초록 ▼

■ 연구목적 및 절차
이 연구는 주의력결핍과잉행동장애 (Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD) 학생의 인지기능 개선과 증상 완화를 위한 뇌기반 훈련 프로그램을 개발하고 훈련 프로그램의 효과성을 검증하기 위한 목적으로 2013년부터 2014년까지 2년에 걸쳐 수행되었다. 1차년도 연구에서는 ADHD 학생의 뇌신경학적 특성과 ADHD 중재를 위한 신경과학적 이론에 근거한 인지증진치료의 적용가능성, 인지증진치료의 일환으로 활용되는 기존의 뇌기반 훈련 프로그램에 대한 문헌분석을 수행하였다

■ 연구목적 및 절차
이 연구는 주의력결핍과잉행동장애 (Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD) 학생의 인지기능 개선과 증상 완화를 위한 뇌기반 훈련 프로그램을 개발하고 훈련 프로그램의 효과성을 검증하기 위한 목적으로 2013년부터 2014년까지 2년에 걸쳐 수행되었다. 1차년도 연구에서는 ADHD 학생의 뇌신경학적 특성과 ADHD 중재를 위한 신경과학적 이론에 근거한 인지증진치료의 적용가능성, 인지증진치료의 일환으로 활용되는 기존의 뇌기반 훈련 프로그램에 대한 문헌분석을 수행하였다. 이를 기반으로 ADHD 학생을 위한 작업기억 훈련 프로그램 (KICE Working memory Enhancement Program: K-WEP)의 설계 방향을 수립하고 이에 따라 프로그램 설계와 프로토타입 개발을 완료하였다. 2차년도 연구인 당해 연구에서는 K-WEP 개발을 완료하고 개발된 프로그램을 투입하여 학생들의 작업기억을 포함하는 실행기능의 향상과 함께 전반적인 인지기능의 향상 및 ADHD 증상 완화 효과를 검증하고자 하였다. K-WEP 훈련 효과성 검증을 위해 K-WEP 훈련 후 사전검사와 동일한 검사로 구성된 사후 임상 및 뇌영상 검사를 실시하고, 학부모 면담을 추가적으로 실시하였다. 1차년도 연구와 2차년도 연구의 내용을 비교 정리하면 [그림 1]과 같다.

[그림 1] 1차년도와 2차년도 연구내용 비교(홍선주,이명진,진경애 2013)

■ K-WEP 개발과 적용
K-WEP은 ADHD 초등학생(중학년)을 대상으로 온라인상의 개별적 훈련을 통해 작업기억을 포함하는 실행기능을 향상시켜 ADHD 증상을 완화하고 학생의 학교생활적응을 돕기 위하여 개발되었다. K-WEP 훈련은 작업기억 훈련에 초점을 두어 작업기억의 유지와 집행의 두 영역을 훈련시키는 총 17개의 과제가 이야기 기반의 어드벤처 게임 형식으로 제시된다. K-WEP의 가장 큰 특징은 사용자의 수행 수준에 적응적으로 반응하는 훈련 개별화 전략을 사용하고 있다는 점이다. 즉 K-WEP은 훈련을 받는 학생이 자신이 해결 가능한 범위에서 작업기억력을 최대한 향상시킬 수 있도록 개인별로 최적화된 수준의 수행까지를 반복 훈련하도록 구성되었다. 따라서 이 프로그램을 통해 ADHD 학생은 자신에게 적합한 수준의 최대 난이도까지 과제를 반복적으로 수행함으로써 충분한 훈련 효과를 얻을 수 있고 과제수행을 완료하여 난이도를 높여가는 과정에서 긍정적인 성공경험을 얻을 수 있다.

K-WEP 적용에 앞서 예비시행을 통해 프로그램의 난이도 수준의 적정성을 확인하였고 프로그램 자체의 오류가 있는 경우 수정하였다. K-WEP 본시행을 위해 현재 초등학교 4~5학년 학생 총 15명에게 K-WEP 훈련을 적용하였고, 이중 ADHD 학생 8명(남 6명, 여 2명)이 훈련을 완료하였다. 한편 K-WEP은 적응적 프로그램이므로 K-WEP 적용 대상의 확대 가능성을 탐색하기 위하여 초등학교 6학년 일반 학생들에게도 훈련을 시행하였다. 훈련을 완수한 10명의 학생들의 정답률을 분석한 결과 과제별로 차이가 있으나 전반적으로 높은 정답률을 나타내었다. 따라서 K-WEP의 적용 대상은 ADHD 학생의 경우 4~5학년뿐만 아니라 학생의 개별 특성에 따라 5~6학년까지 가능할 것이며, 일반 학생의 경우 4학년 이하가 적합할 것으로 파악되었다.

