델타파

델타파는 주파수가 0.5~4헤르츠인 고진폭 신경 진동이다. 델타파는 다른 뇌파와 마찬가지로 뇌파^[1](EEG)로 기록될 수 있으며 보통 저파수면(SWS)이라고도 하는 NREM 수면의 깊은 단계 3과 연관되어 있으며 수면의 깊이를 특징짓는 데 도움이 된다.

배경과 역사

"델타 파도"는 1930년대에 W에 의해 처음 묘사되었다. 한스 버거의 뇌파 측정기(EEG)를 개량해 알파파와 델타파를 검출한 그레이 월터. 델타파는 정량적 뇌파법을 사용하여 정량화할 수 있다.

분류 및 특징

델타파는 모든 뇌파와 마찬가지로 뇌파(EEG)에 의해 검출될 수 있다. 델타파는 더 최근의 분류가 그 경계를 0.5와 2Hz 사이에 두었음에도 불구하고 원래 1과 4Hz 사이의 주파수를 갖는 것으로 정의되었다. 최근 연구에서 더 느린 (<0.1 Hz) 진동^[2] 델타파가 3단계 수면에서 나타나기 시작한다고 설명했지만, 4단계까지 거의 모든 스펙트럼 활동은 델타파가 지배한다. 3단계 수면은 델타파 활성이 50% 미만인 반면 4단계 수면은 델타파 활성이 50% 이상인 것으로 정의된다. 이 단계들은 최근에 결합되어 현재 집합적으로 N3 단계 저파수면이라고 불린다.^[3] N3 SWS 기간 중 델타파는 이 단계 중 EEG 기록의 20% 이상을 차지한다.^[4] 델타파는 모든 포유류에서 발생하며, 잠재적으로 모든 동물에서도 발생한다.

델타파는 흔히 또 다른 EEG 현상인 K 콤플렉스와 연관된다. K 콤플렉스는 느린 파도 수면에서 델타 파동에 바로 선행하는 것으로 나타났다.^[5]

델타파는 또한 활동 위치에 따라 정면(FIRDA), 시간(TIRDA), 후두(OIRDA) 간헐적 델타 활동으로 분류되었다.^[6]

신경생리학

성차이

암컷은 델타파 활동이 더 많은 것으로 나타났으며, 이는 대부분의 포유류 종에서 사실이다. 이러한 불일치는 성인 초기(30~40대 인간의 경우)가 되어야 뚜렷하게 나타나는데, 수컷은 암컷보다 델타파 활동에서 연령 관련 감소가 더 큰 것으로 나타났다.^[7]

뇌 국산화 및 생화학

델타파는 시상하부나 피질에서 발생할 수 있다. 시상하부와 연관되었을 때, 그들은 망상체 형성과 협조하여 발생하는 것으로 생각된다.^[8][9] 피질에서 초거대성 핵은 델타파를 조절하는 것으로 나타났는데, 이 부분에 대한 병변이 델타파 활동에 지장을 초래하는 것으로 나타났기 때문이다. 또 델타파는 수면 중 우반구 우위성을 갖는 등 편중 현상을 보인다.^[10] 델타파는 T형 칼슘 채널에 의해 부분적으로 매개되는 것으로 나타났다.^[11] 델타파수면 동안 뉴런은 감마-아미노부틸산(GABA)에 의해 전 세계적으로 억제된다.^[12]

델타 활동은 성장호르몬인 GHRH와 프로락틴(PRL)을 분비하는 등 여러 호르몬의 분비를 자극한다.GHRH는 시상하부에서 분비되는 것으로, 뇌하수체에서 성장호르몬(GH)의 분비를 촉진한다. (GH)와 밀접한 관계가 있는 (PRL)의 분비도 뇌하수체에 의해 조절된다. 갑상선 자극 호르몬(TSH)의 방출은 델타파 신호에 대응하여 감소한다.^[13]

개발

유아들은 저파수면 상태에서 많은 시간을 보내므로 델타파 활동이 더 많은 것으로 나타났다. 사실, 델타파는 유아들의 주된 파도 형태다. 신생아의 깨어있는 EEG에 대한 분석은 델타파 활동이 그 연령에서 우세하며, 여전히 깨어있는 5살짜리 EEG에 나타난다는 것을 나타낸다.^[14] 청소년기에는 저파수면 동안의 델타파 활동이 감소하고, 11세에서 14세 사이에 25% 정도 감소하는 것으로 보고되었다.^[15] 델타파는 수명에 걸쳐 감소하는 것으로 나타났으며, 대부분의 감소는 40대 중반에 나타났다. 약 75세가 되면 4단계 수면과 델타파가 완전히 사라질 수 있다.^[16] 노인들의 저파수면 중 델타파 발생률이 감소하는 것 외에, 시간 델타파 활동의 발생은 노인에게서 흔히 볼 수 있으며, 연령에 따라 발병률도 증가한다.^[17]

