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불안정 애착 아동의 공감 신경망 가소성 연구 :아동 및 부모대상 뇌기반 접근 프로그램 개발 및 효과 검증
Neural plasticity of empathetic networks in insecurely attached children :The effects of brain-based intervention programs for chlidren and parents
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 학제간융합연구사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2014S1A5B6038081
선정년도 2014 년
연구기간 1 년 (2014년 09월 01일 ~ 2015년 08월 31일)
연구책임자 이순형
연구수행기관 서울대학교
과제진행현황 종료
공동연구원 현황 이상훈(서울대학교)
홍순범(서울대학교병원)
이종호(서울대학교)
김창대(서울대학교)
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 이 연구는 아동기 양육자와의 불안정한 애착에 의한 공감 신경망의 기능 이상 및 가소성을 알아보기 위한 연구이다.
    연구의 목표는 세 가지 이다.

    첫째, 아동기 양육자와의 불안정한 애착 관계가 아동의 사회정서적 신경망 발달에 끼치는 영향에 대한 직접적인 증거를 찾고자 한다. 본 연구진은 융합연구 수행을 통해 회피적 애착 아동에게서 공감 신경망에 해당하는 띠이랑(cingulate cortex)의 신경활성 이상을 밝힌 바 있다. 이에 대한 후속 연구로 불안정 애착의 대표적 유형에 해당하는 회피적 애착과 양가적 애착의 공감 신경망의 기능 이상을 심층적으로 탐구하고 비교하는 연구를 수행하고자 한다. 이를 통해 생애 초기 대인 관계가 인간의 생리적 발달을 조성하는 기전을 부분적으로 밝힐 것이다.

    둘째, 이 연구는 아동기 신경망 가소성에 대한 이론 및 선행 연구에 기반하여, 후천적 양육 요인에 의해 손상된 공감 신경망의 기능을 회복시킬 수 있는 뇌기반 접근 프로그램을 개발하는 것을 목표로 한다. 뇌기반 접근 프로그램은 아동의 공감 신경망의 정상적인 기능 회복을 목적으로, 기억체계와 감정체계, 상상체계, 애착체계를 자극하는 다면접 접근이 가능한 스토리텔링 기법을 활용하고자 한다. 이를 통해 최근 뇌과학 연구 분야의 새로운 발견과 증거들을 실제 아동 양육과 교육 현장에 적용시켜보고자 한다.

    셋째, 이 연구를 통해 개발된 프로그램을 연구대상 아동에게 적용하여 아동의 공감 신경망 기능의 회복 가능성을 확인하고자 한다. 이 연구를 통해 개발된 프로그램을 주1회씩 총 12회기에 걸쳐 처치하고 다시 아동의 공감 신경망의 신경활성을 측정하여 처치 전후로 변화가 있는지 알아보고자 한다. 이를 통해 아동기 뇌가소성에 대한 증거와 프로그램 개입의 효과를 검증하고자 한다.
  • 기대효과
  • 이 연구를 통해 기대되는 효과는 다음과 같다.

    첫째, 생애 초기 양육자의 돌봄 행동이 아동의 사회정서적 신경망 형성에 끼치는 영향에 대해 규명할 수 있을 것이다. 본디 어머니는 아동의 정서적 요구를 충족시킬 수 있도록 본능적인 정서적 공명 기제를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 불안정 애착 아동의 어머니는 이러한 기능을 제대로 발휘할 수 없는 신경적 환경적 기전에 의해 아동의 요구에 제대로 반응하지 못한다. 이는 다시 아동의 사회정서적 신경망 형성과 성숙에 영향을 끼쳐 불안정 애착 아동은 대인간 상호작용의 정서정보에 둔감하거나 과도한 활성을 보이는 등 부적응적인 행동 양상을 양산해낸다. 그러나 지금까지 인간 아동을 대상으로 불안정애착 아동의 행동을 설명할 수 있는 신경활성 지표를 발견한 연구는 매우 드물다. 따라서 이 연구 결과는 이 분야의 지식 확장에 학문적 기여를 할 수 있을 것이다.