■ K-WEP 효과성 검증
K-WEP 효과를 알아보기 위하여 2013년 사전검사와 동일한 사후 임상 및 뇌영상 검사를 실시하였고, 추가적으로 학부모와의 인터뷰를 실시하였다. 임상진단을 위해 지능검사(K-WISC-lV), 주의력 검사(CAT), 그리고 실행기능 검사 3종(CCTT, STROOP, WCST)을 실시하고 사전-사후 검사 결과를 비교 분석하였다. 검사 결과 지능의 변화가 없어 이후 주의력과 실행기능상의 변화는 지능에 의한 것이 아님을 확인하였다. 주의력검사에서는 통계적으로 유의미한 수준의 능력 향상을 발견하지 못하였으나 작업기억을 측정하는 일부 하위 지표에서 검사점수가 상승하는 경향을 발견하였다. 실행기능을 측정하는 CCTT 검사 점수에서는 유의미한 향상 지표를 발견하지 못하였으나 STROOP 검사의 색상점수와 색상-단어점수에서 K-WEP 훈련 이후 유의미한 수준의 점수 향상을 발견하였다. WCST 검사 결과에서는 전체시행수에서 유의미한 수준의 감소를 발견하였으며 오반응수와 비보속오류수가 감소하는 경향이 있었다. 세 가지 실행기능 검사 결과를 종합적으로 살펴볼 때 실행기능의 일부에서 유의미한 수준의 향상이 나타났다. 부모 보고에 의한 CBCL6-18 검사 점수에 대한 사전-사후 비교 분석 결과 외현화, 불안문제, 반항행동, 품행문제의 하위지표에서 유의미한 수준의 감소가 있어 K-WEP 훈련 이후 가시적인 문제행동의 감소가 보고되었다. 부모와의 면담 결과에서도 ADHD학생이 가진 문제행동의 긍정적인 변화가 발견되었다. 면담 결과 K-WEP 훈련 전후로 자녀의 행동에서 공통적으로 산만함, 과잉행동, 충동성 등과 같은 ADHD 성향이 다소 감소된 것으로 나타났다. 또한, 자해, 분노표출 등의 심각한 문제행동의 감소를 보인 학생도 있었으며, 훈련 수행의 성공경험이 ‘할 수 있다’는 성취감을 느끼는 계기가 되었고 이러한 성취감이 학업에 대한 자신감으로 이어지기도 하였다.

뇌영상 검사는 사전검사와 마찬가지로 fMRI를 사용하여 화살표-단어 스트룹과제(AWS;Kim, Johnson, & Gold, 2012) 수행시의 인지기능상 변화를 측정하였다. K-WEP 훈련 후 ADHD 학생의 뇌 기능 영상에 대한 분석 결과 사전검사에서는 발견되지 않았던 전전두피질 영역의 활성화가 발견되었다. 인지전환 조건의 과제 수행 시 중전두희, 중심후회의 활성화가 발견되어 주어진 과제 수행을 위해 과제에 주의를 집중하고 이전 규칙을 작업기억에 활성화시키는 인지과정이 있었음을 추론해 볼 수 있다. 인지적 억제 조건의 과제에서도 상측두회, 중심전회, 해마방회, 후대상피질, 방추상회 등의 활성화가 발견되어 과제 수행을 위해 필요한 정보들올 작업기억에 활성화시켜 인지처리를 하는 과정이 있었다고 판단된다.
과제 정답률과의 상관분석올 실시한 결과 과제 정답률이 높을수록 앞쐐기소엽, 내측전두회, 상측두회, 중후두이랑, 후대상피질, 편도체 등의 활성화가 발견되어 인지적 노력이 요구되는 과제 수행시 상념에 빠질 때 활성화 되는 디풀트모드네트워크(Defalt Mode Network:DMN)를 효과적으로 억제하고 과제관련성이 낮은 정서 반응을 통제한 것으로 해석된다.
K-WEP 훈련 전·후의 뇌 기능상 변화를 살펴보기 위해 사전-사후 검사 결과를 비교하여 과제 조건별로 정답반응을 위해 요구되는 인지기능에 관련한 뇌 영역들의 활성화를 발견하였다. 특히 주어진 과제에 주의를 기울이고 이전의 반응규칙을 작업기억에 활성화시켜 자동적인 반응을 통제하는 인지적 억제 조건의 과제 수행시 시상하부의 활성화가 발견되었다. 시상하부는 도파민 등의 호르몬을 분비하는 영역으로 ADHD 치료률 위해 일반적으로 사용되는 약물치료에서 다루는 생물학적 측면에 기여하는 영역이다. 이러한 결과는 K-WEP과 같은 비약물적 훈련을 통해 ADHD의 생물학적 문제인 도파민 체계와 관련한 영역의 기능적 활성화가 발견된 것으로 주목할 만하다. 그러나 이상의 결과는 분석된 자료의 수가 적어 일반화할 수 없다는 한계가 있으며, 띠라서 향후 이에 대한 추수연구가 펼요하다.

