유아의 뇌속에서 어떤 일이 일어나고 있는지 실험한 내용에 대해 알아보겠습니다.
억제 조절 능력에 대한 테스트
두 살배기 헨리는 눈앞에 놓인 iPad에 완전히 매료되어 있습니다. 웃는 얼굴이 나타날 때마다 화면을 탭하면 그 얼굴이 춤추는 동물의 만화로 변합니다. 단순하고 반복적인 게임처럼 보이지만 실제로는 유아의 두뇌가 성장하면서 발달하고 있는 기초적인 기술을 테스트하는 것입니다. 헨리는 센서가 달린 모자를 쓰고 있는데, 이 모자에는 커다란 분석 기계에 연결된 전선이 뻗어 있습니다. 헨리가 게임을 하는 동안 모자는 헨리의 두뇌 활동을 스캔하고 의사 결정을 얼마나 잘 제어할 수 있는지에 대한 그림을 구축합니다. 이는 아주 어린 아이들이 집중하고 학습할 수 있는 능력을 언제 어떻게 발달시키는지 이해하기 위한 임무의 일환으로 브리스톨 대학교의 과학자들이 영유아를 대상으로 측정하고 있는 기술 중 하나인 억제 조절 능력에 대한 테스트입니다.
과학자들은 이미 이러한 능력이 중요하다는 것을 알고 있지만, 유아의 뇌에서 이러한 능력이 어느 시점에 확립되는지는 아직 알지 못합니다. 생후 6개월부터 5세까지 수백 명의 어린이가 학업 및 사회적 능력을 형성하는 핵심 기술을 형성하는 과정을 추적하고 있습니다.
하지만 이 선구적인 프로젝트가 정말 특별한 이유는 수십 년에 걸친 또 다른 인간 실험이라는 점입니다. 연구 대상 아동 300명의 어머니들은 1990년대 아기였을 때부터 그들의 건강을 모니터링해온 프로젝트에 참여했던 사람들입니다. 현재 연구 중인 아동의 두뇌 발달과 부모의 건강, 경험, 유전 사이의 연관성을 밝힐 수 있는 평생에 걸친 데이터가 수집되고 있습니다. 아동 발달 연구에 있어 부모에 대한 이 모든 풍부한 정보를 이미 확보하고 있는 것은 “전 세계에서 완전히 유일무이한 일”이라고 수석 연구자인 Karla Holmboe 박사는 말합니다. “우리는 다양한 기술이 언제 발달하는지 알아야 하고, 시간이 지남에 따라 개별 아동이 어떻게 발달하는지 이해해야 합니다.” 홀름보에 박사는 학교에 입학했을 때 어려움을 겪는 아이들은 계속해서 어려움을 겪는 경향이 있다고 설명합니다. "이는 성인이 되어서도 계속될 수 있습니다. 따라서 훨씬 어린 나이에 아이들을 지원하기 위해 우리가 이해해야 할 전체 발달 기간이 있습니다." 연구 기간 동안 어린 참가자와 부모는 대학 심리학 실험실에 초대되어 과학 게임을 하고 뇌 활동을 측정받습니다.
많은 참가자가 6개월, 3년, 5세 때 MRI 스캔을 통해 어린 시절의 발달 중인 두뇌에 대한 실제적인 그림을 얻습니다. 헨리가 하고 있는 웃는 얼굴 게임의 핵심은 iPad 화면에서 해당 얼굴이 나타나는 위치입니다. 아이가 화면 오른쪽에 반복적으로 나타나는 얼굴에 익숙해지면 다른 쪽에도 무작위로 얼굴이 나타나기 시작합니다. 연구 조교인 카멜 브로는 "우리는 헨리가 오른쪽을 계속 누르고 싶은 충동을 참을 수 있는지 지켜보고 있다"며 "대신 웃는 얼굴이 어디에 있는지 찾는다"고 설명합니다. 홀름보 박사는 이 기술은 아이들이 학교를 시작할 때 매우 중요하다고 설명합니다. "교실에서 아이들은 주의가 흐트러지지 않고 집중할 수 있어야 합니다."라고 그녀는 말합니다. "새로운 것을 배우려면 오래된 습관을 멈출 수 있어야 합니다."
빌딩 블록을 통해 언어 발달과 처리속도 평가
다른 방에서는 2살인 잭슨이 작업 기억력을 테스트하기 위해 고안된 게임을 하고 있습니다. 연구 조교가 여러 냄비에 스티커를 붙이는 모습을 지켜보도록 유도합니다. 그런 다음 아이에게 어떤 화분에 스티커가 들어 있는지, 어떤 화분에 스티커가 들어 있지 않은지 기억해내라고 합니다. 동기 부여 요인은 무엇인가요? 잭슨은 찾은 스티커를 모두 보관할 수 있습니다. "작업 기억은 퍼즐이나 2분 전에 물건을 어디에 두었는지 기억하는 것과 같이 문제를 해결하거나 작업을 수행하기 위해 약간의 정보를 머릿속에 유지해야 하는 경우입니다."라고 Holmboe 박사는 설명합니다. "아이들의 경우 수학을 배우거나 읽기를 배울 때 이러한 기술이 필요하다고 상상할 수 있습니다. "저는 이를 정말 중요한 기술의 '빌딩 블록'이라고 부릅니다." 이 연구는 또한 아이들이 새로운 정보를 얼마나 빨리 받아들이는지를 측정하는 언어 발달과 처리 속도도 평가할 것입니다.
식습관이 미치는 영향
90년대의 아이들 프로젝트는 올해로 35주년을 맞이했습니다. 주로 건강에 초점을 맞춘 이 프로젝트는 1991년과 1992년 사이에 태어난 14,500명의 어린이를 추적하여 비만, 자폐증, 그리고 최근에는 팬데믹이 정신 건강에 미치는 영향에 대한 통찰력을 밝혀냈습니다. 이 프로젝트의 데이터는 전 세계 과학자들에게 제공되었으며 수천 편의 과학 논문에서 인용되었습니다. 90년대 어린이들의 식습관에 대한 한 연구에서는 어린이의 편식이 종종 걱정스럽기는 하지만, 건강과 발달에 지속적인 영향을 미치지는 않는다는 증거를 제시했습니다. 이 프로젝트의 핵심이었던 반복적인 건강 검진 덕분에 젊은이 5명 중 1명은 지방간 질환의 징후를 보이고, 40명 중 1명은 주로 비만과 음주로 인한 간 흉터가 있을 수 있다는 사실도 밝혀졌습니다. 이를 통해 지방간이 얼마나 흔한 질환인지 알 수 있었고 식단을 통해 지방간을 예방할 수 있는 방법에 대한 인사이트를 얻을 수 있었습니다. 그리고 과학적 발견은 계속 이어지고 있습니다. 지난달에는 식단에 기름진 생선이 부족한 아이들이 덜 사교적이고 친절하다는 연구 결과가 발표되었습니다. 90년대 출생아를 대상으로 한 이 최신 연구에서 과학자들은 특히 형성 능력과 두뇌 발달에 대해 살펴보고 있습니다. 그들은 학교를 시작할 때까지 각 어린이를 따라갈 것입니다.