생후 첫 2년은 인지 기술, 특히 생각과 행동 그리고 일상생활에서의 태도를 조정하는 데 도움을 주는 실행기능을 발달 시키는 데 있어 매우 중요한 시기다. 억제 조절 능력은 중요한 실행기능 중 하나로 충동이나 습관, 유혹에 따라 어떤 행동을 하게 되는 것을 멈출 수 있도록 한다. 알려진 바에 따르면, 억제 조절은 초기 영아기 초기에 발달하기 시작해 유아기까지 이루어진다. 하지만 지금까지 이 능력의 발달에 관여하는 뇌의 메커니즘은 명확하지 않았다.
영국 브리스톨대와 옥스퍼드대 베이비랩(Baby Lab) 연구진은 최근 연구를 통해 아이들이 억제 조절 기술을 사용할 때 어떤 뇌 영역이 활성화되는지 확인했다. 연구진은 동일한 아이들을 대상으로 생후 10개월에도 실험을 실시한 바 있다. 이로써 생후 10개월에서 16개월 사이 반응 억제의 행동 발달과 관련 신경계의 상관관계 변화를 조사하고자 했다.
이번 연구에서는 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)이라는 뇌 영상 기술을 이용해 16개월 된 유아의 뇌 활동을 살펴봤다. fNIRS은 뇌 부위가 활성화되었을 때 혈액 속의 산소 변화를 측정하는 방법이다. 연구진은 103명의 아이에게 억제 조절 기술이 필요한 간단한 터치스크린 과제를 주고 완료하도록 했다.
흥미로운 점은, 아이들이 과제를 얼마나 잘 수행했는지 여부가 두 시점에 동일하게 유지됐음에도 이러한 뇌 변화가 발생했다는 점이다. 이는 아이들이 자라면서 습관적인 행동을 멈추는 데 여전히 어려움을 겪지만, 관련된 뇌 활성화는 극적으로 변한다는 것을 보여주는 결과다. 즉, 습관이나 충동을 얼마나 잘 억제하는지 겉으로 보여지는 바에는 차이가 없더라도, 10개월 때에 비해 16개월 시점에 아이들은 더 많은 뇌 영역을 사용하는 것이다.
이번 연구 결과는 생후 16개월 시기가 뇌 발달에 있어 중요한 시기이며, 이 시기에 아이들은 간단한 지시를 따르고 충동을 조절할 수 있게 된다는 것을 보여준다. 연구진은 “이번 연구 결과는 영아기 초기에서 유아기로 넘어가는 시기에 억제 조절 기술을 나아지지 않았음에도 뇌에 일어나는 실질적인 변화에 관해 새롭게 밝혀냈다는 점에서 흥미롭다”며 “이 결과는 초기 발달에 있어 뇌 영역의 역할에 대한 새로운 지식을 제공하며, 향후 연구에서 중요한 인지 기술(억제 조절) 및 관련 뇌 영역이 영아기 초기에서 유아기까지 어떻게 발달 하는지에 대한 그림을 완성하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 또한 “아이의 뇌에서 일어나는 많은 변화가 이 중요한 기술을 배우는 데 도움이 될 수 있다”고 덧붙였다.
이번 연구 결과는 신경 과학 및 영상 분야 저널 《이미징 뉴로사이언스(Imaging Neuroscience)》에 ‘The neural correlates of response inhibition across the transition from infancy to toddlerhood: An fNIRS study’라는 제목으로 게재됐다.