Marian Michielsen
Reflections on mirror therapy in stroke: Mechanisms and effectiveness
for improving hand function
GENERAL INTRODUCTION
뇌졸중은 서양에서 죽음의 두 번째 원인이 되고 있다. 뇌졸중이후 1년이 지나면, 모든 환자들의 절반은 죽게된다. 생존자의 절반은 많은 부분이 장애로 남게되고, 55%에서 75%는 마비된 팔을 가지게 된다. 이것이 뇌졸중으로 인한 성인 장애의 주 원인이 되게한다. 뇌졸중 이후 결손은 다른 것들 중 운동문제, 감각문제와 강직의 문제로 구성되고 완전한 상지의 마비에서 최소한의 협동운동까지 결손에 이를 수 있다. 그런 손상은 일상생활을 수행하는 개인능력에 영향을 미치고 일상생활 상황에 참여하는 것에 영향을 미칠 수 있다. 뇌졸중에 대한 치료가 없기 때문에 재활과 상지기능을 증가시키는 것이 일차적인 가치를 지닌다.
뇌졸중 이후 상지기능을 최대화 시키는 것이 운동 재활에서 핵심적 요소이다. Pomeroy (2011) 등은 마비를 치료하는 것에 세 가지 기본적인 원칙을 정의하였다; 1) 운동 시스템의 흥분성을 증가시키고 신체적 활동 반응에서 가소적 재조직화를 촉진하는 점화(priming) 기술, 2) 신체 활동을 하는 동안 마비된 근육의 활성을 증가시키는
증강(augmenting) 기술, 3) 과제-특이적 운동. 거울 치료는 점화 기술 중 하나의 예이다. Ramachandran 등에 의해서 고안된 거울 치료는 처음에 절단된 환상지 통증을 경감시키기 위하여 개발되었다. 1999년 Altshuler 등은 뇌졸중 이후 팔과 손의 운동 기능을 향상시키는 것에 거울 치료를 소개하였고 만성 뇌졸중 환자의 운동 수행이 향상된 것을 보여주었다. 비록 몇몇 추가적인 연구들이 소수이고 종종 잘 통제되지 못했지만, 최근에는 질적으로 높은 무작위 비교연구들이 급성 뇌졸중과 아급성 뇌졸중 환자에 대해서 운동 기능을 향상시키는 거울 치료를 보고하고있다. 그러나 임상 결과들이 고무되고 있음에도 불구하고 거울치료 기전의 기반에 대해서 잘 알려지지 않고 있다.
뇌 조직화와 가소성의 수준에서 거울 치료의 영향은 잘 정립되지 않고는 있지만(즉, 일상생활의 기능적 향상의 전환에 대한 수준에서), 우리는 또한 많은 것을 배우고 있다. 뇌졸중 이후 운동회복이 운동기능의 수준에 멈추는 것이 아니라 향상이 환자에게 이득이 되도록 일상생활에서 향상된 신체 사용으로 전환되어야 한다는 것을 인지하는 것이 중요하다.
기능장애와 건강의 국제 분류(ICF)는 뇌졸중 재활중재 이후 향상정도를 분류하는 틀을 제공한다. ICF는 3가지 영역으로 나뉜다; 신체 기능과 구조, 활동성(능력과 수행 분류도구를 포함), 참여. 그 모델은 그 수준들 사이의 향상정도의 전환이 자동적으로 이루어지지 않는다는 것에 중점을 두고 있고 그것은 운동기능 향상과 일상생활에서 상지의 사용사이의 1 대 1 관계가 없다는 것을 보여주고 있다. 결과적으로 실제 세계에서 상지 사용에 대한 중재의 결과를 측정하는 것에 대한 강조가 지난 몇년간 증가되고 있다. 몇몇 연구들은 일상생활에서 상지 사용의 측정을 포함한다. 지금까지 이것은 대부분 주관적인 방법에 기반을 둔다(Taub et al., Mark et al., Wolf et al., (2010). 가속도계와 다른 휴대용 장치들은 긴 시간동안 실제 상지 사용과 가정상황에서의 측정을 가능하게 한다. 그것은 일상생활에서 정밀하게 많은 상지를 사용하는 것에 있어서 면밀한 통찰을 획득할 기회를 제공한다. 그리고 일상생활에서 상지 사용과 운동기능 사이의 관계를 제공한다. 2007년 De Niet et al. 은 상지의 사용을 객관적으로 평가하는 Stroke Upper Limb Activity Monitor(Stroke-ULAM)를 발표하였다. Stroke-ULAM은 신체자세와 동작을 검출하는 능력을 추가하였고, 독립적인 상지운동과 신체 전체의 운동으로 인해 발생된 상지운동(보행 중)간의 식별을 제공하였다.
