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Journal of Digital Contents Society - Vol. 25 , No. 8

[ Article ]
Journal of Digital Contents Society - Vol. 25, No. 8, pp. 2193-2202
Abbreviation: J. DCS
ISSN: 1598-2009 (Print) 2287-738X (Online)
Print publication date 31 Aug 2024
Received 20 Jun 2024 Revised 18 Jul 2024 Accepted 01 Aug 2024
DOI: https://doi.org/10.9728/dcs.2024.25.8.2193

BRHW 인지두뇌계발 시스템이 노인 뇌기능 개선에 미치는 영향
유경진1 ; 김은정2, 3, * ; 김호일4
1한국뇌건강증진운동연합회 대표
2대한노인회 중앙회 치매예방원 선임연구원
3우석대학교 겸임교수
4대한노인회 중앙회 치매예방연구원 원장

The BRHW Cognitive Cerebrospinal System’s Improvement Influence on Elderlies’ Brain Function
Gyeong-Jin Yoo1 ; Eun-Jeong Kim2, 3, * ; Ho-Il Kim4
1President, Korean Brain Health Improve Movement Association, Seoul 05314, Korea
2Senior Researcher, Dementia Prevention Research Institute, Korea Senior Citizens Association, Seoul 04311, Korea
3Adjunct Professor, Woosuk University, Wanju 55338, Korea
4Director, Dementia Prevention Research Institute, Korea Senior Citizens Association, Seoul 04311, Korea
Correspondence to : *Eun-Jeong Kim E-mail: ksilver89@naver.com


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초록

본 연구는 인지두뇌계발 시스템이 노인의 뇌기능에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였으며, 만 65세 이상 85세 미만의 노인 72명을 대상으로 BRHW 시스템 사물 인터넷 (IoT) 기술로 개발한 뇌기능검사를 사전, 사후 실시하였으며, 인지 두뇌계발 프로그램을 36회를 실시하여 뇌기능에 어떠한 영향을 미치는지 확인하였다. 이를 분석하기 위하여 SPSS 27.0과 데이터를 사용한 결과 첫째, 실험집단과 통제집단의 경향성은 실험집단의 사전 평균 37.639점, 사후 평균은 60.556점, 통제집단의 사전 평균은 37.847점, 사후 평균은 42.917점이고 둘째, 집단 간 뇌기능 사전과 사후검사 결과는 유의미한 결과가 나타났다(U=4,500, p<.001). 이러한 결과는 인지두뇌계발프로그램이 노인의 뇌기능을 향상시킬 것으로 기대한다.

Abstract

This study analyzed the impact of a cognitive brain development system on brain function among the elderly. Participants were 72 elderly individuals aged 65-85 years old. Using the BRHW system’s Internet of Things technology, pre- and post-tests were conducted to assess brain function. Additionally, a cognitive brain development program was implemented 36 times to observe its effects on brain function. The analysis was performed using SPSS 27.0, and the data showed the following results. First, the trend in the experimental and control groups showed that the former’s pre- and post-test averages were 37.639 points and 60.556 points, respectively, and the latter’s were 37.847 points and 42.917 points. Second, the pre- and post-test brain function results between the groups were significant (U=4,500, p<.001). This finding supports the expectation that cognitive brain development systems will improve elderlies’ brain function.


Keywords: Brain Function, BRHW Cognitive Brain Development Program, Neuroplasticity, Elder, Dementia
키워드: 뇌기능, BRHW인지두뇌계발프로그램, 신경가소성, 노인, 치매

Ⅰ. 서 론
1-1 연구의 필요성

“보건복지부” 발표에 따르면 2023년 노인 치매 유병률(prevalence)은 65세 이상 노인의 93만 명, 2030년 약 127만 명, 2050년에는 302만 명으로 예측된다고 한다[1]. 우리나라는 현재 치매안심센터 등에서 치매 환자를 선별하여 관리하는 정책에 주력하고 있으며 막대한 예산을 지원하고 있다. 또한 중앙치매센터 치매 현황 보고서에 따르면 국내 치매 환자 수 및 국가 단위 치매 관리 비용은 2020년 약 84만 명·17.3조 원에서 2050년 약 302만 명·88.6조 원으로 급증할 것으로 전망되고 있다[2].

이러한 국가의 막대한 의료비를 절감하고 노인들의 뇌기능 저하와 불균형으로 발생하는 경도인지장애와 치매예방이 절실하다. 따라서 경로당, 복지관, 가정, 직장, 단체 등 어느곳에서나 IoT(Internet of Things)환경에서 http://brhw.kr에 접속하여 개인별 뇌기능 상태를 자가 검사하고 BRHW(Brain Reorganize Health Wave) 인지두뇌계발프로그램을 생활화 할 필요성이 있다.

