시냅스 생성과 제거가 활발히 일어난다는 것은 뇌가 새로운 경험이나 자극에 의해 민감하게 잘 변할 수 있다는 것을 의미한다. 이를 시냅스 가소성(synaptic plasticity)이라고 하는데 시냅스 가소성이 특별히 높은 영유아기를 아동 발달에 있어서 민감기(sensitive periods) 혹은 결정적 시기(critical periods)라고 부른다. 이는 새로운 경험에 따른 영향을 민감하게 잘 받아들이고 신경세포의 연결과 강화가 매우 용이한 시기를 말한다. 민감기는 2세에 시작되어 대략 만 6-7세경에 끝난다. 시각 기능 같은 것은 이 시기를 놓치면 영원히 발달시킬 수 없다. 학자에 따라 결정적 시기를 민감기의 특수한 예로 보기도 하고, 또 어떤 학자들은 민감기를 ‘약한 결정적 시기(weak critical period)’라고 부르기도 한다. 또한 이런 시기를 기회의 창(window of opportunities)이라고 하기도 하는데 이 시기에 적절한 경험이 제공되면 이로 인한 변화의 기회가 활짝 열려 있기 때문이다.

결정적 시기 가설(critical period hypothesis)을 주장하는 사람들은 한 예로, 결정적 시기가 끝나면 제2언어(외국어)를 원어민만큼 유창하게 습득할 수 없다는 점을 든다. 하지만 이에 대한 비판적 견해도 있는데, 이들은 결정적 시기를 놓친 사람이라도 외국어를 배워서 능숙하게 구사하는 사례는 얼마든지 있으며 외국어 학습에서 중요한 요인은 나이보다는 학습 동기와 주변 환경이 더 중요하다는 점을 강조한다. 따라서 외국어 습득에 있어서 결정적 시기는 없지만 민감기(sensitive periods)가 존재한다는 주장이 더 널리 받아들여지고 있다. 사춘기를 지나서 배우려면 더 어렵고 시간이 더 오래 걸릴 뿐이다. 그리고 사춘기를 지나서 배운 외국어의 경우 발음과 문법이 교육 받은 원어민만큼 정확하기는 어렵다는 것도 사실이다. 그러나 시각(vision) 같은 것은 특정 시기에 발달시키지 않으면 평생 정상인의 시력(visual acuity)을 가질 수 없기 때문에 특정 기능의 발달에 있어서는 결정적 시기가 실제로 존재한다.

사람의 뇌에는 약 1,000억 개의 신경세포가 있고, 하나의 신경세포가 약 10,000여 개 이상의 다른 신경세포와 연결을 맺을 수 있기 때문에 인간의 뇌는 총 1,000조 개 이상의 신경연결이 가능할 정도이기에 학습의 가능성은 무한하다.

신경과학의 연구에 따르면 아동의 뇌는 그 발달의 90%가 5세 전에 이루어지고, 아동의 뇌는 이 시기에 외부 환경의 영향을 가장 민감하게 받는다고 한다. 출생 이후 3세까지는 매초 백만 개의 새로운 신경세포 연결이 일어날 정도로 연결이 활발하다(Center on the Developing Child, Harvard University). 신경세포 간의 연결부위를 시냅스(synapse)라고 하는데 이 연결부위로 전기화학적 신호가 오가고 이런 시냅스 형성을 통해 학습이 일어난다. 시냅스 형성은 신경세포의 성숙과 함께 더 활발해지는데 출생 시기에는 신경세포 하나가 약 2,500개의 시냅스를 형성하지만 2-3세가 되면 하나의 신경세포가 만드는 시냅스 수는 15,000개까지 증가한다(Judith Graham, 2011).

‘학습과학의 이해와 적용’에 관한 칼럼은 ‘뇌에서 학습이 어떻게 일어나는가?’와 ‘뇌에 대한 이해를 통해 학습을 어떻게 최적화할 수 있는가?’에 대한 과학적 이해를 돕기 위한 것들이다. 이러한 원리의 이해와 적용은 모든 학생들에게 도움이 되지만 관련 연구에 따르면 특히 기초학력이 부족한 학생들에게 적용할 때 그 효과가 더 큰 것으로 알려져 있다. 이번 칼럼에서는 ‘<원리 26> 아동 발달은 민감기(sensitive periods) 동안의 경험의 폭과 질에 달렸다.’를 소개하고 이 원리를 수업에 활용할 수 있는 방안에 대해 알아보기로 한다.