    둘째, 불안정한 애착을 형성한 아동의 공감 신경망 기능의 회복 가능성을 규명할 수 있을 것이다. 이 연구를 통해 개발되는 뇌기반 접근 프로그램은 불안정 애착 아동의 공감 신경망과 관련된 신경활성 양상을 반영하여 이를 회복시키기 위한 목적으로 개발되므로 효과가 분명할 것으로 기대한다. 이 프로그램의 적용 효과 검증을 통해 아동기 신경망 기능의 가소성을 증명할 수 있을 것이며, 불안정애착 아동의 발달과 적응을 장기적으로 지원하는데 사회적 기여가 클 것으로 기대한다.
  • 연구요약
  • 위와 같은 연구를 수행하기 위해 이 연구는 총 3단계에 걸쳐 연구를 수행한다.

    첫단계에서는 불안정 애착에 해당하는 회피적 애착과 양가적 애착 아동의 공감 신경망 기능 이상을 알아보기 위해 기능적 자기공명영상을 수행한다. 서울 및 경기지역 초등학교 3~4학년 남아 200명을 대상으로 애착안정성 평가를 실시하여 안정애착, 회피적 애착, 양가적애착 각각 20명에 해당하는 연구대상을 선별한다. 스크리닝 검사를 통해 정신과적 공존질환이 없고 지능이 정상범주인 오른손잡이 아동으로 최종 연구대상을 선정한다. 실험은 본 연구진에 의해 개발된 대인간 상호작용 과제를 수정하여 아동의 공감 신경망의 기능을 탐지한다.

    두번째 단계에서는 아동 및 부모 대상 뇌기반 접근 프로그램을 개발한다. 아동의 뇌기반 접근 프로그램은 아동의 기억체계, 상징체계, 정서체계, 애착체계를 다면적으로 작동시키고 재구조화할 수 있는 스토리텔링 기법으로 구성한다. 가상의 이야기 상황에서 아동은 자신의 정서를 분출하고 다루어보고 직면하는 과정을 거치며 정서와 관련된 기억이 재구조화된다. 또한 가상의 주인공을 통해 타인의 마음 상태에 대한 이해와 공감을 경험한다. 또한 프로그램 실시 교사와의 신뢰로운 관계 구축을 통해 새로운 관계를 경험함으로서 관계에 대한 인지적 정서적 도식을 수정한다.

    세번째 단계에서는 이와 같이 개발된 프로그램을 실제 아동에게 적용하여 보고, 공감 신경망 기능의 변화 여부를 확인한다. 연구대상 아동에게 주1회 총 12회기의 프로그램을 처치하고 사후 검사를 실시하여 공감 신경망의 기능에 변화가 일어나는지 확인한다.

    이를 통해 궁극적으로 대인 관계라는 사회적 환경이 인간의 생리적 발달에 끼치는 영향에 대한 융합연구 기반을 확립하고 다양한 사회적 환경 변인이 신경망 형성 및 성숙, 가소성에 끼치는 영향에 대한 씨앗형 연구로 진입할 수 있도록 한다. 구체적으로 또래 관계나 학교 환경, 심리적 외상, 미디어 매체 등이 시냅스 연결에 어떠한 변화를 가져오는지 단계별 연구를 진행하고자 한다.
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 생애 초기 양육자와의 애착(attachment)은 어린 개체의 사회신경망 조성 및 발달에 기여하는 것으로 알려져 있으나, 아동을 대상으로 이러한 사실을 증명한 연구는 매우 드물다. 이 연구는 불안정한 애착을 형성한 아동이 정서정보에 대한 낮은 수용성과 개방성을 보이는 특성이, 타인의 정서에 대한 공명에 관여하는 공감신경망의 기능과 연관되어 있을 것으로 보고, 애착의 질과 공감신경망의 기능의 관계를 살펴보았다. 또한 정서정보에 대한 수용성과 개방성을 높이기 위한 새로운 개입 프로그램을 개발하여 불안정한 애착을 형성한 아동에게 적용한 뒤, 아동의 정서정보처리 특성과 공감신경망 기능이 변화하는지 알아보았다. 주요 연구결과는 다음과 같다.

