7~17세 150명 대상, 스크린 사용과 뇌 백질 구조 분석 결과
성장기에 스마트폰을 오래 사용할 때 뇌의 구조 특성에 따라 충동을 억제할 능력이 다를 수 있다는 연구결과가 나왔다. 스크린 사용시간, 충동을 억제할 수 있는 조절력(억제조절력)의 관계가 뇌 백질(뇌속 하얀 신경섬유 부위)의 미세구조 특성에 따라 다른 것으로 확인됐다.
고려대구로병원 정신건강의학과 장문영 교수가 제1저자로 참여한 서울대병원·서울대·울산과학기술원(UNIST) 공동연구팀은 스크린 사용시간과 억제조절력의 관계가 개인별 뇌 백질 특성에 따라 달라지는지 분석했다. 억제조절력은 불필요하거나 자동적으로 나오는 반응을 억제하는 능력으로, 인지 조절의 중요한 요소다.
연구팀은 2022년 2월부터 2024년 9월까지 모집한 참가자 가운데 최종 분석에 포함된 7~17세 소아·청소년 150명을 대상으로 연구를 진행했다. TV·영화, 온라인 동영상, 비디오게임, 문자메시지, 소셜미디어, 영상통화 등 다양한 스크린 활동의 사용시간과 문제적 사용을 보호자 설문으로 평가했다. 또 스트룹 색상-단어 검사(Stroop Color and Word Test)를 통해 억제조절력을 측정했다.
이와 함께 확산강조 자기공명영상(diffusion-weighted MRI)을 이용해 좌우 상종섬유 I/II와 III, 궁상섬유, 대상다발 등 총 8개 백질 경로의 분획비등방도(fractional anisotropy, FA)를 분석했다. 상종섬유는 대뇌백색질의 섬유다발 중 하나다. FA는 물분자의 확산 방향성을 바탕으로 백질의 미세구조적 특성을 반영하는 지표다.
나이·성별을 고려한 분석에서, 스크린 사용 관련 설문 점수가 높을수록 스트룹 검사의 간섭점수가 높아 억제조절력이 낮은 것으로 나타났다. 특히 오른쪽 상종섬유 I/II의 분획비등방도(FA)에 따라 이러한 연관성이 유의하게 달라졌다. FA가 상대적으로 낮은 수준에서는 높은 스크린 사용 관련 점수와 낮은 억제조절력 사이의 연관성이 뚜렷했지만, FA가 상대적으로 높은 수준에서는 통계적으로 유의한 연관성이 관찰되지 않았다. 이 조절효과는 주분석에서 다중비교 보정 기준을 충족했다.
이 결과는 오른쪽 상종섬유 I/II의 미세구조적 특성이 스크린 사용과 낮은 억제조절력 사이의 연관성을 완충할 가능성을 시사한다. 다만 한 시점의 자료를 분석한 연구이므로, 스크린 사용이 억제조절력을 저하시켰거나 백질 특성이 이를 직접적으로 방지했다고 결론 내릴 수는 없다.
장문영 교수는 "이번 연구는 스크린 사용 관련 설문 점수와 억제조절력의 관계가 모든 소아·청소년에게 동일하게 나타나는 건 아니며, 개인별 뇌 백질 특성에 따라 달라질 수 있음을 보여준다"며 "특히 오른쪽 상종섬유의 미세구조적 특성이 스크린 사용과 낮은 억제조절력 사이의 연관성을 완충할 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다"고 설명했다.
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이어 "다만 한 시점의 자료를 분석한 연구이므로, 백질이 스크린 사용의 영향을 직접 줄이는 보호효과를 입증한 건 아니"라며 "장기간의 추적관찰과 객관적인 스크린 사용 측정을 통해 이러한 관계를 확인할 필요가 있다"고 덧붙였다.
이번 연구는 국제학술지 '발달인지신경과학'(Developmental Cognitive Neuroscience)에 '뇌 백질의 건강한 상태가 청소년의 스크린 사용시간이 충동 억제 능력에 미치는 부정적 영향을 줄여준다(White matter integrity buffers the impact of screen time on inhibitory control in youth)'는 제목으로 실렸다. 장 교수가 제1저자, 서울대병원 정신건강의학과 김재원 교수가 교신저자로 참여했다.
