서울대병원, 연령에 따른 ADHD 아동 뇌 발달 특성 규명
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서울대병원, 연령에 따른 ADHD 아동 뇌 발달 특성 규명

  • 이주영 기자
  • 승인 2024.07.03 13:44
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ASL-MRI로 뇌 혈류량 측정... ADHD 및 정상 아동의 뇌 혈류 패턴 차이 확인
(왼쪽부터) 소아정신과 김붕년 교수, 영상의학과 손철호 교수, 의생명연구원 송희진 연구교수, 정신건강의학과 임유빈 임상강사
(왼쪽부터) 소아정신과 김붕년 교수, 영상의학과 손철호 교수, 의생명연구원 송희진 연구교수, 정신건강의학과 임유빈 임상강사

서울대병원 소아정신과 김붕년 교수팀(정신건강의학과 임유빈 임상강사)과 영상의학과 손철호 교수팀(의생명연구원 송희진 연구교수)은 ASL-MRI를 이용해 ADHD와 정상 아동의 뇌 활동 발달 경로를 비교 분석한 결과를 3일 발표했다.

주의력 결핍-과잉행동 장애(ADHD)는 5~10%의 학령전기 및 학령기 아동에게서 발생하는 대표적인 신경 발달 장애 중 하나로, 산만함과 과다활동 및 충동성을 보이거나 지속적인 주의력을 요하는 과제들에 어려움을 겪는 증상들을 특징으로 한다.

ADHD의 정확한 원인은 아직 명확하지 않지만, 유전적 및 환경적 요인들이 복합적으로 작용해 신경생물학적 변화를 일으킨다고 알려져 있다. 따라서 뇌 발달과 관련된 변화를 이해하는 것은 ADHD 완화에 매우 중요하다. 기존 연구들은 ADHD 아동의 뇌 부피와 구조적 차이점을 밝혀왔지만, 나이에 따른 뇌 기능의 동적 변화를 조사하는 연구는 아직 부족한 실정이다.

연구팀은 ADHD 아동 157명과 정상 아동 109명을 대상으로, 연령별로 △만 6~7세 △만 8~9세 △만 10~12세 그룹으로 나누어 연구를 진행했다.

모든 참여자는 동맥스핀라벨링 관류자기공명영상 기법인 ASL-MRI(arterial spin labeling perfusion magnetic resonance imaging)를 사용해 MRI에서 동맥 내 혈액의 물 분자를 표지한 후 국소적인 뇌의 혈류량을 측정했다. 이 기법은 비침습적 뇌 혈류 측정기법으로, 방사선 노출 없이 뇌의 혈류 동역학을 시각화할 수 있어, 특히 어린이와 같은 민감한 그룹에 적합하다.

전체 그룹 비교 결과, ADHD 그룹은 정상 그룹에 비해 주의력과 실행 기능과 관련된 좌측 상측 측두엽 및 우측 중간 전두엽의 뇌 혈류량이 유의미하게 낮았다. 이 영역에서의 혈류 감소는 ADHD 아동이 주의력 결핍과 실행 기능 장애를 경험할 수 있음을 시사한다.

연령별 비교 결과, 만 6~7세의 ADHD 아동과 동일 연령의 정상 아동 간에는 유의미한 뇌 혈류량 차이가 없었다. 그러나, 만 8~9세 및 만 10~12세 그룹에서는 ADHD 아동이 동일 연령의 정상 아동에 비해 특정 뇌 영역에서 더 낮은 혈류량을 보였다.

이는 ADHD 아동의 뇌 발달 경로가 정상 아동과 다르며, 특히 만 7~8세 사이에 뇌 기능의 중요한 변화가 일어난다는 점을 시사한다. 즉, ADHD 증상의 발현이나 심화가 이 시기에 뚜렷해질 수 있어 조절 기능 관련 뇌 발달 경로에서 중요한 시점임을 의미한다.

만 8~9세의 ADHD 아동의 경우, 동일 연령의 정상 아동과 비교했을 때 주로 운동 기능과 관련된 좌측 중심후회 및 실행 기능과 관련된 좌측 중간 전두엽의 혈류량이 유의미하게 낮았다. 이는 이 시기에 ADHD 아동이 집중력 및 실행 기능에서 더 큰 어려움을 겪을 수 있음을 의미한다.

만 10~12세의 ADHD 아동은 동일 연령의 정상 아동 대비 시각 처리 및 공간 인지와 관련된 좌측 상측 후두엽의 혈류량이 유의미하게 낮았다. 이는 이 시기에 ADHD 아동이 시각적 정보 처리나 공간 인지 능력에 있어서 정상 아동보다 기능이 저하됐을 가능성을 시사한다.

김붕년 교수는 "이번 연구는 ADHD 아동의 기능적 뇌 발달이 정상 아동과 뚜렷하게 다르게 진행되는 변곡점(시점)을 추측할 수 있는 근거를 마련했다는 점에서 의미가 있다"라며, "특히 연령에 따른 뇌 혈류량의 차이는 ADHD의 발달적 특성을 이해하고, 나이에 따른 맞춤형 치료 전략을 개발하는 데 중요한 기초 자료를 제공할 것"이라고 말했다.

손철호 교수는 "ASL-MRI가 ADHD 아동의 뇌 기능 변화를 나이에 따라 비침습적으로 평가할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 보여줬다"라며, "추후 뇌의 구조적/기능적 변화에 대해 다각도로 추가적인 연구를 진행할 예정"이라고 말했다.

이번 연구는 Nature의 학술 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific reports)' 최신호에 게재됐다.


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