    1) 연구결과, 안정애착과 불안정애착은 뇌의 정서정보 처리영역을 중심으로 기능의 차이를 보였다. 불안정애착을 형성한 아동은 아무 것도 하지 않는 무위상태에서 띠이랑을 중심으로 기능적 연결의 증가를 보인 반면, 부정적 정서정보 처리 시에는 정서정보 처리영역의 신경활성이 오히려 감소하고 지각정보처리에 관여하는 쐐기앞소엽(precuneus)의 신경활성이 증가하였다. 이는 불안정 애착을 형성한 아동이 평소 불안 수준이 높고 정서정보에 각성되어 있으나, 실제 정서정보에 맞닥뜨리면 과하게 억제하거나 저항하는 기제를 통해 정서정보를 수용하지 못하는 특성을 설명한다. 특히 띠이랑은 공감신경망의 핵심 구조물로, 부모와의 애착이 정서정보에 대한 억제와 저항 기제를 발달시켜 뇌의 공감신경망 기능에 영향을 줄 가능성을 시사한다.

    2) 이 연구에서는 불안정애착과 공감신경망 기능의 관계에 대한 뇌신경학적 증거에 기초하여 뇌기반 접근 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 아동의 부정적 정서에 대한 개방성과 수용성을 높일 목적으로 총 12회기로 구성되었다. 불안정한 애착을 형성한 아동이 프로그램에 참여한 후, 부모자녀관계에 대한 인식이 유의미하게 향상되었으며 공감능력점수도 소폭 상승되었다. 또한 정서정보를 처리할 때 뇌의 정서정보 처리기제는 억제되고 지각정보 처리기제가 활성화되던 양상이 사라졌으며 미약하게나마 띠이랑에서 신경활성의 양상이 관찰되었다(uncorrected p<.05). 단기연구 특성상 참여자 수가 제한적이고 처치기간이 짧아 결과를 일반화하기 어려우나 아동기 뇌신경망의 재조직 가능성을 발견할 수 있었다. 특히 공감신경망의 핵심구조물인 띠이랑의 변화 가능성은, 생애 초기 애착이 공감신경망의 조성에 끼치는 영향력이 아동기 새로운 환경 조성과 개입을 통해 중재될 수 있음을 보여주었다.
  • 영문
  • The purpose of this study was to investigate neural substrates of children’s attachment styles in an fMRI environment and the possibility of its changes after a brain-based intervention program. Initially, a total of 208 boys in the 3rd and 4th grade was assessed on their attachment styles. Finally, 44 children were selected and divided into 2 groups; the secure attachment group and the insecure attachment group. Using fMRI, this study assessed neural responses during attachment-related scenes requiring emotional processing and functional connectivity in resting state. After that, the insecure attachment group was divided into 2 groups. Experimental group attended a brain-based intervention program that was developed by our research team. Control group waited for experimental group to finish the intervention program and the fMRI before beginning their trial. After 12 sessions, this study assessed again children's neural responses during emotional processing and functional connectivity for investigating the changes between pre and post sessions. Major findings are as follows.

    First, the anterior and midcingulate gyrus were activated in the secure attachment group more than the insecure attachment group during emotional processing. Whereas, the functional connectivity on the cingulate gyrus was increased in the insecure attachment group more than the secure attachment group. The precuneus was activated in the insecure attachment group more than the secure attachment group during emotional processing. These findings represent the characteristic of emotional processing in insecurely attached children. They are usually anxious and emotionally sensitive, but they are avoidant or resistant to respond to emotional stimulus. In dealing with the content or quality of the feelings, insecurely attached children couldn't be able to refer to the actual source of the feelings but rather, displace their feelings towards alternate person, or toward places and other things.

    Second, after attending the 12 sessions intervention program, insecurely attached children showed positive changes in parent-child relationship and their empathy scores. The precuneus activation that represented their displacement of feelings was disappeared, and the anterior cingulate gyrus was marginally activated during processing emotional cues. It shows the possibility of brain plasticity in middle childhood. Although attachment has occurred in an early stage of life and contributes to the formation of social neural circuits, especially including the cingulate gyrus, the major region of empathetic neural network, it can be altered by a change in environment.
연구결과보고서
  • 초록
  • 생애 초기 양육자와의 애착(attachment)은 어린 개체의 사회신경망 조성 및 발달에 기여하는 것으로 알려져 있으나, 아동을 대상으로 이러한 사실을 증명한 연구는 매우 드물다. 이 연구는 불안정한 애착을 형성한 아동이 정서정보에 대한 낮은 수용성과 개방성을 보이는 특성이, 타인의 정서에 대한 공명에 관여하는 공감신경망의 기능과 연관되어 있을 것으로 보고, 애착의 질과 공감신경망의 기능의 관계를 살펴보았다. 또한 정서정보에 대한 수용성과 개방성을 높이기 위한 새로운 개입 프로그램을 개발하여 불안정한 애착을 형성한 아동에게 적용한 뒤, 아동의 정서정보처리 특성과 공감신경망 기능이 변화하는지 알아보았다. 주요 연구결과는 다음과 같다.