AIM & OUTLINE OF THIS THESIS
이 학위논문은 두 가지 부분으로 구성된다. Part 1은 일상생활에서 상지사용의 객관적인 측정에 초점을 맞추었고, 반면 Part 2 에서는 거울치료의 실효성과 기전이 검증될 것이다. 뇌졸중 이후 마비된 상지의 실제수행과 기능사이의 관계, 능력, 스스로 지각된 수행이 Chapter 2의 주제이다. 이것을 인식하기 위하여 Stroke-ULAM에서 결과들이 기능, 능력, 스스로 지각된 수행에 일반적으로 사용된 측정도구와 비교될 것이다. Chapter 3에서 우리는 Stroke-ULAM을 이용한 측정과 건강한 대조군과 비교하는 것으로 일상생활 동안 만성 뇌졸중 환자들에서 한쪽 상지 사용과 양쪽 상지사용을 자세하게 정량화 할 것이다. 이 연구는 마비측에서 뇌졸중의 후유증을 포함할 뿐 아니라 비마비측 팔에서의 결과를 포함한다. Part 2에서 우리는 모든 ICF 수준을 고려하고 우리의 치료 평가에서 일상생활 기능성을 포함하는 거울 치료의 실효성에 관한 연구를 처음으로 보고한다. Chapter 4는 모든 ICF 영역에서 거울치료의 장기효과와 단기효과(그리고 순차적인 피질 재조직화)에 대한 무작위 비교연구를 설명하고 Chapter 5는 fMRI 기술을 사용하여 뇌졸중 환자에서 거울 치료의 신경학적 상관물을 검증한 기능적 자기공명 영상연구를 설명한다. 마지막으로 Chapter 6에서 우리는 뻗기과제를 훈련하는 것에 있어서 거울의 의미있는 기여를 검증하고 거울치료의 적용을 향상시키고 그것의 임상적 실효성을 점화하는 것에 대한 목적을 가지고 거울을 이용한 뻗기과제와 거울없이 뻗기과제를 훈련할 때 한손 운동과 양손 운동의 차이를 검증한다.
GENERAL DISCUSSION
20세기 중반이후 줄곧, 신경재활 분야는 계속 확장되고 있다. 뇌의 급성손상으로부터 생존한 그리고 장기적인 장애를 유발하는 뇌졸중 환자들이 증가하고 있다. 전체인구의 나이가 늘어남에따라 뇌졸중은 나이와 관련된 장애이다. 효율적이고 효과적인 신경재활 프로그램에 따른 요구가 커지고 있다. 일찍이, 신경재활은 과학보다는 실용주의에 기반을 두었다. 그러나 지난 10년 동안, 뇌가 고정된 조직이 아니라 심지어 손상이후에도 뇌가소성으로 널리 알려진 해부학적 기능적 연결을 수정하는 능력을 가졌다는 연구가 보고되고 있다. 현재, 많은 연구들은 이런 뇌의 내재적 능력이 뇌손상이후 운동조절, 인지, 언어적 기능을 향상시키기위해 치료적으로 모사될 수 있는지를 다루고 있다.
이런 이론은 뇌졸중이후 상지의 마비에 초점을 맞추고 있다. 마비는 척수로 투사되는 피질 운동신경 또는 백질 섬유가 손상된 이유로 척수 운동신경을 수의적으로 활성시키는 능력이 감소된 운동수행에 대한 문제이다. 그것은 운동을 구분하는 능력이 감소된 강직과 근육 약증을 가진 증후군이고, 핵심적인 문제로는 고차적인 계획의 결손을 가진 증후군이다. 50-70%의 뇌졸중 환자들은 마비된 상지로부터 고통을 받는다. 후자는 일상생활에 참여하는 환자의 능력에 영향을 크게 미침에 따라 상지기능을 최대화 시키는 것이 뇌졸중이후 운동재활에서 핵심요소가 된다. Pomeroy 등은 마비를 치료하는 3가지 기본적인 원칙을 정의하였다; 1) 신체활동에 반응하는 것에서 운동 시스템의 흥분성을 증가시키고 가소적 재조직화를 촉진하는 점화 기술(예, 거울치료, 반복적 경두개 자기자극, 경두개 직류전류자극), 2) 신체적 활동 중에 마비된 근육의 활성을 증가시키는 증강기술(로봇장치 치료, 억압-유발 운동치료), 3) 대부분 운동재활 프로그램의 핵심인 과제-특이적 운동. 그러나 자발적인 회복을 넘어서는 대부분의 이들 치료의 잉여가치는 불명확하다.
