최종목표: 언어정보처리론적 방법과 첨단 뇌영상 기법 (fMRI, VBM, TBSS)을 사용하여 한국어 발달성 난독증의 인지신경학적 메커니즘을 규명하고 이를 인공신경망 기반의 계산주의적 모델로 구현함.
1차년도 연구목표: 정상 아동의 읽기능력 발달에 따른 언어적∙뇌신경과 ...
최종목표: 언어정보처리론적 방법과 첨단 뇌영상 기법 (fMRI, VBM, TBSS)을 사용하여 한국어 발달성 난독증의 인지신경학적 메커니즘을 규명하고 이를 인공신경망 기반의 계산주의적 모델로 구현함.
1차년도 연구목표: 정상 아동의 읽기능력 발달에 따른 언어적∙뇌신경과학적 변화 규명.
세부목표 1: 정상 초등학생 아동(1-6학년)을 대상으로 저학년에서 고학년으로 성장함에 따라 변화하는 아동의 읽기 습득을 음변화 규칙, 음운인식, 단어형태인식 습득을 중점으로 봄. 발달 과정에 따른 음변화 규칙 습득의 순서를 알아보고 음운인식 습득에서는 단어의 말소리 구조에 대한 인식능력을 알아보며 특히 음절구조 판단과제를 이용하여 한글 읽기에서 음절의 역할과 음절 내에서 영어의 onset+rhyme과 달리 음절체+종성 구조가 중요한 역할을 할 가능성을 알아봄. 단어형태 인식 습득에서는 단어의 시각적 표상이 자소 단위, onset+rhyme, 음절체+종성, 음절, 전체단어(whole word) 중 어느 단위로 표상이 되어 있으며 발달에 따라 표상의 단위가 어떻게 변화하는지 알아봄.
세부목표 2: 정상 아동의 읽기 발달에 수반되는 대뇌 변화 양상을 multi-modal imaging을 이용하여 알아봄. fMRI를 이용하여 음운처리과제, 단어형태재인과제, 음절구조판단과제를 실시하여 단어읽기에 관여하는 뇌영역 활성화의 네트워크를 밝히고 활성화의 패턴이 발달이 진행됨에 따라 어떻게 달라지는지 알아봄. 또한 읽기 발달에 따른 뇌의 구조적 변화를 알아보기 위하여 VBM을 이용하여 회백질 용적의 변화를, TBSS를 이용하여 백질 구조의 변화를 알아봄.
세부목표 3: 정상 아동의 읽기 발달의 변화를 모사할 수 있는 인공신경망 기반의 모델 구현. 정상 아동에서 관찰된 규칙성 효과, 음변화규칙 습득 순서, 단어의 철자형태습득을 구현하며 철자 단위와 음운 단위에서 표상의 수준을 세분화하여 구축하여 한국어에서는 영어와 다르게 단어의 음운과 철자정보가 음절체+종성의 구조나 음절로 표상되어 있을 가능성을 시뮬레이션함.
2차년도 연구목표: 발달성 난독 아동의 읽기능력 발달 지연에 따른 언어적∙뇌신경과학적 변화규명
세부목표1: 발달성 난독증 아동의 읽기 습득을 음변화 규칙, 음운인식, 단어형태인식 습득을 중점으로 저학년부터 고학년까지의 발달 패턴을 봄. 또한, 1차년도의 정상 아동 결과와 비교를 통하여 음변화 규칙 습득, 음운인식 습득, 단어철자형태 습득에서는 어떠한 차이가 있는지를 알아봄으로써 한글 발달성 난독증의 언어정보처리적 기제를 밝힘.
세부목표2: 발달성 난독증 아동의 읽기 발달이 뇌 활성화와 구조적 측면에서 어떠한 양상을 보이는지를 알아봄으로써 발달성 난독증의 뇌신경과학적 원인을 규명함. 단어 읽기의 여러 측면을 알아볼 수 있는 과제 수행중에 fMRI를 실시하여 뇌활성화 패턴에서 정상 아동과 어떠한 차이를 보이는지, 또한 VBM과 TBSS를 이용하여 뇌의 회백질 용량과 백질구조에서는 발달적 추이가 정상 아동과 어떻게 다른지 알아봄.
세부목표3: 정상 아동의 읽기 행동을 구현한 계산주의적 모델의 유닛, 유닛을 연결하는 히든 유닛을 손상시켜 발달성 난독증 아동의 읽기 장애 패턴(규칙성효과, 음변화규칙, 단어철자형태습득)을 모사하는 인공신경망 구현.
3차년도 연구목표: 읽기 중재효과에 수반되는 대뇌변화와 이의 계산주의적 모델 구현
세부목표1: 두 가지 읽기 경로 즉 직접경로(단어의 시각적 형태와 음운,의미연합)와 간접경로(letter-to-sound correspondence 학습)를 활성화시키는 두 가지 읽기 중재를 실시하여 한국어 표기 심도에 적합한 읽기장애 중재 프로토콜 개발.
세부목표2: 읽기 중재효과로 인한 뇌 기능적∙구조적 변화를 multi-modal imaging방법을 이용하여 대뇌활성화 양상, 회백질 용량, 백질구조의 변화를 치료그룹의 치료전후 비교, 치료그룹과 비치료그룹 비교, 치료그룹내에서 치료방법간 비교를 통하여 측정.
세부목표3: 인공신경망 기반의 읽기 중재효과를 예측할 수 있는 계산주의 모델 구축. 손상시켰던 유닛을 회복시킨 후 프로그램의 행동이 중재 후 난독증 아동의 읽기수행과 얼마나 유사하며 이를 예측할 수 있는지 규칙성 효과, 음운변화, 단어형태인식을 중심으로 비교함.