■ 연구의 의의 및 정책제언
이 연구의 학술적 의의는 첫째, ADHD 초등학생들을 2년여의 기간 동안 추적하여 K-WEP 적용 전·후의 변화를 임상검사와 뇌영상 검사률 통해 확인했다는 점이다. 아직까지 ADHD 학생들의 행동문제, 인지기능, 그리고 뇌 발달의 변화를 임상적, 뇌영상적으로 추적한 연구를 찾아보기 힘든 상황이라는 점에서 이 연구의 학문적 의의가 크다. 둘째, 이 연구에서는 ADHD 학생을 대상으로 K-WEP 훈련 효과성을 검증하기 위하여 다양한 연구방법을 활용하였다는 점이다. 즉 임상심리검사 fMRI를 사용한 뇌영상 검사, 그리고 학부모 인터뷰를 포함한 다양한 데이터를 활용함으로써 ADHD 학생들의 변화 추이를 다각적으로 진단하고 결과의 타당성을 확보하였다. 셋째, K-WEP 훈련과 같은 비약물치료를 통해서도 ADHD 아동의 결핍된 뇌 기능의 활성화를 촉진할 수 있음을 확인하였다는 점이다. 이 연구에서는 사전 뇌 기능 영상에서는 발견되지 않았던, 고차 인지과정 종 전전두피질의 활성화가 인지증진치료에 기반한 K-WEP 훈련에 의하여 촉진되었음이 발견되었다. 이와 같은 성과를 토대로 K-WEP 훈련 효과성에 대한 지속적인 타당화 연구를 제안하였으며, 또한 K-WEP 훈련을 온·오프라인을 포괄하는 작업기억 집중훈련, 행동통제 훈련, 자기조절 훈련 등으로 확장하여 ADHD 아동의 실행기능 증진을 확인하는 후속 연구의 필요성을 제기하였다.
K-WEP의 효과성 검증 결과를 토대로 정책 제언은 2013년과 일관되게 교육부의 ‘학생정서 행동특성검사 추진 체계도’ 안에서 ADHD 학생들에 대한 지원을 내질화하는 방향에서 제안하였다. 첫째, 초등학교급에서 단위학교 중심의 ADHD 아동 지원체제를 수립할 필요가 있다.
이를 위해 K-WEP 활용 매뉴얼을 개발·보급해야 한다. 이 매뉴얼에는 전문적 판단에 의거한 K-WEP 적용 대상 규명과 행·재정적 지원을 고려한 K-WEP 모니터링 주체에 대한 정책적 규정이 포함되어야 하므로 국가 수준에서 개발될 필요가 있다. 둘째, 외부 전문 기관 연계를 통해 ADHD 아동 지원체제를 확대하는데 있어서 전문 기관별 역할 차별화가 필요하다.
현재는 학습종합클리닉센터, Wee 센터, 정신건강증진센터 등이 유사한 역할 수행올 표방하고 있으며, 지역 교육청별로도 기관들의 규모나 운영 방식에 있어 조금씩 차이를 보이고 있으므로, 교육청 수준에서 기관의 역할을 조정하고 기관별 목표와 성격에 맞는 지원 대상집단을 조정하는 작업이 필요하다. 셋째, ADHD 조기 선별과 조기 중재를 위한 부모 교육이 필요하다. ADHD에 대한 부모의 인식을 개선하고 부모에게 질병에 대한 정확한 정보를 제공하는 것을 넘어, ADHD를 지난 자녀의 필요와 발달특성에 적합하게 가족관계를 재조정할 수 있도록 지원하는 부모 교육이 필요하며, 부모를 위한 K-WEP 활용 워크숍을 통해 ADHD 자녀를 둔 부모들이 정서적 유대감을 형성하고 서로에게 심리적 지지 기반이 되어 줄 수 있도록 자조모임의 결성을 유도할 필요가 있다.

