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조산이 뇌의 핵심 영역들 사이의 연결을 바꿀 수 있다는 연구 결과가 최근 발표되었다. 본 연구 결과는 조산이 자폐 스텍트럼 장애 (autistic spectrum disorders) 및 주의력 결여 장애(attention deficit disorders, ADD) 등의 신경발달장애의 위험을 높이는 원인에 대한 이해를 도울 것으로 기대된다. 미숙아의 얼굴 및 입술과 관련된 강한 연관성은 아기가 모유영양과 인공영양에 일찍 노출되는 것을 반영하며, 아이가 자라면서 나타나는 뇌의 다른 영역들 간의 연결성 감소의 유발 확률과 관련이 있는 것으로 보인다. 런던 킹스컬리지(King`s College London) 연구팀의 최근 연구는 조산이 뇌의 핵심 영역 간의 연결성을 변화시킬 수 있다는 것을 보여준다.

미국 보건 연구소(National Institute for Health Research, NIHR)의 지원으로 수행되고 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재된 본 연구는 기능성 자기공명영상장치(functional magnetic resonance imaging, fMRI)를 이용하여 연구를 수행하였다. 연구팀은 66명의 유아를 대상으로 특정 뇌 영역을 조사하였는데, 이 중 47명은 33주 이전에 태어난 미숙아로 신경발달장애가 일어날 확률이 높은 경우이며, 19명은 정상적으로 태어난 아이들이었다. 연구팀은 간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부인 시상(thalamus)과 대뇌피질 사이의 연결성을 조사하였는데, 상기 부분은 미숙아가 태어날 시점에 빠르게 발달하는 신생아의 뇌 영역이다. 연구진은 정상적으로 태어난 아이(37~42주)의 뇌 연결성이 성인의 경우와 아주 비슷한 구조를 가지는 결과를 바탕으로, 신생아가 태어날 시점에 뇌의 연결성이 대부분 성숙한다는 것을 확인하였다.

그러나 연구팀은 33주 이전에 태어난 미숙아의 경우, 고위 인지 기능을 담당하는 대뇌피질의 특정 영역과 시상 사이의 연결성이 낮은 반면, 얼굴, 입술, 턱, 혀 및 목구멍 등 주요 감각을 담당하는 대뇌피질 영역과 시상(thalamus)은 높은 연결성을 보인다는 것을 발견하였다. 또한, 연구진은 조산의 정도가 클수록 이러한 뇌의 연결성 구조가 현저히 달라짐을 확인하였다.

연구진은 미숙아의 얼굴 및 입술과 관련된 강한 연결성은 아기가 모유영양과 인공영양에 일찍 노출되는 것을 반영하며, 아이가 자라면서 나타나는 뇌의 다른 영역들 간의 연결성 감소의 유발 확률을 높이는 인자일 수 있다고 제안하였다. “우리의 다음 연구 목표는 이러한 발견이 아이들이 자라면서 경험하게 되는 많은 부분에 있어 학습, 집중, 사회성 결여와 어떻게 연관되어 있는지에 대해 이해하는 것”이라고 본 논문의 주저자인 런던 킹스컬리지 뇌발달센터(Centre for the Developing Brain)의 힐러리 토울민(Hilary Toulmin) 박사는 말했다.

“뇌의 연결성을 가시화할 수 있는 현대 과학의 능력은 불과 몇 년 전만해도 상상할 수 없는 일이었지만, 현재 우리는 아기가 성장함에 따라 뇌의 발달 과정을 관찰할 수 있게 되었다. 이러한 기술 발달은 의학계에 형언할 수 없는 놀랄 만한 이점을 가져다 줄 것으로 기대된다”고 본 연구의 상급 저자인 동연구소 데이비드 에드워즈(David Edwards) 교수는 말했다.

1. 그림설명: 임신 33주 이전에 태어난 미숙아의 경우, 고위 인지 기능을 담당하는 대뇌피질의 특정 영역과 시상 사이의 연결성이 낮은 반면, 얼굴, 입술, 턱, 혀 및 목구멍 등 주요 감각을 담당하는 대뇌피질 영역과의 연결성이 높다는 것을 발견하였다. (제공: 헤르주아/포톨리아)