운동부하검사 시 경두개직류자극이 최대산소섭취량, 최대심박수 및 운동지속시간에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 운동부하검사 시 경두개직류자극(transcranial direct current stimulation; tDCS)이 최대산소섭취량, 최대심박수 및 운동지속시간에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 본 연구의 실험참가자는 13명으로 신체 건강한 남성을 대상으로 진행하였고, 1차 실험은 tDCS집단은 일차운동피질(M1)에 15분간 2mA의 자극을 가하였으며, 2차 실험은 동일한 기기를 착용한 후 15분간 전류가 흐르지 않은 상태로 유지하였고 각기 다른 날 처치를 실시하였다. 운동부하검사 시 가스분석, 최대심박수 및 운동지속시간을 측정하였다. 연구결과는 운동부하검사 시 처치에 따른 최대산소섭취량은 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았고(tDCS: 50.72±4, Sham: 48.42±3.83ml/kg/min, p= .147), 운동부하검사 시 처치에 따른 최대심박수는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(tDCS: 198.92±5.28, Sham: 197.07±4.78beats/min, p=.36), 마지막으로, 운동부하검사 시 처치에 따른 운동지속시간은 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(tDCS: 14.21±1.48, Sham: 13.26±1.22min, p=.085). 본 연구의 결과를 토대로 일차운동피질(primary motor cortex : M1) 위치의 경두개직류자극은 진통 효과(analgesic effect)에 영향을 미치지 않는다는 결론을 도출 할 수 있었다. 이러한 결과는 후속연구를 위하여 최대운동 시 tDCS 처치에 대한 방법론적 접근에 중요한 역할을 할 것이라 판단된다.

The purpose of the study was examine the effects of tDCS on VO2max, HRmax and time to exhaustion (TTE) in graded exercise testing. Thirteen healthy recreationally active male participated in this counter-balanced design study and completed two times a graded exercise testing. After receiving either 20 min 2 mA anodal tDCS applied over the primary motor cortex (M1) or Sham stimulation on separate days. In the Sham condition, the same device was worn for 15 minutes without current. Gas exchange, HRmax and time to exhaustion(TTE) were monitored during graded exercise test. The results showed that no significant difference in VO2max(50.72±4 vs 48.42±3.83ml/kg/min for tDCS and Sham, respectively, p=.147) was observed between the tDCS and Sham conditions during the graded exercise test. And there was no differences among the two conditions in HRmax(198.92 ±5.28 vs 197.07±4.78beats/min for tDCS and Sham, respectively, p=.36). Finally, no significant difference in time to exhaustion(14.21±1.48 vs 13.26±1.22min for tDCS and Sham, respectively, p=.085) was observed between the tDCS and sham conditions. These findings demonstrate that stimulation of the M1 using transcranial direct current stimulation(tDCS) does not induce analgesic effect during exercise. These results play an important role in methodological advancement in developing the use of tDCS in maximal exercise performance.