네트워크 분석을 이용한 ADHD 성향을 가진 대학생의 공간 작업 기억 결함에 관한 연구

Abstract

본 연구는 ADHD 성향을 가지고 있는 대학생을 대상으로 공간 2-back 과제, 사건관련전위와 스펙트럼 분석, 뇌 기능 연결성 및 그래프 이론 분석을 사용하여 이들의 공간 작업 기억 결함에 신경 활동 및 네트워크의 이상이 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. ADHD 성향군(n=40)과 정상통제군(n=41)이 연구에 참여하였으며, 공간 2-back 과제를 수행하는 동안 사건관련전위를 측정하였다. 공간 n-back 과제는 n 시행 이전에 제시되었던 자극의 위치가 현재 제시되는 자극의 위치와 일치하는 일치 조건, 불일치하는 불일치 조건으로 구성되어 있으며, 일치 조건에서 가능한 빠르고 정확하게 반응하는 것이 요구된다. 행동 자료 분석 결과, ADHD 성향군이 정상통제군에 비해 유의하게 긴 반응 시간을 보였다. 또한 작업 기억 과제에서 자주 보고되고 있는 세타와 알파 밴드를 각각 구분하여 스펙트럼, 뇌 기능 연결성 및 네트워크 분석을 실시하였다. 스펙트럼 분석 결과, ADHD 성향군이 정상통제군에 비해 0-500ms 구간에서 유의하게 감소된 세타 ERS를 보인 반면, 250-1000ms 구간에서 유의하게 증가한 알파 ERD를 보였다. 뇌 기능 연결성 분석 결과, ADHD 성향군이 정상통제군에 비해 전두-후두 영역에서 더 약한 세타 연결성과 유의하게 더 적은 연결성 개수를 보인 반면, 알파 연결성은 집단 간 차이가 관찰되지 않았다. 그래프 이론 분석 결과, ADHD 성향군이 정상통제군에 비해 낮은 군집화 계수와 긴 특정 경로길이를 보이며 세타 진동에 기반 한 작은-세상 네트워크의 속성을 보이지 않았다. 알파 진동의 경우, 군집화 계수 및 특정 경로길이에서 집단 간 유의한 차이가 관찰되지 않았으며, ADHD 성향군에서 작은-세상 네트워크의 속성 또한 보이지 않았다. 따라서 본 연구의 결과는 ADHD 성향군이 공간 작업 기억의 장애를 가지고 있으며, 이러한 장애가 뇌의 신경 진동, 뇌 기능 연결성, 기능적 뇌 네트워크의 이상으로 초래되었을 가능성을 시사한다. 특히 세타 진동의 경우, ADHD 성향군의 공간 작업 기억 결함의 신경학적 기제에 대한 세부적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다. 나아가 이러한 결과가 ADHD 환자의 공간 작업 기억의 장애에 대한 이해뿐만 아니라 진단 및 치료에 유용한 객관적 정보를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.