유아기 뇌 활동에서 18세 아이큐 예측 가능하다?

인간 뇌는 복잡한 인지 태스크를 해내지 않았을 때라도 뭔가 활동을 실시하고 있어 이런 때 뇌 활동은 안정 시 뇌 활동(resting state)이라고 불린다. 이런 휴식할 때 뇌 활동과 아이 인지 발달에 관한 새로운 연구에선 유아기 안정 시 뇌 활동으로부터 18세 시점에서의 아이큐를 예측할 수 있다는 결과가 나타났다.

인간이 태어난 뒤 몇 년간은 평생 가장 뇌 발달이 빠른 시기이며 이 시기 아이가 놓인 환경은 뇌 발달에 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다. 인간이 휴식할 때 뇌 활동은 성인이 되면 비교적 안정된다고 생각되고 있지만 유가기에 안정 시 뇌 활동이 어떻게 발달하는지 그리고 후년 인지 기능에 어떻게 영향을 미치는지는 잘 알려져 있다.

미국과 독일 연구팀은 루마니아에서 이뤄진 프로젝트(Bucharest Early Intervention Project)라는 연구 데이터를 이용해 아이 인지 능력 발달을 추적했다. 이 프로젝트는 미국 대학 등이 루마니아에서 실시한 연구 프로젝트로 유아기 사회 심리적 악영향이 아이 발달에 미치는 영향이나 아동 양호 시설을 경험한 아이에 대한 개입, 마을 부양 양육에 대한 잠재적 이점 등을 조사하는 게 목적이었다. 프로젝트는 2000년경 시작해 피험자 아이는 유아기부터 성인기까지 발달 단계가 추적되어 유아기 뇌 활동과 후년 인지적 발달 관련성이 조사됐다고 한다.

지금까지의 연구에선 아동 양호 시설에서 쭉 키워진 아이와 비교해 마을 부모에게 자란 아이가 성장 단계, 18세 시점 아이큐가 높은 것으로 알려져 있다. 또 마을 부모에게 나오는 시기가 빠를수록 아이큐도 향상됐다는 것으로 성장 환경이 아이큐에 영향을 미칠 가능성이 시사되고 있다.

이번 연구에선 아동 양호 시설에서 자란 아이와 마을 부모 아래에서 자란 아이들 그리고 한 번도 시설에 들어가지 않고 가정에서 자란 아이 202명을 대상으로 유아기 휴식 시 뇌 활동과 후년 아이큐간 관련성이 조사됐다.

휴식할 때 뇌 활동은 아이가 회전하는 빙고 휠을 보는 동안 측정되어 생후 20개월 전후, 생후 30개월, 생후 42개월 3개 시점 기록을 취했다. 또 피험자 아이큐는 생후 30개월, 생후 42개월, 18세 시점에서 측정됐다고 한다.

연구팀이 유아기 안정 시 뇌 활동과 18세 시점 아이큐에 대해 분석한 결과 유아기 안정 시 뇌 활동으로부터 18세 시점 아이큐를 예측할 수 있는 게 판명됐다. 구체적으론 베이스라인, 생후 30개월, 생후 42개월 안정 시 뇌 활동에 있어 주파수가 4∼8Hz 씨타파(theta wave)량이 18세 시점 아이큐와 유의하게 상관하고 있었다고 보고됐다.

씨타파는 비교적 저주파 뇌파이며 과거 연구에선 빈곤이나 사회분화적인 불이익 등 환경 요인에 민감한 것으로 나타났다. 하지만 이번 연구는 유아기 씨타파를 젊은 성인의 인지 기능에 연결한 첫 연구라고 한다. 씨타파는 각성과 수면, 기억 등 뇌 활동 외에 불필요한 시냅스배출(synapse elimination)에도 관련되어 있는 것으로 보이고 있다. 시냅스배출은 정신적인 태스크에 임할 때 효율을 향상시켜 아이 인지 발달에 중요한 단계라고 한다.

연구팀은 휴식할 때 뇌 활동이 14년 이상 이후 인지 기능을 예측한 건 그간 경험하는 많은 요인을 고려한다는 점은 놀랍다고 지적하고 있다. 더구나 이번 조사 결과는 휴식 시 뇌 활동에서 초기 개인차가 성인기 아이큐와 관련되어 있을 수 있다고 시사한다며 이 연구는 또 시설에서의 양육과 양ㅊㄴ 양육 개입이 인생 초기 휴식할 때 뇌 활동에 영향을 줘서 성인기까지의 인지 결과를 예측했다는 증거를 제공한다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.