수 있는 자극제를 섭취하는 경우가 많다. 구체적으로는 고주파 저선량 카페인 섭취가 장시간 기상으로 인한 저조한 업무수행 효과에 대처하는 데 효과가 있는 것으로 나타나 아데노신이 장시간 기상과 관련된 성능저하의 중재자라는 가설을 확인시켜 주었다.[55] 마이크로 수면 주기를 감소시킬 수 있는 다른 자극제로는 아드데랄, 암페타민, 코카인, 담배 등이 있다.[56][57]

참고 항목

참조

각주

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