뉴로피드백 훈련의 역사와 기능효과

1960년 예일대학교 밀러박사와 UCLA의 스터먼 박사가 뉴로피드백의 효과를 증명하면서 생리심리학자, 신경학자, 뇌생리학자, 물리학자, 의학자등 많은 과학자들이 연구 개발한 결과 뉴로피드백은 단순한 훈련이 아닌 뇌의 신경세포와 신경조직을 자율적으로 조절하고 재조직하여 뇌의 구조를 개선함으로써 뇌기능을 극대화하는 효과가 있음을 밝혀냈다. 어떠한 약물도 사용하지 않고 자기 스스로의 노력에 의해 뇌를 최적의 상태로 만들어 낼 수 있다면 이는 획기적인 것이다. 이것이 바로 뉴로피드백 훈련이다. 언급했지만 뉴로하모니는 뉴로피드백 원리를 바탕으로 뇌파를 측정하여 이 신호를 자신의 뇌와 커뮤니케이션 함으로써 뇌와 신체의 항상성을 유지하는 자기조절 능력 향상시키는데 효과적인 훈련도구이다. 뇌는 자기 스스로 변화하려는 속성을 가지고 있으므로 훈련자는 그저 뇌에게 맡겨 버리고 훈련만 하면 되는 것이다.

이상의 선행 연구에서의 결과들을 종합해 보면 연구의 대상자, 방법, 적용, 통제, 변인, 결과등에서 다소 차이가 있었으나 대부분 연구결과의 공통점은 뉴로하모니를 이용한 뉴로피드백 훈련이 과정에서 수반되는 다양한 과제 수행을 향상시킬 수 있는 직접적인 요인임을 나타내고 있다.

유의미한 효과에도 불구하고 간과하지 말아야 할 것은 훈련 임계기간이다. 근육을 키우기 위해 웨이트 트레이닝을 할 때 처음부터 그 효과가 나타나지 않는다. 처음에는 젖산등으로 근육통도 생기기 마련이며 개개인차 또한 있기 마련이다. 마찬가지로 뉴로피드백 훈련을 한다고 처음부터 그 효과가 나타날 것이라는 섣부른 희망에 그 효과가 미약해 실망하고 포기하는 훈련자들이 있다. 근육 운동과 마찬가지로 뇌훈련도 연속적인 변화가 나타난다기 보다는 불연속적인 변화가 나타난다. 이는 생체의 특성이기도 하다.

시냅스가 구축이 된다 해서 바로 바로 그 효과가 나타나는 것이 아니다. 시냅스는 망(networking)을 이루는 점(spot)들의 하나에 불과하기 때문이다. 세 개의 염기(tripletcode)가 모여 부호화(codon)되어 하나의 아미노산을 지정하는 것처럼, 또 그 아미노산의 다양한 서열들이 모여 하나의 단백질을 합성하는 것처럼 개개의 시냅스가 모여서  그것이 하나의 정보 망(networking)으로 형성이 되고 그러한 망(networking)들이 병렬적으로 구축되어져야만 비로소 그 효과가 나타나게 되는 것이다.

또한 무턱대고 망이 많다고 되는 것도 아니다. 도시에 도로가 많다고 수송이 원할한 것이 아니다. 오히려 무작위로 만들어진 도로는 미관을 해칠 뿐 아니라 수송에도 지장을 초래하게 된다. 없느니만 못하게 되는 것이다. 따라서 차량이 많은 곳은 차선을 넓게, 그렇지 않은 곳은 좁게 하며, 수송이 원활하도록 교차로에 신호등 또한 잘 배치해야 한다. 도시계획을 위해 도로와 상하수도 배열등을 어떻게 배치하느냐는 가장 기본적인 것이며 가장 중요한 것이다. 이 때 효과적으로 배치할 수 있는 기본적인 설계도가 있다면 얼마나 좋을까?

이러한 설계도가 바로 뉴로하모니이다. 아니 뉴로하모니는 단순히 설계도면에 그치지 않고 시공을 잘 하고 있는지(시냅스가 적재적소에 잘 배열되고 있는지) 감리, 감독자의 역할까지 한다. 이러한 것들이 하루 아침에 이루어 질 수 없듯이 제 기능을 하기 위해서는 최소한의 시간이 필요하다. 이것이 바로 훈련의 임계 시기이며, 서울과 부산, 대전등 그 도시의 모양과 특성이 다르듯 개개인에 따라 다르다.

따라서 훈련자는 어느 정도 여유의 시간을 가지고 꾸준히 훈련에 임하면 의도하는 효과를 얻게 될 것이다.

뉴로하모니 신뢰도 연구

1971년에 Galvani에 의해 뇌를 구성하는 뉴런이 전기적 형태를 갖고 있음을 발견한 그 때부터, 시대의 관심사를 반영하면서 뇌파에 대한 연구는 다양하게 발전되어 왔고, 최근에 들어서는 임상뿐만 아니라 학습, 건강, 스포츠등 많은 응용 분야에서 활용되고 있다.