일과 활동(routine activities)에서 다양한 학습 기회를 갖게 되었을 때 그 활동에 참여함으로써 기술을 배울 수 있습니다. 참여는 그저 무언가를 지켜보는 것이 아닙니다. 사물과 다른 사람과 상호작용이 이루어졌을 때 비로소 참여한다고 할 수 있지요. 아기들이 일과 활동 중에 참여하는 것이 발달에 결정적인데도, 어른들은 이를 간과하곤 하지요. 예를 들어 엄마와 함께 쇼핑을 하면서 여러 가지 물건들을 보고 만져볼 수 있습니다. 엄마가 아기가 관심을 갖는 주변에서 일어나고 있는 일에 대해 묘사해 주는 것만으로도 발달을 증진시킬 수 있어요. 엄마가 과일을 골라 담을 수 있도록 봉지를 벌리고 있거나, 여러 개의 과일 중 큰 과일만 골라서 봉지에 담을 수도 있구요. 자신이 좋아하는 것과 엄마가 좋아하는 것을 고를 수도 있지요. 기저귀를 갈 때도 무엇을 하고 있는지 이야기하고, 엄마가 요구하는 대로 다리를 움직이게 하고 기저귀를 잡고 있게 할 수 있어요. 기저귀를 가져오거나 쓰레기통에 버리기를 하면서 아이가 참여할 수 있답니다.

아기들이 “엄마”라는 말을 하기 위해 얼마나 많이 “엄마”라는 말을 듣고 엄마와 비슷한 옹알이를 하는지 보세요. 말 뿐이 아니랍니다. 아기들은 새로운 기술을 숙달할 때까지 반복 또 반복해서 연습을 합니다. 아기들이 무언가를 저절로 하는 것 같아 보일 때가 많지요? 하지만 이것은 절대 저절로 하게 된 것이 아니랍니다. 연습을 매우 많이 반복해서 한 결과이지요. 아이가 관련된 물건을 서로 연결시키는 것을 학습해 보는 것을 생각해 볼까요. 엄마가 바구니에 물건을 담는 것을 지켜보던 아이는 바구니에 물건 담기를 시도하기 시작할 것입니다. 때로는 바구니에 정확히 담지 못하고 그 앞에 떨어뜨리기도 할 거예요. 몇 번 시도한 다음 물건을 바구니에 담을 수 있게 되는데, 때로는 단 한 번의 시도만에 성공할 수도 있고, 혹은 여러번 시도한 다음에 성공할 수도 있습니다. 일단 물건을 바구니에 담게 되면 그것들을 부어놓고 다시 시도하지요. 이런 반복놀이를 매우 흥미진진해 하며 집중하여 반복할 때가 있습니다.

자폐 스펙트럼 장애는 2013년 개정된 DSM-5에 따르면 사회적 의사소통기술의 결함및 행동 관심 활동의 반복적 상동적 양상이 특징인 아동발달기에 나타나는 발달장애입니다. 그 유병률은 계속 증가하고 있는 중이며 2011년 한국의 특정지역 에서 조사한 결과는2.64%입니다. 원인에 대한 연구도  진행되고 있지만 주로 유전적인 경향에 대해서입니다. 유전적 경향이 강한 영향을 미치지만 반드시 유전적인 면으로 설명할 수 없는 부분들이 있는데 예를 들자면 일란성 쌍둥이 경우에도 자폐 발생 빈도가 100%로 일치하지 않고 자폐의 유병율은 아주 가파르게 증가되고 있다는 것입니다. 같은 유전자라도 그 발현여부에 따라 차이가 나는 후성유전학적 특성도 고려해봐야 합니다.  자폐뿐 아니라  ADHD등의 기타 뇌기능, 발달문제도 증가추세입니다. 이 모두 뇌의 신경생물학적 이상입니다. 자폐아동이 보이는 양상은 매우 개별적입니다.