현재 치매는 치료제도 없고 약물치료의 한계로 비약물적 접근 방법인 인지 중재 치료를 2017년 보건복지부 신의료 기술로 공포하였다. 비약물 치료법으로는 인지훈련, 인지자극, 인지재활, 운동 음악치료, 미술치료, 회상요법, 다요인 인지기능 향상프로그램, 기억력향상 프로그램 등이 긍정적인 것으로 보고 되고 있다[3]. 인지능력이 훈련 및 전이 수행에 미치는 효과를 연구한 사례도 발표되었다[4]. 인지능력이 일상생활에 미치는 영향에 관한 선행 연구들도 인지기능에 중요성을 발표하였다[5].

경도인지장애나 치매를 사전 예방하기 위해 경도인지장애 또는 치매 환자가 아닌 일반 노인들 대상으로 한 본 연구는 치매 노인을 대상으로 한 다수의 선행논문의 대상자가 다르다는 차이점이 있다[6]. 예를 들면 경도인지장애 또는 치매 환자를 대상으로 인지 증진 또는 두뇌발달 프로그램 등 다양한 프로그램을 검증한 사례있다[7],[8]. 본 연구는 일반 노인 60대~80대 고연령으로 진입하는 과정에 발생하는 뇌 기능 저하 또는 퇴화되는 것을 사전 예방하기 위한 인지두뇌계발 프로그램을 실시함으로서 뇌 기능에 어떤 효과와 영향을 미치는지 검증하는데 본 연구 목적이 있다.

본 연구의 검증을 통해 매년 치매 환자 등을 관리하는데 늘어나는 예산도 줄이고 노인들의 인지기능을 향상시켜 치매로 진행되지 않도록 예방하여 건강한 정신과 마음, 삶의 질을 높이고자 한다.

연구문제는 다음과 같다.

연구문제1: 실험집단과 통제집단의 뇌 기능의 경향성은 어떻게 다른가?

연구문제2: 실험집단과 통제집단의 뇌 기능 동질성 검사는 어떠한가?

연구문제3: 인지두뇌계발 프로그램을 실시하면 뇌 기능 개선에 효과가 있을 것인가?


Ⅱ. 본 론

BRHW인지두뇌계발 프로그램의 뇌기능(인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력) 요인들과 신경 가소성 또는 뇌 가소성의 개념 및 특징은 다음과 같다.

2-1 인지변별력 개념과 특징

본 연구의 뇌기능 ‘인지변별력’ 요인은 다음과 같다. 첫째, 개인별 자신이 원하는 것과 원하지 않는 것을 판단하여 습득할 수 있는 능력. 둘째, 이것과 저것의 차이점을 확실하게 구분하여 판단할 수 있는 능력. 셋째, 목표한 것을 집중하여 관찰한 후 이해된 정보를 선택하고, 저장할 수 있는 능력. 넷째, 저장한 정보를 상기하여 구별 후 인출 해낼 수 있는 능력. 이러한 4가지 요인을 주안점으로 인지두뇌계발 프로그램을 계발하였다.

선행연구에서 인지기능(Cognitive Function)이란 사고, 기억, 판단, 실행하는 기억력, 지남력, 주의력, 계산능력, 언어능력 등의 지적능력으로 지식을 얻고 프로그램을 조작하며, 사용하는 과정에서 원인과 결과의 관계 및 자신과 환경을 이해하는 것을 의미한다고 하였다[9].

인지는 인체가 어떤 자극을 받아들이고, 저장과 인출하는 일련의 정신 과정, 지각, 기억, 상상, 개념, 판단, 추리 등 무엇을 안다는 것을 나타내는 포괄적인 기능이다.

2-2 주의력 개념과 특징

본 연구의 뇌기능 ‘주의력’ 요인은 첫째, 긍정적인 인지기능의 뇌 기능 정보를 하나씩 선택하여 수행하는 능력. 둘째, 한 곳에 주의를 기울이고 관찰하여 목표에 동기부여 하는 능력. 셋째, 정서적 안정, 감정 교류에 자기 의사를 표현할 수 있는 능력. 넷째, 같은 것끼리 분류하고, 호기심에 대해 경험을 시도 해보는 능력. 이러한 4가지 요인을 주안점으로 인지두뇌계발 프로그램을 계발하였다. 선행 연구에서 주의(Attention)이란 모든 사람은 주의가 무엇인지 알고 있고 동시에 여러 대안의 대상이나 생각 중의 하나를 분명하고 생생하게 마음속에 간직하는 의식의 ‘집중 상태’라고 하였다[10].