(출처 : 연구요약 7p)

Abstract ▼

□ Objectives and Procedure of Study
The purpose of this study is to support ADHD children's improvemmt of cognitive fimctions and relief of ADHD symptoms through the implement of brain-based training program In order to accomplish this goal, this reseaoch has proceeded literature review, developm

□ Objectives and Procedure of Study
The purpose of this study is to support ADHD children's improvemmt of cognitive fimctions and relief of ADHD symptoms through the implement of brain-based training program In order to accomplish this goal, this reseaoch has proceeded literature review, development of program called K-WEP(KICE Working memory Enha.ocement Program), and experiment to test the effectiveness of K-WEP in two consecutive years (2013-2014).

In the first year(2013), we reviewed neurological characteristics of ADHD, cognitive enhancement therapy based on neuroscience for ADHD, and analysis of brain-based training programs for ADHD children. Based on the literature review, we designed and developed prototype of K-WEP. In order to test the effectiveness of K-WEP, we measured the brain functions of ADHD children with clinical diagnosis and fMRI brain imaging as pre-tests. In the second year(2014), we have developed and implemented K-WEP, then administered post-tests. In addiction to measuring the brain functions of ADHD children through post-tests, we have interviewed parents of ADHD children The research procedure is as follows.

□ Development and Implementation of K-WEP
K-WEP was developed as online training program for ADHD children(4th and 5th graders) to improve their extrutive functions iocluding working memory. The main training domains of K-WEP include working memory maintenance and working memory execution functions. Seventeen tasks were developed to train theses domains. K-WEP is adaptive for individual training. The difficulty levels of the tasks vary from 'easy' to 'difficult.' to maximize the training effectiveness based on trainees' responses.

Through pilot test it was confirnm that the difficulty levels of the tasks were appropriate for 4th and 5th grade ADHD children. Then K-WEP was implemmted to fifteen ADHD children Among them eight completed K-WEP training.

□ Examination of K-WEP Effectiveness
To examine the effectiveness of K-WEP training, we compared clinical test scores and brain activation pattern between before and after K-WEP training, and interviewed with parents of ADHD students. The clinical tests for ADHD students are K-WISC-IV for intellectual capacity, CAT for attention capacity, and three kinds of tests for executive function(CCTT, STRedP, WCST). We confirmed ADHD students' intellectual sustain using K-WISC-IV. We could not found the statistically significant differnce of attention focusing after K-WEP training in CAT and CCTT, while signicant increment of color naming and color-word scores of STRedP test We also could fourn significant decrease of the Trial Administered of WCST which means error trials were declined, and Total errors and Nonperseverative errors are inclinded to decrease. Those results might be shown the advanced executive function in ADHD students after K-WEP training.

ADHD students' parents are reported their children's problem behaviors and ADHD symptoms through CBCL 6-18 test and interview. The CBCL 6-18 was revealed significant decrease of Withdrawn, Anxiety problems, Oppositional Defiant Problems, and Conduct Problems. Parents also reported their children's behavioral changes such as decrease of distraction, hyperactivity, and impulsivity even anger expression and self-injury. Parents were also satisfied their children's success experiences from K-WEP was reached the academic confidence.

We conducted fMRI imaging using Arrow-Word Stroop task(AWS; Kim, Johnson, & Gold, 2012). Many of the Prefrontal Cortex(PFC) regions were activated during AWS task after K-WEP training. The significant activation of the Middle Frontal Gyrus and the Postrentral Gyrus during cognitive set shifting condition might be meant the participants have payed attention and held ruls of task in working memory. The significant activation of the Superior Temporal Gyrus, the ParahippocamJRl Gyrus, and the Posterior Cingulate Cortex during cognitive inhibition condition might be also meant the important infonnation was activated in working memory for task completion The correlation analysis between task correctness rate and activated brain regions was revealed the activation of many regions including the Precuneus, the Medial Frontal Gyrus, the Posterior Cingulate Cortes, and the Amygdala The painrl t-test were conducted to examing the activation patterns change after K-WEP training, the Hypiothalamus and the Posterior Cingulate Cortex was significantly activated in adopting the rules of task. We concluded ADHD students could inhibitted the Default Mode Network(DMN) and suggested the follow up study of the activation of the Hypothalamus.

