인간의 뇌는 복잡한 인지 태스크를 수행하지 않을 때에도 어떤 활동을 하고 있으며, 그럴 때의 뇌 활동은 "안정시 뇌 활동"이라고 불리는데, 그런 안정시 뇌활동과 어린이 인지발달에 관한 새로운 연구에서는, "유아기 안정시 뇌활동으로부터 18세 시점에서의 IQ를 예측할 수 있다"는 결과가 나왔다.
인간이 태어난 후 몇 년간은 생애 가장 뇌 발달이 빠른 시기이며, 그 시기의 자녀가 처한 환경은 뇌 발달에 큰 영향을 미칠 것으로 생각되어진다. 인간의 안정시 뇌 활동은 성인이 되면 비교적 안정되는 것으로 여겨지지만, 영유아기에 안정시 뇌 활동이 어떻게 발달하는지, 그리고 후년의 인지 기능에 어떻게 영향을 미치는지는 잘 알려져 있지 않고 있다.
그래서 미국과 독일의 국제적 연구팀은, 루마니아에서 진행된 Bucharest Early Intervention Project(부쿠레슈티 조기개입 프로젝트)라는 연구 데이터를 이용하여, 어린이들의 인지능력 발달을 추적하였다.
부쿠레슈티 조기개입 프로젝트는 미국 대학 등이 루마니아에서 실시한 연구 프로젝트로, 유아기 사회심리적 악영향이 아동발달에 미치는 영향과 아동양육시설을 경험한 아동들에 대한 개입, 양부모 양육의 잠재적 이점 등을 알아보기 위한 것. 프로젝트는 2000년경 시작됐으며, 피험자의 아이들은 유아기부터 성인기까지 발달단계가 추적돼 유아기 뇌활동과 후년 인지적 발달의 연관성이 조사됐다는 것.
지금까지의 연구에서는, 계속 아동 양호 시설에서 자란 아이들에 비해, 양부모에게 길러진 아이들이 성장 단계 및 18세 시점에서의 IQ가 높은 것으로 나타났고, 또한 수양부모에게 주어지는 시기가 빠르면 빠를수록 IQ도 향상되었다고 해, 자라는 환경이 IQ에 영향을 미칠 가능성이 시사되고 있다.
본 연구에서는, 어린이집에서 자란 아이들과 수양부모 밑에서 자란 아이들, 그리고 한 번도 시설에 들어가지 않고 가정에서 키운 총 202명의 아이들을 대상으로, 유아기 안정시 뇌활동과 후년 IQ의 관련성이 조사되었다.
안정시 뇌활동은 아이들이 회전하는 빙고휠을 보는 중 측정됐으며, 생후 20개월 전후(베이스라인), 생후 30개월, 생후 42개월 등 3가지 시점의 기록이 체크되었다. 또, 피험자의 IQ는 베이스라인, 생후 30개월, 생후 42개월로 18세 시점에서 측정되었다고 한다.
연구팀이 유아기 안정시 뇌활동과 18세 시점 IQ에 대해 분석한 결과, 유아기 안정시 뇌활동에서 18세 시점 IQ를 예측할 수 있는 것으로 나타났는데, 구체적으로는 기준선·생후 30개월, 생후 42개월 안정시 뇌활동에서 주파수가 4Hz~8Hz인 세타파의 양이, 18세 시점의 IQ와 유의하게 상관관계가 있었던 것으로 보고되었다.
세타파는 비교적 저주파 뇌파이며, 과거 연구에서는 빈곤이나 사회 분화적 불이익과 같은 환경 요인에 민감한 것으로 나타났지만, 이번 연구는 유아기 세타파를 젊은 성인의 인지 기능과 연결시킨 첫 연구라고 한다.
세타파는 각성 및 수면, 기억과 같은 뇌 활동 외에 불필요한 신경 접속의 추수(시냅스 베기)에도 관련되어 있다고 보여지고 있는데, 시냅스 추수는 정신적인 작업에 임할 때 효율성을 향상시켜, 어린이 인지발달의 세련된 과정에서 중요한 단계라고 한다.
논문의 최대 저자이자 메릴랜드 대학의 신경과학자인 엔다 탄 씨는, 안정시 뇌활동이 14년 이상 후 인지기능을 예측한 것은 그동안 겪게 될 많은 요인을 고려할 때 놀랍다고 지적.
이어 탄씨는, "우리의 조사 결과는, 안정시 뇌활동 초기 개인차가 성인기 IQ와 관련이 있을 수 있음을 시사하고 있다"며 "이 연구는 또한 시설에서의 양육과 양부모 양육 개입이 삶의 초기 단계에서 안정시 뇌활동에 영향을 미쳤고, 그것이 성인기까지의 인지결과를 예측했다는 증거를 제공한다"고 말하고 있다.