2-3 집중력 개념과 특징

본 연구 뇌기능 ‘집중력’(Concentration)요인은 첫째, 한 가지 일에 마음과 정신을 모아 몰입하는 능력. 둘째, 중요한 목표에 집중하고 선택하고 몰두하는 능력. 셋째, 선호하는 일에 동기 부여하여, 주의·집중하여 자기조절 할 수 있는 능력. 넷째, 과제나 목표에 초점을 맞추어 효율적으로 수행하고 유용할 수 있는 능력. 이러한 4가지 요인을 주안점으로 인지두뇌계발 프로그램을 계발하였다. 선행 연구에서 집중력은 신중성이나 사려성을 포함하여 자신의 마음을 스스로 통제할 수 있는 능력과 어떤 활동을 하면서 주의산만 요인을 무시할 수 있는 능력으로 학습 및 행동을 증진시킬 수 있는 가장 중요한 요인이 된다고 하였다. 또한 컴퓨터를 이용한 집중력 훈련프로그램에 대한 일반 노인과 치매노인의 뇌 활성 비교 연구 사례도 있다[11].

2-4 기억력 개념과 특징

본 연구 뇌기능 ‘기억력’ 요인은 첫째, 자기가 수행했던 일들을 순서대로 저장하고 반대로 출력 해내는 능력. 둘째, 내게 들어오는 정보를 순서에 따라 체계적으로 저장하는 능력. 셋째, 다양한 정보 중에 긍정적 감정과 부정적 감정에 따라 명확하게 분류하여 저장하는 능력. 넷째, 혼합된 정보를 절차에 따라 차이점을 명확하게 분류하여 입·출력하는 능력. 이러한 4가지 요인을 주안점으로 인지두뇌계발 프로그램을 개발하였다. 선행 연구에서 기억력(Memory)이란 인간의 학습과 사고로 일상생활을 위해 외부 정보를 받아들이고 저장하여 그 정보를 다시 불러내는 주요한 기능이라고 하였고, 조장희 박사는 “뇌의 여러 가지 기능 중 가장 중요한 기능은 기억”이라고 주장했다[12].

“기억을 처리하는데 있어서 부호화(Encoding), 저장(Storage), 인출(Retrieval)과정을 거치면서 생성된다”[13] 했고, 기억력 강화프로그램이 노인의 인지기능, 기억 수행에 미치는 영향 연구 사례가 있다[14]-[16].

2-5 신경가소성(뇌가소성)의 개념과 특성

인지두뇌계발 프로그램을 수행했을 때 뇌는 쉼 없이 발달한다. 이는 반복적인 경험과 학습 그리고 훈련 등을 통하여 우리 뇌가 재배선 하기 때문이다. 이러한 능력을 뇌 가소성이라고 한다[17],[18]. 인지기능을 유지하기 위한 비약물 치유법으로는 뇌 가소성에 의해 변화되는 뇌의 특성을 활용하는 반복 수행 및 훈련방법이 있다[19],[20]. 뇌 가소성이란 중추신경계의 손상 후 뇌가 재구성(reorganize) 혹은 재배치(realigenment)하는 능력을 일컫는 것으로 주위 환경이나 병변에 맞도록 대뇌피질의 기능과 형태가 변하는 신경계의 적응(neural adaption)과정이라 할 수 있다고 주장하였다[21],[22].


Ⅲ. 연구 방법
3-1 연구설계

본 연구는 실험집단과 통제집단 모두에게 사전검사와 사후검사를 하며, 실험집단은 인지 두뇌계발 프로그램을 실험적 처치로 하여 다음 표 1와 같이 설계한다.

Table 1. 
Research design
Group Previous Treatment Posterior
Experimental group 1 2
Control group 3 - 4
X : 실험처치: 실험집단 인지두뇌계발프로그램 36회 훈련 회차당 15분 실시.
➀ 인지 변별력 훈련 ➁ 주의력 훈련 ➂ 집중력 훈련 ➃ 기억력 훈련1: 실험집단 사전검사     Q2: 실험집단 사후검사3: 통제집단 사전검사     Q4: 통제집단 사후검사

3-2 연구대상자 선정

일반노인 연령별 60대, 70대, 80대 72명을 각각 12명씩 실험집단 36명과 통제집단 36명을 대상으로 개인 동의서를 받아 실시하였다.

3-3 연구기간

첫째, 뇌기능 사전검사는 2023년 10월24일~11월 24일까지 실시하였다. 둘째, 인지두뇌계발 프로그램은 2023년 11월 25일~2월 25일까지(3개월간) 실시하였다. 셋째, 뇌기능 사후 검사는 2024년 2월 26일~3월 26일까지 실시하고 총 5개월 실시하였다.

3-4 실헙집단과 통제집단 일반적 특성 분석

집단(실험집단, 통제집단)에 따른 노인의 일반적 특성은 표 2와 같다.

