뉴로피드백(Neurofeedback)

뉴로피드백의 정의는 뇌파를 측정하여 이 신호를 선택적으로 자신의 뇌와 피드백 함으로써 뇌의 항상성, 자기조절능력을 향상시키는 기술이다(박병운, 2005). 다시 말해 자기 뇌를 보고, 듣고, 느끼면서 스스로 훈련하는 것이다(미국 바이오피드백 학회, 1968). Efthymios(2006)는 조작적 조건화(operant conditioning)의 이론적 기반을 가지고 있으며 뇌파를 이용하여 뇌의 활동성을 조절하고 변화시키는 자기조절훈련(self-regulation)이며 다양한 신경학적, 심리적 상태를 치료하고 인지능력을 향상시키는데 사용된다고 하였다.

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뇌의 주요한 특성 중 가소성(plasticity)과 신경생성(neurogenesis)이다.

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뇌는 사용하면 할수록 발달되고 필요에 따라 스스로 신경망을 발달시킨다는 것이 가소성의 특성(Bear et al., 2016)이고 신경생성은 신경세포 즉, 뉴런(neuron)도 끊임없이 계속 새로 생성된다는 사실이다. 따라서 새로운 뇌세포가 계속 만들어지고 우리가 학습함에 따라 새로운 신경망이 만들어지면서 뇌는 끊임없이 발달되는 것이다. 뉴로피드백은 바로 뇌의 이런 특성을 극대화시키는 기술인 것이다(박병운, 2005).
다음 [그림 II-10], [그림 II-11] 참조.

 [그림 II-10] 뉴로피드백 40회 훈련 후 회색질(gray matter)의
구조적 변화를 나타내는 fMRI 뇌영상 이미지 (Ghaziri et al., 2013)

[그림 II-11] 뉴로피드백 40회 훈련 후 백색질(white matter)의
구조적 변화를 나타내는 fMRI 뇌영상 이미지 (Ghaziri et al., 2013)

신경세포의 활성화를 통해 뇌의 활동 상태에 변화를 유도하는 것이 뇌파를 이용하는 뉴로피드백 훈련이다. 뉴로피드백 훈련은 미국의 심리학, 의학, 신경학 등 다양한 분야의 연구자들에 의해서 ADD/ADHD, 약물중독, 간질 등 특수 질병에 적용하여 1960년대부터 연구 결과들이 발표되고 있으며 최근 국내에서도 연구가 활발해지고 있다.

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뉴로피드백 훈련에 의해서 긍정적인 효과를 얻을 수 있는 분야는 가벼운 두통이나 만성 피로 증후군 그리고 불면, 신경증 등의 정신건강 분야와 학습 장애아의 학습 능력 향상, 주의력 결핍 개선, 집중력 향상, 지능지수 향상 등의 학습 분야뿐만 아니라 스포츠, 연예인, 예술가, 경영인의 능력 향상을 위한 능력 개발 분야와 자신의 잠재 능력을 올려주는 명상분야 및 알코올 중독, 마약 중독, 약물 중독 등에도 적용할 수 있다(정철우, 2013).

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Springer & Deutsch(1998)는 뇌의 각 영역이 특정 기능을 맡고 있다고하였고, 지연경(2005)은 뉴로피드백의 임상적 이용을 이해하기 위해서는 각 영역에서 발생하는 각각의 특정 뇌파와 그 뇌파가 나타날 때의 뇌의 상태나 증상에 대한 이해가 필요하다고 주장하였다. 뇌의 특정 영역 활동성이나 리듬에 대한 실시간 피드백을 주기 위한 조건을 제공하는 뉴로피드백 훈련은 뇌파(EEG), 기능성 자기공명영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI), 그리고 기능성 근적외선 분광학(functional near-infrared spctroscopy, NIRS) 등을 이용하는 방
법이 있다(Hadi Hosseini et al., 2016).

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Hadi Hossenini et al. (2016)의 연구에서는 전전두엽의 산화 헤모글로빈의 변화량을 측정하면서 피드백을 주는 NIRS를 이용하였고, 건강한
성인들을 대상으로 인지훈련과 함께 뉴로피드백 훈련을 병행하여 우뇌중앙 전두부와 하전두부(right middle frontal and inferior frontal)를 포함한 중앙 집행 기능과 관련된 신경네트워크와 연관된 뇌 활동성을 감소시켜 작업기억력을 불과 4회간 총 100분의 단기간 짧은 훈련 횟수로도 향상시켰다고 NIRS를 이용한 과제기반 뉴로피드백 훈련으로써는 최초로 학회에 보고하였다.

시공간 작업기억력 과제 중에 측정한 fMRI 연구에서 9~13세 아동보다 14~18세에 해당하는 청소년의 상전두부(superior frontal)와 두정내 피질(intraparietal cortex)에서의 활동성이 더 높게 나왔다는 선행연구(Torkelet al., 2002)를 근거로 하여 청소년(중학생)들이 본 연구의 대상자로 선정되었고, 이는 본 연구를 통해 시공간 작업기억력과 연관된 대뇌 기능의 신경네트워크를 활성화시키고 뇌의 가소성(neuroplasticity)을 촉진시켜 뉴로피드백 훈련의 효과가 극대화될 것이라는 본 연구 목표를 뒷받침하는 좋은 근거가 된다.

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출처 : 과제기반 뉴로피드백 훈련 프로토콜 차이에 따른 청소년 시공간 작업기억력 향상효과 및 뇌파특성(정철우 / 서울불교대학원대학교)