분야
hwp사건관련전위 연구
작업 기억의 인지 과정 단계와 신경생리적 기준율 2back 과제와 사건관련전위를 사용하여 조사하였다. 원, 삼각형 및 정사각형이 자극으로 사용되었으며, 이 중에서 원이 목표 자극이었고, 삼각형과 정사각형이 비목표 자극이었다. 목표 자극인 원은 다시 일치 원과 불일치 원으로 구분되었다. 현재 제시되는 자극이 원이고 2시행 전에도 원이 제시되었을 경우(일치 원), 피험자에게 버튼을 눌러 반응하는 것이 요구되었다. 그러나 현재 제시되는 자극이 삼각형 혹은 정사각형이거나(비목표 자극), 현재 제시되는 자극이 원이더라도 2 시행 전에 원이 제시되지 않았으면(불일치 원), 피험자의 반응이 요구되지 않았다. 목표 자극(일치 원과 불일치 원)은 비목표 자극에 비하여 유의하게 큰 N100 진폭을 보였다. P300의 경우, 일치 원이 불일치 원과 비목표 자극에 비해 더 큰 진폭과 저 짧은 잠복기를 보였다. 이에 덧붙여, 일치 원은 두정 부위에서 가장 큰 전위를 보인 반면 불일치 원과 비목표 자극은 전두 부위에서 가장 큰 전위를 보였다. 세 유형의 자극 모두 전두 부위에서 유사한 진폭과 잠복기를 가진 서파를 보였다. 이 결과들은 작업 기억에 관여하는 인지 과정의 단계들, 즉 주의 할당, 작업 기억 내용의 최신화 및 추후 시행을 위한 정보의 일시적 보유 등이 사건관련전위의 정점들을 통하여 반영된다는 것을 보여준다. 또한 작업 기억의 신경 회로를 구성하는 전전두엽과 두정엽이 각각 정보의 일시적 보유와 기억 내용의 최신화 과정에 관여한다는 것을 시사한다.
작업 기억은 인지 활동에 필요한 정보를 일시적으로 보유하고 조작하는 체계를 의미하며, 중앙집행기, 조음회로 및 시공간 잡기장 등의 하위 체계들로 구성되어 있다. 중앙집행기는 주의 과정과 자동적 과정을 지배하고 정보 처리의 조절과 통제 활동에 관여하는 것으로 알려져 있는 한편 조음회로와 시공간 잡기장은 각각 언어 자극과 시공간 자극의 처리에 관여하는 것으로 알려져 있다. 작업 기억은 학습, 추리 및 이해 등과 같은 상위 인지 기능에 중요한 역할을 하며, 실제로 신경심리검사 수행과 작업 기억 사이에 유의한 정적 상관이 있는 것으로 보고되고 있다.
작업 기억의 신경생리적 기전을 밝히기 위하여 인간과 동물을 대상으로 한 많은 연구들이 실시되었으며, 이 연구들은 일관성 있게 전전두엽과 하두정엽을 연결하는 신경 회로가 작업 기억의 신경생리적 기전이라고 보고하고 있다.
최근 들어 뇌영상 기법을 사용한 연구들 역시 작업 기억 과제 동안 정보를 일시적으로 보유하고 조작하는 데에 전전두엽이 중요한 역할을 한다는 것을 보고하고 있다. 이에 덧붙여서 양전자단층촬영을 사용한 연구들도 작업 기억의 과제를 수행하는 동안 전전두엽의 활동이 증가된다는 것을 보고하였다. 그러나 비록 뇌영상 기법이 작업 기억에 관여하는 대뇌 부위들에 관한 정보는 제공하지만, 낮은 시간 해상도로 말미암아 작업 기억이 어떤 인지 과정의 단계들로 구성되어 있고, 또 각각의 단계에 어떤 대뇌 부위가 관련되는가에 관한 정보는 제공하지 못한다. 따라서 작업 기억을 구성하는 일련의 인지 과정들의 대뇌 기전을 밝히고자 한 연구들은 사건관련전위를 주로 사용한다.
사건관련전위는 특정 정보를 내포하고 있는 자극의 제시와 관련하여 초래되는 뇌의 전기적 활동을 의미하며, 정보 처리 과정의 각 단계들을 반영하는 일련의 정점 혹은 요소들로 구성된다. 따라서 사건관련전위는 작업 기억의 인지 과정과 이제 관여하는 대뇌 부위들을 밝히는 데에 유용하게 사용될 수 있다. 실제로, 선행 연구들은 사건관련전위가 작업 기억의 신경생리적 기전을 이해하는 데에 매우 유용한 정보를 제공한다는 것을 보고하였다. 정보를 일시적으로 보유하는 동안 전두 부위와 두정후두 부위에서 서파가 관찰된다는 것을 보고하였고, 전전두엽의 손상이 전전두엽 부위와 내측두엽 및 두정 부위와의 단절을 초래하고, 이 결과 작업 기억의 장애가 초래한다고 주장하였다. 비록 사건관련전위를 사용하여 작업 기억을 조사한 선행 연구들은 작업 기억을 구성하는 일련의 인지 단계들과 신경생리적 기전에 관한 유용한 정보를 제공하였지만, 작업 기억 동안 활발한 활동을 보이는 전전두엽과 후방 대뇌피질 영역들이 각각 어떤 기능적 역할을 담당하는가에 관해서는 일관성 있는 정보를 주지 못하고 있다. 이는 각 연구들에서 사용된 작업 기억의 과제가 다르기 때문인 것으로 여겨진다.
작업 기억을 측정하는 실험 방안으로 nback 과제가 널리 사용된다. 이 과제는 피험자로 하여금 제시되는 일련의 자극들이 앞서 제시된 자극과 일치 혹은 일치하지 않는가를 판단하여 반응하게 한다. Gervins와 Smith는 2back 과제와 사건관련전위를 사용하여 작업 기억의 신경생리적 기전을 조사하였다. 현재 제시되는 자극과 2 자극 전에 제시된 자극이 일치 할 경우가 일치하지 않는 경우에 비하여 더 큰 N100 진폭과 P300 진폭, 그리고 더 짧은 P300 잠복기를 보였다. 이 결과는 현재 제시되는 자극과 2 자극 전에 제시된 자극이 일치할 때와 일치하지 않을 때, 주의 할당, 약호화, 정보의 최신화 및 정보 보유 등의 과정에 차이가 있다는 것을 시사한다.
본 연구는 2back 과제를 사용하여 작업 기억과정을 사건관련전위를 통하여 측정하였다. 그러나 전형적인 nback 과제를 다소 수정하여 사용하였다. 작업 기억을 구성하는 인지 과정 단계들을 사건관련전위의 각 정점을 중심으로 살펴보고자 하였다. 특히 123채널의 고밀도 뇌파를 사용하여 공간 해상도를 높이고자 하였으며, 이를 통하여 작업 기억을 구성하는 각 인지 과정의 신경생리적 기전을 이해하고자 하였다.
방법
연구 대상
15명의 오른손잡이 정상인(남자 : 11명, 여자 : 4명)이 실험에 참여하였다. 연구 대상자의 평균 연령은 27세이었으며, 과거나 현재 신경과적, 정신과적 병력이 없고, 신체적 질환이 없는 정상인을 연구 대상으로 선정하였다.
2back 과제