Table 2. 
General trait of elderlies, classified with groups
Classification Group Total
Experimental Group Control Group
Sex M 9 12 21
F 27 24 51
Total 36 36 72
Age 65 years old ~ younger than 70 years old 12 12 24
70 years old ~ younger than 80 years old 12 12 24
80 years old ~ younger than 90 years old 12 12 24
Total 36 36 72

노인의 성별은 남자가 21명, 여자가 51명으로 나타났으며, 노인의 연령대는 60대, 70대, 80대가 각각 24명으로 나타났다.

3-5 연구도구
1) 인지두뇌계발 시스템기(BPAP BRHW SYSTEM)

본 연구에 사용한 BRHW 시스템은 IoT(사물인터넷) 유·무선 온라인 환경에서 그림 1 터치스크린형(테블렛, PC(Personal Computer)기, 키오스크, 핸드폰) 기기를 연구대상자가 선택하여 사용하도록 하였다. 그림 2의 자가(Self) 뇌기능검사 프로그램과 그림 3 인지두뇌계발 프로그램은 https://brhw.kr BRHW시스템 사이트에서 실행할 수 있다. 그림 4는 인지두뇌계발 시스템 구조모형이며 인터페이스(Machine-Interface) 방법으로 집단 구성원에게 인증과 권한을 부여해서 인지두뇌계발 프로그램을 실시간 시스템 운영 설계에 따라 연동하여 실시하도록 하였다.


Fig. 1. 
Scene of brain development train

*The original is set in Korean.




Fig. 2. 
Four tests, classified with brain function

*The original is set in Korean.




Fig. 3. 
Cognitive Brain Development Program

*The original is set in Korean.




Fig. 4. 
Structure model and system operation design

*The original is set in Korean.



본 연구에 BRHW시스템기는 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원으로부터 지원받은 스마트패드 LTE(Long Term Evolution) 이동통신용 무선설비의 기기 육상이동의 송수신장치(SM-T595N) K식별부호: R-CMM-SEC-SMT595N, 자율안정확인신고번호: YU10256-18004. 인증된 기기로서 뇌기능 자가검사와 인지 두뇌계발 프로그램 BRHW시스템(https://brhw.kr)은 컨텐츠와 온라인 디지털과 연동형 기기이다. 3GB RAM+32GB메모리 7,300mAh Battery와 OS 안드로이드 버전 8.0 이상 버전을 설치하여 뇌기능검사와 인지 두뇌계발 프로그램을 연구 문제에 따라 실시하였다.

  • ① 온라인 상태에서 사용자 brhw 시스템에 연결
  • ② IoT 권한 인증
  • ③ 프로그램 선택(검사 또는 인지두뇌계발)
  • ④ 뇌기능검사 또는 인지두뇌계발 프로그램 실행
  • ⑤ 프로그램 선택- 실시간 프로그램 점수 확인
  • ⑥ 표준데이터 기준 평가–화면으로 온라인 전송
  • ⑦ 프로그램 완료- 데이터 결과 기록저장
  • ⑧ 종료
2) 뇌기능검사 프로그램(Brain Function Check Program)

뇌기능검사는 자가검사 방법으로 각각 10문항 1개당 10점씩 100점 만점으로 연령별 평가 프로그램이며 자가검사(self test)는 4종으로 구성되어 있다.

(1)인지변별력검사 (2)주의력검사 (3)집중력검사 (4)기억력 검사

3) BRHW 인지 두뇌계발 프로그램

본 연구의 인지 두뇌계발 프로그램은 인지기능, 지적능력, 실행능력, 관리기능에 기반을 두고 뇌 기능별(인지 변별력, 주의력, 집중력, 기억력), 연령별, 난이도(Lv)를 적용하여 뇌기능의 개선과 인지기능을 높이기 위한 단계별 반복 훈련하는 프로그램이다. BRHW는 B:뇌 기능, R:가소성, H:건강, W:활동 파장의 뜻이며 시스템명이다.

3-6 연구진행순서
1) IoT 자가 뇌기능검사하기(IoT-Self Cognitive Function Test)

뇌기능 검사는 IoT(Internet of Things) 시스템 환경에서 자가검사 방법으로 인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력을 단계별(1-10문항) 높여가는 뇌기능검사 프로그램으로 순서대로 1회 검사당 기준과 점수를 기록하는 스마트 패드 구현 방법으로 자가검사를 아래와 같이 실시하였다.