거울치료는 본 학위논문의 주제이다. 치료 패러다임이 거울치료효과의 크기를 결정하는가? 효과가 있는가? 어떻게 작용하는가? 기능성, 장애, 건강의 국제분류(ICF)는 기능성의 3가지 영역으로 구분하는 어떤 재활중재의 효과를 연구하는 틀을 제공한다; 1) 신체의 기능과 구조, 2) 활동성, 3) 참여. 활동성 영역에서 2가지 규정이 식별된다; 능력 그리고 수행. 능력은 기능성의 잠재적 수준을 가리키는 것으로 누군가가 할 수 있는것을 설명한다. 수행은 일상생활 상황에서 실제 기능성 수준을 가리키는 것으로 개인이 실제수행하는 것을 설명한다. 이 이론에 대한 연구의 중요한 특징은 획기적인 결과 측정을 가지는 기능성의 다양한 영역이 모두 포함된다는 것이다. 예를 들어, 측정세트가 fMRI 측정에서 파생된 뇌활성 결과를 포함했고, 일상생활에서 객관적으로 측정된 상지사용 수준을 포함했다(Stroke-ULAM). 이런 접근법은 거울치료의 효과에 대하여 자세한 통찰을 가능하게 하며, 뿐만 아니라 영역들 사이의 상호관계에 대한 통찰도 가능하게 한다.
다양한 ICF 영역들 사이의 관계는 재활의학에서 주로 연구되는 주제이다. Chapter 2에서, 우리는 만성 뇌졸중환자에서 기능적 측정과 능력측정을 포함하는 획기적인 Stroke-ULAM 정보를 다룬다. 우리는 이전에 보고되지 않은 능력과 수행사이의 대수관계를 밝혔다. 그것은 능동적인 뻗기 검사로 측정된 능력의 향상이 적어도 능력이 특정 역치에 도달하지 않는 것에서 향상된 수행의 결과를 자동적으로 가져오지 않는다는 것을 가리킨다. 이것은 기능, 능력, 실제수행의 차이 크기가 회복의 정도에 따라 달라진다는 것을 가리킨다. 그러나 이것이 단면적 연구였기 때문에 이 결과는 추후 진행될 연구에서 확인되어져야 할 것이다.
두 번째 연구는 마비된 팔이 유의미한 비사용을 보여주었다. 그것은 비마비측 팔의 증가된 사용으로 인해 보상되었고 건강한 대상자들에서 주로 사용하는 팔의 사용을 뛰어넘는 것이었다. 뇌졸중이 팔과 손의 기능을 손상시키고 행위수행능력을 감소시킨다는 것은 확실하다. 이런 손상된 기능, 능력, 사용은 마비의 심각도와 관련될 수 있는 것이지 학습된 비사용으로 인해 더 강화된 것을 말하는 것은 아닐 것이다. 학습된 비사용에서 마비된 팔은 비마비측 사지의 보상으로 인해 잠재적인 능력 이하로 사용된다. 우리는 마비된 팔이 양손을 이용하는 활동에서 가장 확연하게 사용된 것으로 나타난다는 것을 알아내었다; 환자들은 거의 비마비측 팔을 사용하여 한손을 이용한 활동을 수행하기를 선택한다. 이것이 일상생활 활동을 수행하는 효율적인 보상전략이 될 수 있는 반면에, 그것이 결국 기능회복을 저해하는 것으로써 원하지 않는 전략이 될 수도 있다.