□ Suggestions for Policies
Currently, the national-level support for ADHD children is implemented. through Students' Emotional and Behavioral Characteristics Test and Follow-up Management System With regard to this system, we would like to suggest following policies. First, a school based support system for ADHD children is retrled. in elementary schools. For this K-WEP manual should be developted by Ministry of Education, because the manual should include political decisions on the implemmtation of K-WEP in schools. Second, roles of professional institutes supporting children and adolescents at risk(ex. Learning Clinic Center, Wee Center, Community Mental Health Center) should be differentiated.
Their target group and supporting fields need to be regulated with detailed directions by provincial Ministry of Education Offices since the size and supporting procffiure of each institute differ among 1 provincial Ministry of Education Offices. Third, parents education and workshop are needed for early diagnosis and remedy for ADHD. The parents should be provided information on causes, symptoms and treatments of ADHD, and methods of K-WEP application at home. In addition, they should be promoted to form self-help meeting to comfort and support each other.

(출처 : Abstract 151p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구협력진 ... 3
• 머리말 ... 5
• 연구요약 ... 7
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 17
• Ⅰ. 서론 ... 19
• 1. 연구의 필요성 및 목적 ... 21
• 2. 연구 내용 ... 24
• 3. 연구 방법 ... 24
• 가. 연구 대상 및 절차 ... 24
• 나. 연구 추진 방법 ... 26
• Ⅱ. 이론적 배경 ... 27
• 1. ADHD의 신경학적 특징과 인지증진 치료 접근의 필요성 ... 29
• 2. ADHD의 치료적 중재로써의 작업기억 훈련 ... 30
• 3. 작업기억 훈련 프로그램 분석 ... 32
• 4. 작업기억 모형 및 작업기억 훈련 과제 ... 34
• Ⅲ. K-WEP 개발과 적용 ... 37
• 1. K-WEP 구성 및 특징 ... 39
• 가. 프로그램 특징 및 활용방안 ... 39
• 나. 훈련 프로그램 설치와 실행 ... 44
• 2. 훈련 과제 소개 ... 45
• 가. 밀림섬 ... 45
• 나. 해저섬 ... 47
• 다. 동굴섬 ... 48
• 라. 화산섬 ... 51
• 3. K-WEP 적용 ... 55
• 가. K-WEP 시연 및 사용법 설명회 ... 55
• 나. K-WEP 매뉴얼 작성 및 배포 ... 55
• 다. K-WEP 예비시행 ... 56
• 라. K-WEP 본시행 ... 64
• 마. K-WEP 적용 범위의 확대 가능성 탐색 ... 73
• Ⅳ . K-WEP 효과성 검증 ... 85
• 1. 진단도구 ... 87
• 가. 임상 진단 도구 ... 87
• 나. 뇌영상 진단 도구 ... 88
• 2. 임상 검사 결과 ... 89
• 가. 지적 능력의 변화 ... 89
• 나. 주의력의 변화 ... 90
• 다. 실행기능의 변화 ... 92
• 라. 부모 보고에 의한 행동의 변화 ... 96
• 3. 뇌영상 진단 검사 결과 ... 98
• 가. AWS 과제 수행 결과 ... 98
• 나. AWS 과제 수행시의 뇌 활성화 패턴 비교 ... 98
• 다. K-WEP 훈련 전․후 뇌 활성화 패턴 비교 ... 107
• 4. 학부모 면담 분석 결과 ... 112
• 5. 요약 및 시사점 ... 114
• Ⅴ. 결론 및 제언 ... 119
• 1. 결론 ... 121
• 2. 연구의 학술적 의의와 후속 연구 제안 ... 123
• 가. 연구의 학술적 의의 ... 123
• 나. 후속 연구 제안 ... 125
• 3. 정책 제언 ... 127
• 가. 정책 방안 1: 초등학교급에서 단위학교 중심의 ADHD 아동 지원체제 수립 ... 128
• 나. 정책 방안 2: 외부 전문 기관 연계를 통한 ADHD 아동 지원체제 확대 ... 132
• 다. 정책 방안 3: ADHD 조기 선별과 조기 중재를 위한 부모 교육 ... 135
• 참고문헌 ... 139
• Abstract ... 151
• 끝페이지 ... 154