  • ① 뇌기능검사(인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력) 4종의 뇌기능 요인을 검사하였다.
  • ② 1문항당 10점 총 10문항으로 100점 기준을 적용하여 검사하였다.
  • ③ 검사 기준은 성공개수(맞은 수)를 10점씩 합산하여 평가 점수를 기록하였다.
  • ④ 검사 결과는 연령별, 뇌기능 요인의 평가 점수에 적합 여부를 확인하도록 하였다.
  • ⑤ 평가 결과는 검사 시, 선택한 답과 정답보기를 비교하여 어느 문항에서 오답이 있었는지 본인이 스스로 평가 결과를 확인하도록 답안 평가표를 대조할 수 있게 하였다.

인지 두뇌계발 프로그램 검사방법과 훈련방법은 노인들이 이해하고, 스스로 실행하도록 돕기 위하여 AI(Artificial Intelligence) 음성 안내와 “따라 하기” 훈련을 지도하였다. 처음에는 프로그램 사용이 서툴고 원활하지 않았지만 반복학습을 계속하면서 혼자서 프로그램을 실행하였다.

2) 인지두뇌계발 프로그램 훈련하기

연구대상자들은 인지두뇌계발 훈련을 뇌기능별 각기 다른 10개의 캐릭터를 1회당 10문항씩 100점을 보상으로 받으면서 난이도를 높이는 훈련을 반복적 수행하여 36회 실시하였다. 먼저 그림 3을 실행하고 그림 5와 같이 4가지 뇌 기능을 높이는 훈련을 실시하였다.


Fig. 5. 
4 kind items of brain development program

*The original is set in Korean.



첫째, 인지변별력 프로그램은 다른 10개의 캐릭터를 인지 변별하여 문자로 변환하는 능력과 단기 인지능력의 난이도(=Lv)를 높이는 훈련을 반복적 수행하도록 하였다.

둘째, 주의력프로그램은 해양식물과 비 해양식물의 캐릭터를 각각 분류하는 인지기능과 정서발달, 사회성, 연관성 로드맵(road map) 난이도를 높이는 훈련을 반복 수행하였다.

셋째, 집중력프로그램은 주의·집중하여 구별하기 어려운 유사한 캐릭터를 보고, 인지한 후 제시하는 문제에 대해 이해하여 듣고, 순서에 따라 집중·관리하는 로드맵을 개선하기 위해 난이도를 높이는 반복 훈련을 수행하였다.

넷째, 기억력프로그램은 단기 기억력 입·출력 능력개선, 기획력, 성취력의 로드맵을 개선하고 향상시키기 위하여 양방향 난이도(=Lv)를 높이는 훈련을 반복 수행하였다.

3) 뇌기능검사 평가하기
  • ① 뇌 기능검사는 뇌 기능 요인을 자가 검사하여 분석하였다.
  • ② 뇌 기능 요인 수행 문항 개수는 10개이며 그중에 수행의 성공 갯수를 분석하였다.
  • ③ 수행 문항 1개당 10점씩 10개 100점을 기준으로 평가하였다.
  • ④ 연령대별 평가 기준은 난이도를 높여 가는 방법을 적용하여 평가하였다.
  • ⑤ 실험집단과 통제집단의 선택 문항과 정답 문항은 동일하게 비교 평가하였다.
  • ⑥ 뇌 기능 평가는 연령 보다 판별 점수가 높으면 개선 효과를 의미하며 아래 표와 같다.

표 3은 뇌기능 인지변별력 평가 기준은 개인별 난이도(Lv)를 높여 가는 방법으로 인지 두뇌계발 프로그램 훈련 수행 능력을 판별 점수로 평가하였다. 적합 여부는 80대는 5개 50점, 70대는 6개 60점, 60대는 7개 70점으로 높이는 훈련을 수행하여 1회차부터 36회차 점수를 평균 점수로 검정하여 연령별 수행능력 평가를 하였다.

Table 3. 
Standard of brain function test
Standard of Age Number of Cognition Discernd Score
80 3 30
70 4 40
60 5 50
50 6 60
40 7 70
30 8 80
20 9 90
10 10 100

표 4는 주의력, 집중력, 기억력 뇌기능 평가 기준은 연령별 난이도에 따라 다음과 같이 다르게 적용하였다. 80대는 3개 30점, 70대는 4개 40점, 60대는 5개 50점으로 높이는 훈련을 수행하여 1회차부터 36회차 점수를 평균 점수로 검정하여 연령별 수행능력 평가를 하였다.

Table 4. 
Standard of brain function test
Standard of Age Number of Cognition Discernd Score
80 3 30
70 4 40
60 5 50
50 6 60
40 7 70
30 8 80
20 9 90
10 10 100

3-7 자료 분석

본 연구의 자료 분석은 SPSS 27.0을 사용하여 아래와 같은 방법으로 분석하고 검정하였다.

첫째, 연구 집단의 경향성을 산출하기 위해 교차분석을 실시하였다.

둘째, 실험집단과 통제집단의 동질성을 검정하기 위해 Mann-Whitney 검정을 실시하였다.