이런 이론에 대한 몇몇 연구들에서, Stroke-ULAM이 사용되었다. Stroke-ULAM은 신체자세와 동작을 검출하고 전체 몸의 운동으로 인해 발생되는 상지운동과 독립적인 상지운동사이의 식별을 가능하게 한다. Stroke-ULAM은 일상생활 상황에서 운동행동과(신체자세와 운동, 이행) 상지활동에 대한 자세한 정보를 제공해준다. 비록 장치가 획기적이고 타당하다고는 하지만, 어떤 제한점도 없는 것은 아니다. 단점은 충분한 가속과 관련되지 않는 기능적 활동들이 상지활동으로써 검출된 어떤 환경에 있지 않다는 것이다. 비록 낮은 검출역치가 분석 소프트웨어에 설정되어 있긴 하지만, 책 덮기, 물건 고치기, 고차원의 세밀한 기술을 요하는 작은 운동과 같은 활동들은 항상 상지사용으로 측정될 수 있는 것이 아니다. 추후에 추가적 신호(EMG)는 팔-손 사용에 대한 더 신뢰할 만한 검증에 기여할 수 있을 것이다.
Stroke-ULAM의 또 다른 단점은 상당히 거추장스럽다는 것이다. 가속계 그 자체는 작지만, 불편함을 줄 수 있는 케이블이 상당히 무거운 데이터 기록장치와 연결되어 있다. 그러나 기술 개발이 진행 중이고, 동시에 Stroke-ULAM이 무선 시스템으로 변환되고 있다. 이 새로운 장치가 상당히 향상된 반면, 센서, 베터리, 하드웨어의 다른 부분에 대한 추후 향상과 축소화는 보행장치의 가능성과 적용가능성을 더 증가시킬 것이다.
본 연구의 두 번째 장은 거울치료의 효과를 연구할 뿐 아니라 거울치료의 기전을 연구하는 것에 초점을 맞추고 있다. 그런 관점에서 우리는 이런 이론이 "전환연구(translation research)"의 좋은 예로서 고려될 수 있다고 느낀다. 이미 언급한 것처럼, 거울치료는 뇌졸중이후 마비된 팔 기능을 향상시키는 점화기술이라 고려된다. 뇌졸중이후 마비가 학습된 구성요소를 가질수 있고 그것은 거울반영을 이용한 도구에 의해서 비학습될 수 있을 것이라고 처음으로 가정하였다. 다른 연구자들은 거울치료가 시각적으로 유도된 운동상상의 한 형태일지 모른다고 제시하였다. 운동상상 그 자체는 편마비환자의 재활에 효과적이라는 것이 입증되었고, 거울로 유도된 운동 상상의 시각피드백은 이것을 더욱 촉진시킬 수 있을것이다. 더불어, 거울반영을 관찰하는 것은 거울신경시스템(MNS)을 촉발하지도 모른다. 그것은 운동행위의 수행할 때 그리고 같은 운동행위를 수행하는 또 다른 사람을 관찰할 때 모두에서 발화되는 신경이다. 이전 연구는 다른 사람이 수행한 운동을 관찰하는 것을 보여줌으로써 운동회복에서 MNS의 잠재성을 지적하였다. 그 관찰은 뇌졸중환자에서 운동수행을 향상시킨다. 한 사람이 거울에 반영된 자신의 운동을 관찰하는 것은 같은 방식으로 회복을 촉진시킨다는 설명이 가능하다.
거울치료가 정말 마비된 팔의 기능을 향상시킬 수 있을까? 만성 뇌졸중환자를 대상으로 한 우리의 무작위 비교연구에서(Chapter 5), Fugl-Meyer motor assessment 점수가 대조군에 비해서 작지만 유의미한 향상을 보였다. 그러나 이 효과는 6개월 이후 사라졌다. 그리고 악력, 강직정도, 통증, 섬세한 기술, 일상생활에서 손의 사용, 삶의 질에서는 어떤 효과도 찾아내지 못하였다. 뇌졸중환자에서 거울치료의 작지만 긍정적인 효과가 나타난 우리의 결과는 문헌에서 보고된 다른 연구와 일치한다.
더욱이 fMRI 분석을 사용하여, 우리는 중재 이전 손상된 손과 중재 이후 손상된 손의 운동과정에서 신경활성이 손상된 반구쪽으로 활성균형이 이동되었다는 것을 증명하였다(Chapter 5). 우리의 연구는 뇔졸중 환자에게서 거울치료가 자신의 정신적 표상에 대하여 보고된 네트워크인 손상측 precuneus & posterior cingulate cortex에서 활성이 증가된다는 것을 처음으로 보여주었다. 손상받지않은 운동네트워크 대신에 정상적으로 움직이는 손의 거울반영은 마비된 손으로 각성과 공간적 주의를 증가시킬 수 있을 것이다. 이 효과는 양손을 이용한 운동과정에서만 발생되었다. 한 손만을 이용한 운동과정에서 거울반영의 신경활성의 다양한 효과는 발견되지 않았다. 가상으로 움직이는 손의 반영이라기보다 수행된 운동과 관찰된 운동사이의 불일치가 거울반영과정에서 활성된 패턴을 야기하는 것으로 보인다.