장애 및 장애

NREM 수면과 관련이 없는 지역 델타파 활동은 W에 의해 처음 설명되었다. 대뇌반구 종양을 연구한 그레이 월터. 델타파 활동의 차질과 느린 파장의 수면은 광범위한 장애에서 볼 수 있다. 어떤 경우에는 델타파 활성의 증감이 있을 수 있고, 다른 경우는 EEG 스펙트럼에 나타나는 알파파와 같은 델타파 활성의 차질로 나타날 수 있다. 델타 파동 붕괴는 생리적 손상, 영양소 신진대사 변화, 화학적 변화 또는 특발성의 결과로 나타날 수 있다. 델타 활동의 장애는 만취나 망상증 상태 동안 성인과 치매나 정신분열증 같은 다양한 신경학적 장애를 진단받은 사람들에게서 나타난다.^[18]

시간적 저전압 불규칙 델타파

시간적 저전압 불규칙한 델타파 활동은 허혈성 뇌질환 환자, 특히 작은 허혈성 병변과 관련하여 흔히 발견되어 초기 뇌혈관 손상을 나타내는 것으로 보인다.^[19]

파라솜니아스

수면장애의 한 범주인 파라솜니아는 느린 파도 수면의 장애와 관련이 있는 경우가 많다. 수면 걷기 및 수면 대화는 델타파가 많이 발생하는 시기에 가장 많이 발생한다. 수면 워커는 또한 건강한 조절에 비해 2, 3, 4단계에서 보낸 총 시간에 비해 더 많은 초동기 델타 활동(HSD)을 가지고 있는 것으로 나타났다. HSD는 수면 EEG에서 볼 수 있는 연속 고전압(> 150µV) 델타파가 존재하는 것을 말한다.^[20] NREM 깊은 수면에서 일어나는 파라솜니아는 또한 수면 공포증과 혼수 경련을 포함한다.

수면부족

총 수면 부족은 수면 회복 중 델타파 활동을 증가시키는 것으로 나타났으며,^[21] 또한 과동기 델타 활동을 증가시키는 것으로 나타났다.^[20]

파킨슨병

수면장애는 물론 치매도 파킨슨병의 일반적인 특징으로, 이 질환을 앓고 있는 환자들은 뇌파 활동에 지장을 준다. 파킨슨병 치료를 위해 개발된 로티고틴이라는 약물이 델타 파워와 저파수면을 증가시키는 것으로 나타났다.

정신분열증

정신분열증을 앓고 있는 사람들은 EEG 패턴에 장애를 보였으며, 깊은 수면 중 델타파가 감소하고 조현병과 관련된 음성증상이 나타나는 밀접한 연관성이 있다. 저파수면(3, 4단계) 기간에는 정신분열증 환자가 델타파 활동을 감소시킨 것으로 나타났지만, 깨어있는 시간에는 델타파가 더 심한 형태의 정신분열증에서도 증가된 것으로 나타났다.^[22] 최근 한 연구에 따르면 건강한 개인에서 볼 수 있는 우측 전두엽과 중앙 델타파 우위가 조현병 환자에게는 없는 것으로 나타났다. 또 델타파 활동과 연령의 부정적 상관관계는 조현병 환자에서도 관찰되지 않는다.^[23]

당뇨병 및 인슐린 저항성

저파(델타) 수면장애는 뇌하수체에서 분비되는 성장호르몬의 장애로 잠재적으로 제2형 당뇨병의 발병 위험을 높이는 것으로 나타났다. 또 수면 중에 발생하는 저혈당증도 델타파 활동을 방해할 수 있다.^[24] 저전압 불규칙한 델타파는 당뇨병 환자의 좌측 측두엽에서도 56%(건강 제어에서 14%와 비교)의 비율로 발견되었다.^[25][26]

섬유근육통

섬유근육통을 앓고 있는 환자들은 종종 잠을 청하지 않는다고 보고한다. 몰도프스키 등이 1975년에 실시한 연구는 3, 4단계 수면에서 이들 환자의 델타파 활동이 알파파에 의해 종종 중단된다는 것을 보여주었다. 그들은 후에 신체의 델타파 수면 활동을 박탈하는 것 또한 근골격계 통증과 피로를 유발한다는 것을 보여주었다.^[27]

알코올 중독

알코올 중독은 남성과 여성 모두에서 1단계와 렘 발생률을 증가시키는 한편, 느린 파동의 수면과 델타 파워를 감소시켜 수면을 생성하는 것으로 나타났다. 장기간의 알코올 남용에서, 수면 구조에 대한 알코올의 영향과 델타 활동의 감소는 오랜 금욕 후에도 지속되는 것으로 나타났다.^[28]