셋째, 사전검사와 사후검사 간에 뇌 기능 요인들이 통계적으로 유의한 차이와 효과가 있는지를 검정하기 위하여 대응 2-표본 비모수 검정을 실시하였다.


Ⅳ. 연구 결과 및 검증
4-1 뇌 기능 요인의 일반적 경향분석 검증

표 5는 집단에 따른 사전, 사후 뇌기능 요인(인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력)의 경향성을 살펴보기 위한 평균과 표준편차는 다음과 같다.

Table 5. 
Standard of brain function test
Brain Function Group Pre Post
N Mean S.D Mean S.D
Cognitive Discrimination Experimental Group 36 52.222 15.696 78.056 16.181
Control Group 36 64.167 15.376 66.389 13.764
Attention Experimental Group 36 46.389 15.147 74.167 16.626
Control Group 36 36.667 15.492 41.667 11.084
Concentration Experimental Group 36 27.778 9.888 48.333 13.836
Control Group 36 25.278 12.758 33.333 10.420
Memory Experimental Group 36 24.167 8.062 41.667 11.084
Control Group 36 25.278 10.820 30.278 9.098
Total Experimental Group 36 37.639 9.429 60.556 12.191
Control Group 36 37.847 10.592 42.917 8.161

표 5 결과 실험집단의 경우, 인지두뇌계발 프로그램 실시(실험처치 X) 전, 사전검사(Q1) 결과는 뇌기능의 전체평균 점수는 37.639이고, 표준편차는 9.429점이었다. 인지두뇌계발 프로그램 36회, 실험처치(X) 후 사후검사(Q2) 결과 전체평균점수는 60.556이고, 표준편차는 12.191점이었다. 인지두뇌개발 프로그램 실시 전, 사전검사와 사후검사의 전체평균점수 차이는 +22.917이고, 표준편차 점수 차이는 +2.762 만큼 사후검사에서 크게 더 높아진 분석 결과가 검정 되어 인지두뇌계발 훈련이 뇌기능 개선에 긍정적인 효과가 있는 것으로 검증되었다.

통제집단의 경우, 인지두뇌계발 프로그램 실시 전, 사전검사(Q3) 결과 뇌 기능의 전체평균점수는 37.847, 표준편차는 10.592점이었다. 통제집단은 인지두뇌계발 훈련을 실시하지 않았고, 사후검사 결과(Q4) 전체평균점수는 42.917이고, 표준편차는 8.161점이었다. 사전검사와 사후검사 전체평균 점수 차이는 +5.070이고, 표준편차 점수 차이는 –2.431로 전체평균 점수 차이는 실험집단 +22.917에 비해 적은 점수의 변화가 있었고, 표준편차는 사전검사에 비해 사후검사는 오히려 더 낮아진 결과가 분석되어 인지두뇌계발 훈련을 하지 않은 통제집단은 뇌기능 개선이 변화가 없었다.

이와 유사한 선행논문으로는 인지기능 통합프로그램이 인지기능에 미치는 효과[23] 기억강화 프로그램이 노인의 인지기능 및 기억 수행에 미치는 영향과 인지기능과 기억력수행 등 비약물 인지 증진 프로그램으로 효과성 등이 있다[4]. 본 연구 시스템과는 다르나 유사한 인지기능에 관한 연구들과 맥락을 같이하고 있다.

4-2 집단의 뇌기능 요인분석 검증

표 6은 사전검사에서 집단(실험집단, 통제집단)에 따라 뇌 기능 요인이 통계적으로 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위하여 Mann-Whitney 검정을 실시한 것이다.

Table 6. 
Analysis of brain function factor of two groups
Brain Function Group N Mean Rank Addition of Rank Mann-Whitney
U p
Cognitive Discrimination Experimental Group 36 29.36 1057.00 391.000** 0.003
Control Group 36 43.64 1571.00
Total 72    
Attention Experimental Group 36 42.83 1542.00 420.000** 0.009
Control Group 36 30.17 1086.00
Total 72    
Concentration Experimental Group 36 39.64 1427.00 535.000 0.183
Control Group 36 33.36 1201.00
Total 72    
Memory Experimental Group 36 35.47 1277.00 611.000 0.660
Control Group 36 37.53 1351.00
Total 72    
Total Experimental Group 36 36.49 1313.50 647.500 0.995
Control Group 36 36.51 1314.50
Total 72    
**p<.01

