배경: 전기경련요법(ECT)은 약물치료에 반응하지 않는 조현병스펙트럼장애 환자에게 효과적이지만, 뇌에 어떠한 변화를 일으키는지는 명확히 알려져 있지 않다. 또한, 뇌의 어떤 특정 부위를 집중적으로 자극하면 전기경련요법이 뇌에 미치는 영향을 비슷하게 유도할 수 있는지 역시 밝혀지지 않았다. 조현병 환자들에서 시상-전전두피질(thalamo-prefrontal cortex) 구조적 연결성 감소와 시상-두정피질(thalamo-parietal cortex) 연결성 증가가 중요한 병태생리로 보고된 바가 있다는 점을 참고하여, 본 연구에서는 전기경련요법에 따른 시상 (thalamus)과 대뇌피질의 연결성 변화가 증상 호전과 연관이 있는지 알아보고자 하였다. 이에 더해, 어떤 뇌 부위의 특성 변화가 시상-대뇌피질 연결성의 변화와 증상 호전을 매개할 수 있는지를 알아보고자 하였다.

방법: 전기경련요법을 시행받은 치료저항성 조현병스펙트럼장애 환자 26명으로부터 전기경련요법 전후 확산텐서영상 (DTI) 데이터를 획득하였고, 정상 대조군 28명을 대상으로도 DTI 데이터를 획득하였다. 시상과 대뇌피질 영역들 사이의 구조적 백질 연결성을 계산하여, 전기경련요법에 따른 증상 호전과 시상-대뇌피질 연결성 변화 사이의 연관성을 분석하였다. 이에 더해, 전기경련요법 전후로 어떤 특정 뇌 영역의 그래프 이론 특성의 변화가 시상-대뇌 피질 연결성 변화와 증상 호전을 매개하는지 분석하였다.

결과: 전기경련요법 시행 전에는 환자군에서 시상-외측전전두피질 (thalamo-lateral prefrontal cortex)의 연결성은 감소해 있고, 시상-두정피질의 연결성은 증가해 있었다. 전기경련요법 후, 시상-두정피질의 연결성이 유의하게 감소해서 대조군과의 차이가 관찰되지 않았다. 시상-두정피질 연결성 감소 정도는 전반적인 정신증 증상 호전과 연관이 있음이 보였다. 아울러, 우측 내후각피질 (entorhinal cortex) 의 degree centrality 감소가 시상-두정피질 연결 감소와 증상 호전을 매개한다고 나타났다.

결론: 시상-두정피질 구조적 연결성 변화가 조현병스펙트럼장애 환자들에서 전기경련요법의 치료적 효과의 바이오마커임을 시사하며, 이런 변화를 유도하기 위해 우측 내후각피질이 국소적인 뇌조절술의 타겟이 될 수 있음을 제안한다.