    1) 연구결과, 안정애착과 불안정애착은 뇌의 정서정보 처리영역을 중심으로 기능의 차이를 보였다. 불안정애착을 형성한 아동은 아무 것도 하지 않는 무위상태에서 띠이랑을 중심으로 기능적 연결의 증가를 보인 반면, 부정적 정서정보 처리 시에는 정서정보 처리영역의 신경활성이 오히려 감소하고 지각정보처리에 관여하는 쐐기앞소엽(precuneus)의 신경활성이 증가하였다. 이는 불안정 애착을 형성한 아동이 평소 불안 수준이 높고 정서정보에 각성되어 있으나, 실제 정서정보에 맞닥뜨리면 과하게 억제하거나 저항하는 기제를 통해 정서정보를 수용하지 못하는 특성을 설명한다. 특히 띠이랑은 공감신경망의 핵심 구조물로, 부모와의 애착이 정서정보에 대한 억제와 저항 기제를 발달시켜 뇌의 공감신경망 기능에 영향을 줄 가능성을 시사한다.

    2) 이 연구에서는 불안정애착과 공감신경망 기능의 관계에 대한 뇌신경학적 증거에 기초하여 뇌기반 접근 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 아동의 부정적 정서에 대한 개방성과 수용성을 높일 목적으로 총 12회기로 구성되었다. 불안정한 애착을 형성한 아동이 프로그램에 참여한 후, 부모자녀관계에 대한 인식이 유의미하게 향상되었으며 공감능력점수도 소폭 상승되었다. 또한 정서정보를 처리할 때 뇌의 정서정보 처리기제는 억제되고 지각정보 처리기제가 활성화되던 양상이 사라졌으며 미약하게나마 띠이랑에서 신경활성의 양상이 관찰되었다(uncorrected p<.05). 단기연구 특성상 참여자 수가 제한적이고 처치기간이 짧아 결과를 일반화하기 어려우나 아동기 뇌신경망의 재조직 가능성을 발견할 수 있었다. 특히 공감신경망의 핵심구조물인 띠이랑의 변화 가능성은, 생애 초기 애착이 공감신경망의 조성에 끼치는 영향력이 아동기 새로운 환경 조성과 개입을 통해 중재될 수 있음을 보여주었다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 1) 학문적․사회적 기여도

    ❍ 이 연구는 생애 초기 애착의 신경생물학적 기전에 대한 연구가 주로 동물모델이나 성인연구에 기반하고 있는 상황에서, 애착의 원형을 보존하고 있는 아동을 대상으로 수행되어 학문적 가치를 지닌다. 특히 안정애착과 불안정애착의 뇌신경학적 차이가 뇌의 정서 영역이자 공감 신경망에 해당하는 띠이랑을 중심으로 발견되었다는 것은 애착이론의 이론적 가설에 부합하는 뇌신경학적 증거로 학계에 보고될 수 있을 것이다. 불안정 애착군은 아무 것도 하지 않는 무위 상태에서는 띠이랑을 중심으로 한 기능적 연결성이 증가된 양상인 반면, 부정적 정서정보를 처리할 때는 신경활성이 오히려 감소 양상을 보인다. 이는 불안정 애착 아동이 평소 불안 수준이 높고 정서 정보에 각성되어 있으나, 실제 정서 정보에 맞닥뜨리게 되면 과하게 억제하거나 저항하는 기제를 작동시키는 행동 특성과 일치한다. 띠이랑은 공감신경망의 핵심 구조물로, 부모와의 애착이 정서정보에 대한 억제와 저항 기제를 발달시키는 것을 통해 공감신경망의 기능에 영향을 줄 가능성을 시사한다.