집단(실험집단, 통제집단)의 뇌기능이 동질 집단인지 검정하기 위하여 인지두뇌계발 프로그램 훈련을 실시하지 않은 상태에서 뇌기능 요인사전검사(Q1⦁Q3)를 하여 두 집단이 통계적으로 유의한 차이가 있는지 독립 2-표본 비모수 검정을실시 하였다. 그 결과, 실험집단의 전체평균 순위는 36.49, 순위 합은 1313.50이었고, 통제집단 전체평균 순위는 36.51이고, 순위의 합은 1314.50으로 두 집단 간 뇌기능요인의 오차가 거의 없었다. 또한 관찰치 순위는 1번부터 72번까지 매기는 것으로 가장 낮은 점수의 관찰치가 순위 1이 되고 가장 높은 점수의 관찰 치가 순위 72가 되는 것이다. 두 집단의 사전검사 결과 표 6의 관찰치 평균 순위와 순위 합이 뇌기능 요인에서 두 집단 간 뇌기능의 차이를 분석 결과(U=647.500, p<.0.995), 사전검사(Q1⦁Q3)에서 두 집단 간에 관찰 치가 유의한 차이가 없어 실험집단과 통제집단은 동질 집단으로 검정 되었다. 다만 인지변별력과 주의력은 집단에 따라 약간의 차이가 있는 것으로 나타났다.

4-3 인지두뇌계발 프로그램의 뇌기능 개선 효과 검증

표 7은 사후검사와 사전검사의 차를 이용하여 집단에 따라 뇌기능이 통계적으로 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위하여 Mann-Whitney 검정을 실시하였다.

Table 7. 
Brain function effect analysis of cogninative brain development program at pre- and post test
Post-Pre Group N Mean Rank Rank Total Mann-Whitney
U p
Cognitive Discrimination Experimental Group 36 53.56 1928.00 34.000*** .000
Control Group 36 19.44 700.00
Total 72    
Attention Experimental Group 36 52.15 1877.50 84.500*** .000
Control Group 36 20.85 750.50
Total 72    
Concentration Experimental Group 36 49.19 1771.00 191.000*** .000
Control Group 36 23.81 857.00
Total 72    
Memory Experimental Group 36 48.21 1735.50 226.500*** .000
Control Group 36 24.79 892.50
Total 72    
Total Experimental Group 36 54.38 1957.50 4.500*** .000
Control Group 36 18.63 670.50
Total 72    
***p<.01

실험집단과 통제집단의 인지두뇌계발 프로그램을 훈련 전, 뇌기능별 사전검사(Q1⦁Q3)와 인지두뇌계발 프로그램 36회 실시(실험처치 X )후, 사후검사(Q3⦁Q4) 결과는 두 집단의 뇌기능 요인분석을 위해 Mann-Whitney 검정을 실시하였다. 뇌기능 인지변별력은 U=34.000, p<.000, 주의력U=84.500, p<.000, 집중력U=191.500, p<.000, 기억력U=226.500, p<.000로 뇌기능 요인은 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(U=4.500. p<.001). 따라서 인지 두뇌계발 훈련을 실시하기 전, 뇌기능 사전검사(Q1⦁Q3)와 인지두뇌계발 프로그램 훈련을 36회 실시(실험처치 X) 후 뇌기능 사후검사(Q2⦁Q4)의 뇌기능 요인(인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력)분석한 결과 유의한 차이가 나타났다(*** p<.001). 이와 같은 결과는 인지두뇌계발 프로그램 훈련이 뇌기능 요인들을 개선하고 향상시키는데 긍정적인 효과가 있는 것으로 보여진다. 노화로 인한 기억력 저하를 늦추고 보완하는 것에 초점을 두는 “기억과 회상을 위한 반복훈련”과 “컴퓨터를 이용한 집중력 훈련 프로그램에 대한 일반 노인과 치매 노인의 뇌 활성화 비교”의 선행 연구들도 본 연구 도구와 시스템의 인지기능 개선 및 효과와 맥락을 같이하고 있다[11],[24].


