[연구] 아이들은 언어를 이해하기 위해 양쪽 뇌 반구를 모두 사용한다.

유아들과 어린 아이들은 일종의 초능력을 가진 뇌를 가지고 있다고 조지타운 대학 의학센터의 신경과 학자들은 말한다. 성인들은 뇌의 두 반구 중 한개 또는 다른 하나의 특정 영역에서 대부분의 별개의 신경 과제를 처리하는 반면에, 젊은이들은 같은 일을 하기 위해 우뇌와 좌뇌를 모두 사용한다. 이 발견은 왜 아이들이 어른들보다 훨씬 쉽게 신경 부상에서 회복하는 것처럼 보이는지에 대한 가능한 이유를 제시한다.

 

2020년 9월 7일 PNAS에서 발표된 이 연구는 한가지 과제, 즉 언어에 초점을 맞추고 있으며(좀 더 구체적으로 말한 문장의 처리), 아이들은 언어를 이해하기 위해 두개의 반구를 모두 사용한다는 것을 발견했다. 이 발견은 Georgetown 신경학 교수 Elissa L. Newport, PhD, 전 박사 후 연구원 Olumide Olulade, MD, PhD 및 신경학 조교수 Anna Green wald,  PhD가 이끄는 이전 및 진행중인 연구와 일치한다. 결과를 요약한 기사가 조지 타운 대학 웹 사이트에 게재되었다.

 

"이것은 신경 부상을 경험한 어린 아이들에게 매우 좋은 소식입니다."라고 조지 타운 대학과  MedStar National Rehabilitation Network 의 공동 기업인 Center for Brain Plasticity and Recovery의 소장 인 Newport는 말했다.

 

"양쪽 반구의 사용은 신경 부상 후에 보상하기 위한 메커니즘을 제공합니다. 예를 들어, 출생 직후에 발생하는 주기적인 장애로 인해 왼쪽 반구가 손상된 경우, 어린이는 오른쪽 반구를 사용하여 언어를 배우게 됩니다. 한쪽 뇌만 손상시키는 뇌성 마비를 가지고 태어난 아이는 다른 반구에서 필요한 인지 능력을 발달시킬 수 있습니다. 우리의 연구는 그것이 어떻게 가능한지를 보여 줍니다."

 

뉴포트는 그들의 연구가 오랫동안 임상 의사들과 신경과 학자들을 어리둥절하게 했던 미스터리를 풀었다고 말했다.

 

좌뇌 뇌졸중을 앓고 있는 환자들의 뇌 스캔 연구와 언어 상실에 대한 임상 연구 결과에 따르면 거의 모든 성인들의 문장 처리가 좌뇌에서만 가능하다고 한다.

 

그러나 아주 어린 아이들의 경우, 어느 한쪽 반구의 손상도 언어 결함을 초래할 가능성이 낮다. 좌뇌가 심하게 손상된 경우에도 많은 환자들에게서 언어가 회복될 수 있다. 뉴포트는 이러한 사실들이 언어가 삶의 초기에 양쪽 반구에 분포되어 있다는 것을 암시한다고 말했다. 하지만 전통적인 스캐닝은 지금까지 이 현상의 세부 사항을 공개하지 않았다. 뉴포트는 "태어날 때 언어에 대한 강한 좌익 편향성이 존재하는지 아니면 발달하는 동안 서서히 나타나는지는 분명하지 않았다" 고 설명했다.

 

이제, 좀 더 복잡한 방법으로 분석된 기능적 자기공명 영상을 사용하여, 연구원들은 성인 편중 패턴이 어린 아이들에게서 확립되지 않으며, 두 반구가 초기 발달 동안 언어에 참여한다는 것을 보여 주었다.

 

특정 업무를 한쪽 반구나 다른 반구에 국한시키는 두뇌 네트워크는 어린 시절부터 시작되지만 아이가 10살이나 11살이 될 때까지는 완성되지 않는다고 그녀는 말했다. "우리는 이제 뇌 손상과 회복을 이해할 수 있는 더 나은 플랫폼을 갖게 되었습니다."

 

이 연구는 원래 의학 박사 William D. Gaillard와 Children 's National Medical Center의 Madison M. Berl 박사에 의해 진행되었으며,  4~13세 사이의 건강한 어린이 39명을 등록했다. 뉴포트의 연구실은 18~29세 사이의 성인 14명을 추가했고, 두 그룹에 대한 일련의 새로운 분석을 실시했다. 참가자들은 잘 연구된 문장 이해 과제를 받았다. 분석은 그룹 평균의 전반적인 측면화를 보기보다는 개별 참가자의 각 반구에서 fMRI 활성화 패턴을 조사하였다. 그런 다음 조사자들은 4-6세, 7-9세, 10-13세, 18-29세의 4개 연령 그룹을 대상으로 언어 활성화 맵을 비교했다. 투과 지도는 각 반구의 복셀에 있어 언어 활성화가 중요한 각 연령 그룹의 피실험자 비율을 나타낸디.(복셀은 TV모니터의 픽셀처럼 뇌 이미지의 작은 부분입니다.) 조사관들은 또한 언어 활성화가 나이와 상관 관계가 있는 뇌 영역을 확인하기 위해 모든 참가자들을 대상으로 전체 뇌 분석을 실시했다.

 

연구원들은 그룹 차원에서 심지어 어린 아이들도 좌뇌 편중 언어 활성화를 보인다는 것을 발견했다. 하지만, 가장 어린 아이들의 많은 부분이 그에 상응하는 우뇌 영역에서 상당한 활성화를 보이고 있다. (성인의 경우, 오른쪽 반구의 해당 영역은 매우 다른 작업에서 활성화됩니다. 예를 들어, 음성으로 표현되는 감정을 처리하는 작업에서 활성화됩니다. 어린 아이들에게, 양쪽 뇌의 영역들은 각각 감정적인 영향을 인식하는 것뿐만 아니라 문장의 의미를 이해하는데 관여하고 있습니다.)

 

뉴포트는 "문장 처리 작업에서 우뇌 활성화의 높은 수준과 발달에 대한 이러한 활성화의 느린 감소는 언어 기능의 신경 분포 변화의 반영이며 단순히 문장 이해 전략의 발달 변화가 아니다"라고 믿는다.

그녀는 또한 연구팀이 더 어린 아이들에게도 같은 분석을 할 수 있다면, "가장 어린 참가자들(4세에서 6세)보다 언어 처리에 있어 우뇌의 기능적 관여가 더 클 것 같다"고 말했다.

뉴포트는 "우리가 발견한 바에 따르면 아주 어린 시절 언어 처리에 있어 우뇌의 정상적인 개입은 좌뇌가 손상을 입었을 경우 우뇌 발달의 유지와 향상을 가능하게 할 수 있다"고 전했다.

연구원들은 현재 태어날 때 좌뇌가 심하게 발달한 청소년과 젊은이들의 언어 활성화를 조사하고 있다.

 

출처 : Georgetown University Medical Center, PNAS

이미지 : Georgetown University Medical Center

 

이편한보청기 청각센터

 

---

[하단 광고]

 

이편한보청기 홈페이지

 

[네이버예약 바로가기]   [실시간상담 바로가기]