거울치료 연구들 사이의 치료패러다임에서 중요한 차이가 있다. 다른 것들 중에서 거울뒤에 있는 마비된 손이 거울 앞에 있는 정상손과 가능하면 많은 움직임을 가져라고 지시받았는지 아닌지에 따라 차이가 있다. 따라서 우리는 뻗기과제를 수행하는 것과 그런 뻗기과제를 거울을 이용할 때와 거울을 이용하지 않은 훈련에서 한손으로 하는 운동과 양손을 이용한 운동에서 차이를 보는 것에서 거울이 어떤 영향을 주는지를 통찰하기 위한 목적을 가지고 각각의 연구를 수행하였다. 특히 거울을 이용한 그리고 이용하지 않은 비마비측 손의 한쪽 훈련을 비교할 때 마비측 손의 과제수행에 있어서 거울을 도입하는 것이 유의미한 긍정적 효과가 있음을 다시 밝히게 되었다. 그러나 몇몇 이전 문헌들과 대조적으로 우리의 데이터는 거울훈련을 이용한 양손운동이 적어도 아주 간단한 뻗기과제를 학습하는 동안에는 한손을 이용한 훈련보다 덜 효과적일 수 있다는 것을 보여주었다.
CONCLUSION
한편으로 거울치료가 다양한 연구들에서 일관되게 손의 기능을 향상시킨다는 것은 명백하다. 이 결과들은 RCT 연구와 본 학위논문에서 나타난 뻗기과제 연구에서 확인되었다. 추가적으로 거울치료의 효과는 만성환자에게서도 나타났고, 단지 보통의 길이와 강도의 훈련기간 이후에도 나타났다. 이들 결과들은 균형의 긍정적인 부분에 기여했다. 그러나 다른 부분에서 결과들이 일관되었던 반면, 그 효과는 작았고, 손의 기능에 대한 활동측정과 수행측정으로 전환되지 않았다. 더욱이 긍정적효과는 장기간 유지되지 않았다. 우리는 마지막 결론에 도달하지 않고 이들 작은효과가 임상적으로 의미가 긍정적인지 아니면 너무작은 것인지에 대하여 자주 논의 하였다. 심사위원들로서 거울치료의 효과는 적어도 다른 연구와 같고, 때로는 더 강하며, 가치가 높은 기술중재라고 생각한다. 요즘은, 거울치료의 신경상관물에 초점을 맞추는 연구들이 많이 증가하고 있다. 이와 함께 결과들이 거울치료의 신경학적 기전에 관한 단일한 가설을 지지하지 않는, 불일치하는 것으로 보인다. 전체적으로 우리는 이 학위논문이 뇌졸중환자를 대상으로 한 거울치료가 운동기능을 향상시키는 목적을 가진 치료적 중재의 범위에서 중요한 역할을 할 수 있다는 개념을 지지한다고 생각한다. 그것은 입증된 효과가 있고, 많은 기술이 필요하지 않으며, 가정에서 사용이 가능하고, 많은 환자들이 동기를 주고 도움이되는 운동으로 보고하고 있기때문이다. 그러나 우리는 독립된 치료보다는 전통적인 상지훈련 중재를 포함하는 다양한 중재 중 일부로 사용되어야 한다고 생각한다.
SUMMARY
세계보건기구에 따르면 뇌졸중은 성인장애의 주 원인이다. 운동과 감각문제 그리고 표출 모두에 아우르는 결손들은 완전마비에서 상당히 적은 협동운동손상까지 다양하다. 뇌졸중의 결과들은 종종 일상생활 상황에 참여를 저해하고 생활동작을 완료하는 능력에 영향을 준다. 그러나 일상생활에서 마비측 상지와 비마비측 상지 모두의 사용량에 대한 감소된 운동 능력의 정확한 결과는 알려지지않았다.