Ⅴ. 결론 및 제언

본 연구는 뇌기능(인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력) 요인의 경향성과 인지두뇌계발 프로그램을 36회 실시하고 실험집단과 통제집단의 경향성, 동질성 및 사전 사후의 뇌기능 차이에 대해 분석하여 뇌기능 개선 효과를 검증하였다. 본 연구의 결과를 토대로 노인들의 인지기능을 향상시켜 치매예방 뿐만 아니라 건강한 정신과 마음, 삶의 질을 높이고자 한다. 본 연구는 경도인지장애 또는 치매 환자가 아닌 일반 노인들 대상으로 실시하여 치매 노인을 대상으로 한 선행논문의 대상자가 다르다는 차이점이 있다. 일반 노인들의 뇌기능을 잘 유지하고 개선 할수 있도록 하는 것이 치매 예방에 큰 역할을 할 것이다. 본 연구에서는 인지두뇌계발프로그램을 통해 뇌기능이 개선되는 결과를 보여 주고 있다. 먼저, 실험집단의 경우, 인지두뇌개발 프로그램 실시 전, 사전검사와 사후검사의 전체 평균 점수 차이는 +22.917이고, 표준편차 점수 차이는 +2.762 만큼 사후검사에서 크게 높아진 통계 분석 결과가 검정되어 인지두뇌계발 훈련이 뇌기능 개선에 긍정적인 효과가 있는 것으로 검증되었다. 통제집단의 경우, 사전검사와 사후검사 전체평균 점수 차이는 +5.070이고, 표준편차 점수 차이는 -2.431로 전체평균점수 차이는 실험집단 +22.917에 비해 적은 점수의 변화가 있었고, 표준편차는 사전검사에 비해 사후검사는 오히려 더 낮아진 결과가 분석되어 인지두뇌계발 훈련을 하지 않은 통제집단은 뇌기능 개선이 변화가 없었다. 마지막으로 실험집단과 통제집단의 인지두뇌계발 프로그램을 훈련 전, 뇌기능별 사전검사(Q1⦁Q3)와 인지두뇌계발 프로그램 36회를 실시(실험처치 X)후, 사후검사(Q3⦁Q4) 후 실험집단은 뇌기능 요인(인지변별력, 주의력, 집중력, 기억력)에서 유의미한 차이가 있었다. 본 연구 결과를 토대로 BRHW 인지두뇌계발 훈련이 다양한 장소에서 더 많은 노인들에게 실시된다면 뇌기능 퇴화 및 저하로 인한 치매를 사전 예방하고 완화하여 건강한 뇌기능을 유지하고 증진시키는 유용한 역할을 담당할 것으로 기대한다.

후속 연구에 대한 제언은 다음과 같다.

첫째, 본 연구의 대상자들은 60대, 70대, 80대 노인들로서 사물인터넷(IOT) 온라인 정보통신 기술 사용 방법 익히는데 서툴고 미숙하여 “따라 하기 학습” 시간이 일반인에 비해 더 많이 필요로 했다. 또한 연구장소가 서울시 강동구와 관악구로 한정되어 지역적 한계와 36회를 주기적으로 방문해야 하는 어려운 점들이 있었고 참여자 수가 72명의 소규모로써 이를 일반화하기에는 한계가 있었다. 그러나 훈련하는 사용횟수가 거듭될수록 스스로 사용하는 대상자들이 늘어나기 시작하였다.

둘째, 인지두뇌계발 프로그램 훈련 기간이 3개월간 1회에 15분씩 36회 프로그램을 실시한 사례로써 단기간 검증한 그 효과만을 제시한 점은 다소 미흡하여 앞으로 본 연구의 검증한 사례를 바탕으로 좀 더 장기간 지속적이고 체계적인 연구와 효과성 검증이 더 필요할 것으로 생각된다.

셋째, 인지두뇌계발 프로그램의 효과성 검증에 있어서는 실험처지(X) 실시 전 뇌 기능별 사전검사(Q1⦁Q3)와 프로그램 실시 후(Q2⦁Q4)의 뇌기능별 개선의 효과는 검증하였으나, 개인별 심리적, 생리적, 자각증상, 생활습관 등의 변화에 대해서는 상담과 분석을 충분히 하지 못한 한계성이 있었다.


References
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저자소개

유경진(Gyeong-Jin Yoo)

1986년~1989년: 한국아이디어개발연구소

1990년~1994년: 진산메디원(주) 대표이사

1994년~1996년: 동서위생(주) 연구소장

2010년~2023년: 보건복지부 144호 한국뇌건강증진운동연합회 상임이사

1994년~현 재: 브레인헬스(주) 대표이사

2023년~현 재: 보건복지부 144호 한국뇌건강증진운동연합회 회장

※관심분야:콘텐츠 응용 및 융합 기술, 융합콘텐츠 서비스, 정신건강

김은정(Eun-Jeong Kim)

2016년 8월:우석대학교 인문학 박사

2015년~현 재: 우석대학교 겸임교수

2015년~현 재: 한국뇌운동증진운동연합회 전북지부장

2023년~현 재: 대한노인회중앙회치매예방연구원 선임연구원

※관심분야:사회복지, 정신건강, 치매예방

김호일(Ho-Il Kim)

1967년 8월:고려대학교 정치외교학과

2018년 5월:캘리포니아센트럴대학교 사회복지학과 박사

1992년~2002년: 제14대, 15대, 16대 국회의원

2000년~2002년: 국회 노인복지정책연구회 회장

2019년~현 재: 대한민국헌정회 노인복지정책위원회 위원장

2020년~현 재: 제18대 대한노인회 회장

2023년~현 재: 대한노인회중앙회 치매예방연구원 원장

※관심분야:치매예방 연구지원 사업, 사회복지, 노인 정신건강