노년기 인지통제 과제에서 반응속도 변산성과 뇌 기능 활성화

Abstract

개인 내 반응속도 변산성은 노화에 따라 증가하는 것으로 알려진 행동지표로, 인지과제에서 관찰된 개인의 반응 속도가 얼마나 비일관적인지 측정하는 지표이다. 반응속도 변산성의 증가는 노화에 따른 전두영역의 구조적 변화를 반영하며, 인지노화의 양상을 예측하는 지표로서 주목받기 시작하였다. 그러나 개인 내 반응속도 변산성의 증가가 어떤 뇌 기능적 활성화에 기반하고 있는지를 밝힌 연구는 부족하다. 본 연구에서는 건강한 노인 52명을 대상으로 다중간섭과제(multi-source interference task

MSIT)를 실시함과 동시에 자기공명영상을 통해 뇌 기능적 활성화 양상을 연구하였다. 구체적으로 MSIT에서 얻은 개인 내 반응속도 변산성 지표와 MSIT의 성공적 수행여부를 반영하는 간섭 대 통제 조건 간 반응속도 차이 지표가 기반하고 있는 뇌 영역을 탐색하였다. 더하여 두 가지 지표의 신경심리적 특성을 확인하기 위하여 인지통제 기능을 측정하는 신경심리측정치들과의 상관 분석을 실시하였다. MSIT의 행동수행 지표의 신경기반을 탐색하기 위한 분석의 결과는 각 지표가 다른 뇌 영역의 기능적 활성화에 기반하고 있음을 나타냈다. 개인 내 반응속도 변산성 지표의 분석 결과, 좌측 하전두회(inferior frontal gyrus) 영역의 활성화 수준이 클수록 반응속도의 변산성이 더 큰 것으로 나타났으며, 조건 간 반응속도 차이 지표 분석에서는 인지통제 기능에 관여하는 것으로 알려진 뇌 영역들의 활성화 수준이 더 클수록 조건 간 반응속도 차이 지표로 측정된 행동수행은 더 성공적인 것으로 나타났다. 위의 분석에서 활성화된 영역들은 중전두회(middle frontal gyrus), 하전두회(inferior frontal gyrus), 섬엽(insula lobe) 등을 포함 하였다. 두 지표를 비교하기 위해 탐색적으로 실시한 두 지표간의 상호작용을 확인하는 분석 결과는 다음과 같다. 개인 내 반응속도의 변산성이 작은 노인의 경우 배측 전대상회피질(dorsal anterior cingulate cortex)의 활성화 수준이 작을수록 조건 간 반응속도로 측정한 행동수행이 더 성공적인 것으로 나타난 반면, 개인 내 반응속도의 변산성이 큰 노인의 경우 배측전대상피질을 더 많이 활성화 시키는 것이 더 성공적인 인지통제 수행을 예측하는 것으로 나타났다. 두 지표의 신경심리적 특성을 알아보기 위해 실시한 행동수준 분석의 결과, 개인 내 반응속도 변산성이 클수록 Stroop-색상 단어 검사의 간섭지수가 높았으나, 조건 간 반응속도 차이 지표와 신경심리평가 결과에서는 유의한 상관이 관찰되지 않았다. 이러한 뇌 및 행동 분석의 결과들은 조건 간 반응속도 차이 및 개인내 반응속도 변산성 지표가 서로 다른 뇌 기능에 기반하고 있지만, 서로 밀접하게 상호작용 한다는 것을 시사한다. 나아가 개인 내 반응속도 변산성 차이와 함께 관찰된 뇌기능 활성화가 반영하는 노화의 특성에 대한 논의와 추후 연구의 필요성이 제기되었다.