회복은 자발적으로 그리고 훈련을 통하여 이루어진다. 자발적 회복은 전향적으로 3개월 이후 정체기가 된다. 회복을 유도하는 훈련은 어떤 최적의 시간이 정해진 것은 아니지만 첫 1년간 가장 큰 향상이 발생된다. 자발적 회복과 회복을 유도하는 훈련 모두에서 신경가소성이 핵심적인 역할을 한다. 최근의 뇌졸중 이후 중재들은 이런 뇌가소성을 촉진하는 것에 초점을 맞추고 있다. 이런 면에서 흥미로운 중재방법이 거울치료이다. 거울치료의 효과는 모사가설에 기반을 둔다; 신경네트워크는 실제 운동수행동안 뿐 아니라 같은 운동행위를 관찰하거나 상상할 때에도 활성된다. 비록 거울치료가 운동기능을 향상시킨다는 증거들이 쌓여가고 있긴 하지만 여전히 그 기저에 있는 기전에 대하여 잘 알려 지지 않았고, 재획득된 기능이 일상생활에서 사지의 실제 사용에 향상을 이끄는지에 대하여 잘 알려지지 않았다.
Chapter 2에서 우리는 17명의 뇌졸중환자들을 대상으로 하여 일상생활에서 실제수행, 기능, 능력과 마비측 상지의 자가-지각된 수행 사이의 연관성을 검증하였다. 실제 수행은 가속도계를 기반으로 한 측정장치인 Stroke-ULAM을 이용하여 측정되었다. 우리는 실제수행과 기능(Fugl-Meyer assessment) 그리고 능력(Action Research Arm Test) 사이의 대수적인 상관관계를 밝혔다. 중등도의 상관관계가 실제수행과 자가 지각된 수행(ABILHAND 설문지) 사이에서 나타났다. 비선형적 관계는 기능과 능력이 실제수행을 증가시키는 특정 역치수준에 도달할 필요가 있다는 것을 가리킨다.
Chapter 3에서 뇌졸중환자의 상지사용이 연구되었고 건강한 대조군과 비교되었다. 일상생활에서 18명의 건강한 대조군과 38명의 뇌졸중환자들의 상지 사용은 Stroke-ULAM을 사용하여 24시간 동안 측정되었다. 우리는 환자들이 마비측 손보다 비마비측 손을 2.2배 더 많이 사용하고 반면, 대조군은 양손을 더 균등하게 사용한다는 것을 알게되었다. 환자들은 대조군이 비우성 팔을 사용하는 것보다 마비측 팔을 더 적게 사용한다. 그리고 비마비 팔을 대조군의 우성 팔보다 더 많이 사용한다. 환자들에서 마비된 팔의 운동강도는 대조군의 비우성 팔의 운동강도보다 더 낮았다. 더군다나 환자들에서 비마비팔의 운동강도는 대조군의 우성팔의 운동강도보다 더 높았다. 환자들은 양손을 이용한 활동에서 그의 마비된 팔을 거의 배타적으로 사용하였다. 그런 과제동안 마비된 팔의 운동강도는 비마비측 팔의 운동강도보다 낮았다. 종합적으로 우리의 데이터는 뇌졸중환자들을 대상으로 기간과 강도 측면, 그리고 한손과제와 양손과제동안 모든 측면에서 마비된 팔의 상당한 비-사용을 보여주었다. 그것은 환자들이 비마비측 팔의 사용이 증가함으로써 마비된 팔에 대한 비사용을 보상한다는 것을 가리킨다.
Chapter 4는 중등도의 상지마비를 가진 만성뇌졸중 환자들을 대상으로 가정에서 이루어지는 거울치료의 효과와 그럼으로 나타나는 피질 재조직화에 대한 무작위 비교연구의 결과를 설명한다. 40명의 만성뇌졸중환자들은 거울치료 또는 거울을 사용하지 않은 일반적인 치료를 6주간 훈련프로그램으로 시행하였다. 두 그룹 모두 재활센터에서 물리치료사의 감독하에 일주일에 한번 훈련하였고 집에서 1주일에 다섯번, 한 번에 1시간 씩 훈련할 것을 요청받았다. 상지기능의 측정은 중재전, 중재후(치료후), 중재 6개월 후 에 이루어졌다. 결과는 치료 후 에서만 운동기능(Fugl-Meyer assessment)이 대조군에서보다 더 향상(9.5%)되었다고 나타났다. 악력, 강직정도, 통증, 미세한 조작기술, 일상생활에서 손의 사용, 삶의 질은 어떤 차이도 보이지 않았다. fMRI 결과는 거울치료군에서만 일차운동피질 안에서 손상된 반구쪽으로 활성도의 균형이 옮겨지는 것을 증명하였다. 이들 결과로부터, 대조군과 비교해서 만성 뇌졸중환자들에서 거울치료의 효과가 작지만 유의미하게 컸다는 결론을 내릴 수 있다. 추후연구는 지속적으로 향상시키기위한 기간과 최적의 훈련강도를 결정한 필요가 있을 것이고, 효과가 다른 기능적 영역까지 확대횔 수 있을지를 결정할 필요가 있겠다.