그러나 병원등에서 치료용으로 혹은 특수 훈련용으로 사용되었던 EEG뇌파 측정기기는 장비도 고가인데다가 일반인들이 접하기에도 어려웠던 중, 우리나라에서 뉴로하모니(2001년 출시)라는 제품명으로 최초의 휴대용 뉴로피드백 시스템이 개발되었다. 아직까지는 우리나라의 뇌 훈련 기기에 관한 정보와 관심등이 성숙되지 않아 대중적으로 뉴로하모니에 관한 인지도 또한 높은 편은 아니지만 여러 가지 시대적 흐름에 맞추어 보았을 때 앞으로는 뇌의 기능향상과 관련된 시장이 급속히 커질 것이라 전망해보면서, 뇌파 측정 및 훈련기기가 보편화 될 시점에 앞서 한번쯤은 이러한 기기에 대해 논의할 필요성이 있다고 생각되었던 바,

본 연구는 뇌파 측정을 통한 적극적인 훈련 시스템인 뉴로피드백 기기인 뉴로하모니에 관심을 갖고, 뉴로하모니 기기에 대한 신뢰도와 그동안 뉴로하모니를 측정 및 훈련 도구로 사용한 논문들을 개괄해보고자 한다.

들어가기에 앞서 뉴로하모니는 2000년에 ‘Q-Jump’란 제품명으로 출시되었던 바, 초기논문들은 제품명이 Q-jump로 기재되어 있으며, 논문은 국내논문으로 한정하였다.

뉴로하모니 뉴로피드백 효과 연구 논문

1. 측정기기로서의 뉴로하모니의 신뢰도 여부
1) 시간적 공간 과제의 수행 성적과 사건관련 뇌전위에 미치는 뇌파 바이오피드백의 효과                 
이홍재, 박은혜, 박창범, 김현택 (고려대학교 심리학과)
Q-jump study, 2000, Vol. 1, No. 1, pp.11-41
 
 2. 인지기능 향상
1) Neurofeedback for the enhancement of cognitive processing in normal children.
(한국 정신과학 연구소. 경북대 스포츠 심리실험실)
       
 2) 시각적 공간과제의 수행성적과 사건관련 뇌전위에 미치는 뇌파 바이오피드백의 효과
이홍재, 박은혜, 박창범, 김현택(고려대학교 심리학과)
Q-jump study, 2000, Vol. 1, No. 1, pp.11-41

3. 긴장이완 훈련 효과 (alpha feedback effect)
1) 뇌파 자기조절 바이오피드백을 통한 운동학습과 EEG 변화 김진구 (경북대학교)
Korea journal of Sport Psychology 2001, Vol. 12. No. 1, pp.1~13
                            
2) 10주간의 EEG biofeedback 훈련에 따른 뇌파 영역별 상대적 활성도 비교
조동진, 심준영 (조선대학교) 
Korea Sport Research. 2005, Vol. 16, No.2 pp.421-430

4. 주의∙집중 훈련 효과 (SMR or low beta feedback effect)
1) 뇌파 바이오피드백 기기를 활용한 집중력 훈련이 양궁 경기 수행력에 미치는 영향
정청희, 홍길동, 황진 (서울대학교)
Korean journal of Sport Psychology 2004, Vol. 15. No. 1, 37~48

2) 뇌파 Bio feedback 정신훈련이 최대운동 후  정신 집중력과 피로 대사에         미치는 영향
최철승 (성화대학)
Journal of Sport and Leisure Studies, 2004, Vol. 21, pp. 441~451
                               
3) 뇌파조절을 통한 집중력 훈련이 육상 단거리 스타트 수행력에 미치는 영향
장재근 (성균관 대학교)
Korea Sport Research. 2005, Vol. 16, No.2 pp.151~158

4) 뇌파 바이오피드백 훈련에 따른 사격선수의 경쟁상태불안과 경기력 및 전두부의 뇌파 변화
심 준 영 (조선대학교)
Korean journal of Sport Psychology 2004, Vol. 15. No. 2, pp.75~92

5) EEG 바이오피드백 훈련에 따른 주의유형 변화
조동진, 심준영(조선대학교)
Korea Sport Research. 2004, Vol. 15, No.1 pp.1281~1290

6) 뇌파 기술훈련이 골프선수의 경기성과에 미치는 영향 
박범영, 왕석우(한양대학교), 신학수(대구한의대학교)
Korea Sport Research. 2005, Vol. 16, No.2 pp.53~62
   
7) 뇌파조절을 통한 집중력훈련과 심상훈련이 골프퍼팅 수행학습에 미치는 효과
김재훈, 설정덕 (중앙대학교)
Korean journal of Sport Psychology, 2003, Vol. 14. No. 3, pp.355~364

5. 뇌기능 분석 프로그램을 이용한 논문들
1) 뇌기능 향상을 위한 뉴로피드백 훈련이 바둑인의 뇌파변화에 미치는 영향에 관한 연구
백기자 (서울 벤처 정보 대학원 대학교)

2) 바둑인 집단과 일반인 집단간의 뇌파차이 분석 및 집단간의 뇌파차이 분석 연구
백기자 (서울 벤처 정보 대학원 대학교)
   
3) 정상인 집단과 비만인 집단간의 뇌파차이 분석 및 집단별의 뇌파차이 분석 연구
백기자 (서울 벤처 정보 대학원 대학교)
한국정신과학학회 추계논문발표 2006, pp 233~246
  
4) 뉴로피드백 훈련이 성장기 아동의 불안정한 뇌파와 비활성 뇌파에 미치는 영향과 학습효과
정지혜, 김정열, 이성재
한국정신과학학회 추계논문발표 2006, pp 205~232