    ❍ 이 연구에서는 불안정애착 아동의 공감신경망 기능 차이에 대한 신경학적 증거에 기초하여 뇌기반 접근 프로그램을 개발하였다. 그동안 아동의 애착안정성을 높이기 위한 개입은 주로 부모-자녀 쌍을 대상으로 상호작용 개선에 초점을 두어 진행되었다. 그러나 이 연구에서는 불안정애착 아동의 부정적 정서에 대한 개방성과 수용성에 초점을 두고 개입을 진행하였다. 다양한 부정적 정서를 스토리텔링 방식으로 다루는 본 프로그램의 접근은, 교사와의 안전한 신뢰 관계 위에서 부정적 정서를 직면하여 다루어 볼 수 있는 경험을 제공하였다. 부모와의 관계를 직접적 소재로 하지 않음에도 불구하고 프로그램 참여는 아동의 부모자녀관계에 대한 인식을 유의미하게 향상시켰으며 공감능력의 평균점수도 소폭 상승시켰다. 또한 불안정애착 아동이 정서정보를 처리할 때, 뇌의 정서정보 처리기제는 억제되고 지각정보 처리기제가 오히려 활성화되었던 양상이 사라지는 것을 확인하였으며 미약하나마 앞쪽띠이랑에서 신경활성 증가 양상이 관찰되었다. 단기 연구 특성상 프로그램에 참여한 아동 수가 제한적이고 처치 기간이 짧아 연구결과를 아직 일반화하기 어렵다. 그러나 이 연구를 통해 개발된 프로그램은 불안정 애착 아동의 애착안정성 수준 향상을 목적으로 하는 최초의 뇌기반 접근 개입으로 학계에 보고될 수 있을 것이다. 또한 프로그램의 기본 원리와 구성을 확장하여 아동기 애착안정성 수준을 향상시킬 수 있는 개입법으로 학교 및 상담 기관 등에서 활용될 수 있을 것이다.

    ❍ 이 연구에서는 단기간의 개입에도 불구하고 아동기 뇌신경망의 재조직 가능성을 발견할 수 있었다. 뇌가소성은 인간의 두뇌가 얼마나 환경의 변화에 민감하고 역동적으로 적응할 수 있는지를 보여주는 개념이다. 특히 아동기는 단기간의 환경 변화 만으로도 뇌신경망에서 변화를 유도할 수 있다. 프로그램 처치를 통해 공감 신경망의 핵심 구조물인 띠이랑 기능의 유의미한 변화까지 나타나지 못했으나 미약하나마 신경활성 증가 양상을 관찰할 수 있었다. 이를 통해 생애 초기라는 결정적 시기에 조성되는 애착이 공감신경망 조성에 끼치는 영향력이 아동기 개입을 통해서 중재될 수 있는 가능성을 제시하였다. 이러한 결과는 아동기 뇌가소성의 증거로 학계에 보고될 수 있을 뿐 아니라, 부모교육 자료로도 활용될 수 있을 것이다.

    2) 연구성과의 확산정도

    ❍ 이 연구는 기초연구 특성을 지니는 융합연구임에도 불구하고 애착이라는 연구주제 특성상 연구 결과에 대한 대중교육이 상당한 효과가 있을 것으로 기대한다. 이 연구는 사전검사에서부터 12주간의 처치, 사후검사에 이르기까지 연구참여자의 헌신도가 상당히 요구되었음에도 불구하고, 중도 탈락자가 거의 없이 대부분 연구를 마무리하였다. 이는 연구 참여자가 연구에 참여하면서 얻게 되는 애착 관련 정보와 프로그램 정보, 참여 효과 등이 상당히 영향력이 있었음을 의미한다. 연구결과가 학계에 보고된 후, 연구 결과를 기사나 부모교육자료 등의 형태로 보고할 예정이다. 이를 통해 애착 형성의 결정적 시기에 아동에게 적합한 양육 환경을 조성하는데 기여할 것이다.

    3) 인력양성 및 교육과 연계정도

    ❍ 본 연구진이 2013년부터 구축하여 운영한 융합연구체제를 통해 박사급 인력이 배출되었으며, 이 연구에 박사급 인력을 적극 활용할 수 있었다. 융합연구에 적합한 창의적 아이디어를 도출하고, 이를 수행할 수 있는 인재를 양성하기 위해서는 다학제간 융합연구체제의 구축이 필요함을 연구 경험을 통해 확인하였다. 본 연구진은 지속적으로 융합연구체제를 유지하면서 지속적으로 박사급 인력을 배출할 것이다.
  • 색인어
  • 애착, 공감신경망, 띠이랑, 뇌가소성, 뇌기반 접근 프로그램
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