측두엽 간질

델타파를 포함한 느린 파동은 뇌내의 발작성 활동과 관련이 있다. W. Grey Walter는 뇌종양과 측두엽 간질을 유발하는 병변을 찾기 위해 EEG의 델타파를 사용한 최초의 사람이었다.^[29] 신경피드백은 측두엽 간질 치료제로 제안되어 왔으며, 이론적으로는 이 분야에서 임상 연구가 제한적이었지만 부적절한 델타파 침입을 줄이기 위한 작용을 한다.^[30]

기타 장애

붕괴된 델타파 활동과 자주 관련된 다른 장애는 다음과 같다.

• 나르콜레시
• 우울증
• 불안
• 강박장애
• 주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD)와 그 세 가지 아형.^[31]
• 소아 만성관절염^[32]
• 자세직교정맥경화증후군(PoTS)^[33]
• 엘러스-댄로스 증후군^[34]

의식과 꿈

처음에는 꿈을 꾸는 것도 느린 파동 수면 중에 일어날 수 있다는 것이 지금은 알려져 있지만, 꿈이란 것은 빠른 눈 움직임의 수면에서만 일어나는 것으로 생각되었다.^{[citation needed]} 델타 파동과 델타 파동 활동은 대부분의 사람들에게 명백한 무의식 상태에 의해 표시되며, "정보의 반복"뿐만 아니라 신체적 인식의 상실을 나타낸다.

델타파 활동은 선언적이고 명시적인 기억 형성을 돕는 것으로도 알려져 있다.^[12]

문화적 종교적 역할

Advaita Vedanta에서는 높은 의식 상태의 배경으로 여겨지는 두리야에서 깊은 꿈 없는 수면과 깨어 있는 꿈과 함께 공존한다. 꿈도 꾸지 않는 깊은 잠에 빠져 자각하거나 의식할 수 있다면 깊은 명상 상태('자그랏 수슈프티'로 알려져 있다)를 달성할 수 있다고 한다. 이러한 역설 의식의 개념은 델타 수면 중에 일어나는 높은 피질 활동과 연관되어 있을 수 있다.^[35]

약리학

수면에 영향을 미치는 대부분의 약물이 수면 시작을 자극하거나 REM 수면을 방해하는 방법으로 그렇게 하는 반면, 많은 화학물질과 약물이 델타파 활동을 변화시키는 것으로 나타났다.

• 델타 수면을 유도하는 펩타이드는 이름에서 알 수 있듯이 델타파 EEG 활동을 유도한다.
• 알코올은 SWS 델타파 활동을 감소시켜 뇌하수체에 의한 성장호르몬(GH) 분비를 제한한다.^[36]
• 무라밀펩타이드, 무라밀 디펩타이드(DP, N-acetyl muramyl-L-alanyl-D-isoglutamine)는 저파수면 중 델타파 활성을 증가시키는 것으로 나타났다.^[37]
• 간질 발작을 억제하는 데 사용되는 약인 가바펜틴은 델타파 활동을 증가시키고 성인의 느린 파도 수면을 증가시킨다.^[38]
• 졸피뎀과 같은 최면술은 느린 파동 수면을 증가시키지만 델타파 활동은 증가하지 않고, 대신 느린 파동 수면 중 스핀들 활동을 증가시킨다.^[39]
• 감마하이드록시 부티레이트(GHB)는 델타 저파수면은 물론 수면 관련 성장호르몬(GH)을 증가시킨다.^[39]
• 고선량 아산화질소의 투여는 과도하고 큰 진폭의 느린 델타 진동과 관련이 있다.^[40]

다이어트의 효과

케트로젠 식단과 같이 탄수화물이 매우 적은 식단은 건강한 사람들의 델타 활동량과 느린 파도 수면의 양을 증가시키는 것으로 나타났다.^[41]

참고 항목

• 델타수면유도펩타이드
• 뇌파 촬영 – 뇌의 전기적 활동을 기록하는 전기생리학적 모니터링 방법
• 케이콤플렉스
• 센서리모터 리듬 – 동기화된 전기 뇌 활동의 진동 유휴 리듬
• 저파수면 – 인간과 다른 동물의 수면 기간
• 울프-파킨슨-파킨슨–화이트 증후군

뇌파

• 델타파 – (0.1 – 4Hz)
• 세타파 – (4 – 7Hz)
• 알파파 – (8 – 15Hz)
• Mu wave – (7.5 – 12.5Hz)
• SMR 파형(12.5~15.5Hz)
• 베타파 – (16 – 31Hz)
• 감마파 – (32 – 100Hz)

참조