Chapter 5에서 뇌졸중환자들을 대상으로 거울치료의 효과에 대한 신경학적 기반이 fMRI를 이용하여 검증되었다. 신경활성패턴은 거울을 이용한 조건과 이용하지 않은 조건에서 한손과제와 양손과제를 수행하는 동안 18명의 뇌졸중환자들에게서 확인되었다. 한손과제동안, 환자들은 직접 비손상측 상지(non-mirror 조건)를 관찰하는 경우 또는 거울반영을 관찰하는 경우(mirror 조건) 자신의 비손상측 손을 움직였다. 양손과제동안 직접 마비된 상지(no-mirror 조건)를 관찰하는 경우 또는 마비된 손의 위치에 있는 비손상측 손의 거울반영을(mirror 조건) 관찰하는 경우 모두에서 양손을 움직였다. 우리는 양손과제에서 운동 * 거울의 유의한 상호작용 효과를 찾아내었다. 그것은 양손운동과정에서 거울반영의 결과로서 증가된 신경활성을 가리킨다. 활성된 영역들은 precuneus & posterior cingulate cortex 였다. 우리 연구는 뇌졸중환자를 대상으로 거울반영의 신경상관물을 최초로 보고하였다. 우리는 양손운동에서 거울반영이 precuneus & posterior cingulate cortex에서 활서이 증가된 것을 보여주었다. 이들 영역들은 자각 그리고 공간주의와 관련된다. 손상된 사지의 자각을 향상시키는 것에서 거울반영은 학습된 비사용을 감소시킬 수 있을지 모른다. 거울관련 활성은 운동시스템 또는 거울신경 시스템과 관련된 영역은 관찰되지 않았다. 이것은 이들 시스템에서 거울치료의 임상적 효과의 근거가 된다는 대중적 이론에 이의를 제기한다.
Chapter 6의 목적은 시지를 이용한 뻗기과제를 훈련하는 것에서 한손운동과 양손운동 그리고 거울반영의 기여에 대한 통찰을 획득하는 것이다. 환자들은(n=93; >6개월) 시지를 목표방향으로 가능하면 빨리 그리고 정확하게 움직이라고 지시받았다. 직접 관찰하는 손상측을 사용하는 여섯개 시행은 기초선 측정으로 제공되었다. 그런 다음 대상자들은 훈련조건을 무선으로 할당받았다; 1) 거울없이 손상된 손만 사용, 2) 거울없이 비손상측 손만 사용, 3) 비손상 상측 손의 거울반영, 손상된 손 사용, 4) 손상된 손의 시각적 조절을 예방하기 위하여 팔 사이에 스크린을 사용하여 양손운동, 5) 비손상 손의 거울반영을 사용한 양손운동.
할당된 과제 70회를 훈련한 후에 환자들은 자신의 손상된 손만을 사용하여 직접 바라보는 것으로 6번 시행을 다시 수행하였다. 우리는 운동시간에서 전체적으로 유의미한 중재효과를 알게되었다. 그것은 훈련세션에서 오는 학습효과를 가리키는 것이다. 가장 큰 중재효과는 거울사용없는 조건에서 손상된 손에서만, 그리고 비손상 손의 거울반영을 사용한 조건에서 비손상 손에서만 나타났다. 가장 적은 효과는 양손 조건에서 나타났다. 그 결과들은 거울반영이 운동학습을 촉진할 수 있다는 것을 보여주었다. 동시에 현 데이터는 손상된 손을 직접적으로 훈련하는 것보다 거울훈련을 단독으로 하는 것이 더 효과적이라는 것을 제시하지는 않는다.
Chapter 7은 이 학위논문의 주 결과를 반영하고 뇌졸중환자에서 거울치료에 대하여 나타난 역할의 전체적인 결론을 주고있다.
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