웃음이 보약이라고 한다. 신체적 건강에만 해당되는 것이 아니라 영아의 두뇌발달에 아주 중요한 역할을 한다. 부모가 웃기는 표정, 소리, 행동을 했을 때, 영아들이 소리 내어 웃고 다시 하라고 요구하기도 한다. 엄마가 “까꿍”하고 문 뒤에서 얼굴을 내밀거나, 아빠가 강아지 흉내를 내면서 아이한테 다가갈 때 아이가 큰 소리를 내어 깔깔대고 웃는다. 이때 아이 두뇌에 무슨 일이 일어나고 있을까?
올해 6월에 발표된 18개월 된 영아를 대상으로 한 연구는 이에 대한 한 가지 답을 제시하였다. 아이가 웃을 때에 집중하고 새로운 과제를 배운다는 것이다. 부모 무릎에 앉아 있는 영아 앞 테이블에 손이 닿지 않는 거리에 장난감과 바로 앞에는 종이 갈퀴가 놓여졌다. 굳은 얼굴을 한 낯선 어른과 유머 있는 행동을 하여 아이를 웃게 한 어른이 갈퀴를 사용하여 장난감을 끌어 오는 것을 시범 보였다. 어른의 유머 있는 행동에 웃는 반응을 한 대부분의 영아가 집중하여 종이 갈퀴를 사용하여 장난감을 가지올 수 있었다. 다른 영아들은 도구를 사용하여 문제해결을 하는 이 과제에서 성공한 확률이 낮았다.
웃음 같은 긍정적인 감정은 두뇌에 도파민과 엔돌핀을 나오게 만들고, 이는 기쁨을 느끼고 성취감을 느끼게 한다. 도파민은 기억을 돕고 미래에 이런 행동이 다시 일어나게 한다. 유모는 스트레스 호르몬을 줄이고 두뇌의 해마영역의 기억 신경세포 연결을 쉽게 한다. 간단하다. 덜 스트레스 받고 많이 즐거워하면, 더 기억을 많이 하게 된다.
부모, 교사, 치료사는 발달지체 영아의 발달을 촉진하기 위해 많은 시간을 보낸다. 영아가 무엇을 재미있어 하는지, 언제 웃는지, 어디에 관심 있는 지를 안다면 더 효과적인 학습기회를 제공할 수 있을 것이다. 영아는 같이 있어 즐겁고 웃게 만드는 어른에게서 더 많은 것을 배우게 된다. 영아가 성인처럼 앞으로의 발달과 보상을 생각하면서 어려움을 견디고 스트레스를 참아가면서 학습하지는 않는다. 즐거움 속에서 새로운 것을 배우면 두뇌의 긍정적인 신경연결을 많이 만들게 된다. 성취감와 자아감이 발달한다. 이는 향후 좀 어려워도 참고 더 큰 보상을 이해하면서 자기조절을 하는 능력의 기초가 된다. 어른이 아이를 위해서 자주 크라운이 되어도 좋다. 충분한 이유가 있다.

미숙아 분유는 소화기능이 성장이 아직 성숙하지 않은 미숙아가 섭취하고 소화시키기 좋게 당과 지질 등의 성분을 조절하고 유기질, 비타민, 단백의 함유량이 일반 분유보다 많이 있습니다. 칼로리도 일반 분유가 66이라면 70 정도로 더 높습니다. 언제까지 미숙아 분유를 먹이는가에 대해서는 논란이 있지만 먹는 양이 상대적으로 적고 몸무게가 하루에 20그램 미만으로 증가하면 미숙아 분유를 먹입니다. 아기의 상황에 따라 달라질 수 있으나, 제가 오랜 기간 소아과 의사를 하면서 많은 미숙아들을 보아 왔는데, 이때 미숙아 분유에서 일반 분유로 바꾸는 기준은 몸무게가 2키로그램이 넘는 것입니다. 즉, 몸무게가 2키로그램이 넘으면 일반분유로 바꾸고 있습니다. 미숙아인 아기도 건강 상태가 양호하다면 영양적인 면에서 문제가 된 경우는 지금까지 거의 없었습니다. 따라서 기준이 되는 정확한 시기를 지키지 않는다 해도 대부분 문제는 되지 않습니다. 하지만, 영양적인 측면에 좀 더 주의를 기울여야 하는 미숙아들은 임신기간이 28주 미만에 태어난 아기들입니다. 이 아기들의 경우에는 아직 소화기관이 충분히 발달하지 않아 소화기능에 문제가 많이 있습니다. 이것은 대부분 출생 후 몇 주간 거의 모든 미숙아에서 나타나는데 퇴원 전에 해결이 대부분 되기 때문에, 퇴원한 후 가정에서 소화기능의 문제를 계속 가지고 있는 경우는 많지 않습니다. 단 호흡기(기관지 이형성증 등), 심장 등에 문제가 있으면 소화기능에도 영향을 주는데 병원에서 관리에 대한 내용을 알려 드립니다. 그리고 아기들은 자기가 먹어야 할 양을 자기가 결정한다는 점도 생각해 보아야 합니다. 아기가 먹지 못하는데, 너무 무리해서 많은 양을 먹일 필요는 없습니다.

신생아에서 오는 호흡 곤란 증후군(RDS)는 폐를 지속적으로 확장 시켜주는 물질인 폐 표면 활성제(surfactant)가 부족하여 폐에 공기가 차지 못하고 환기가 되지 못해 나타나는 질환이다. 주로 미숙아에서 나타나는 질환으로 과거에는 가장 흔한 미숙아의 사망원인이었으나 표면활성제(surfactant)가 생산 가능하게 되어 치료에 사용함으로써 이로 인한 사망률은 줄어드는 반면 미숙아 생존율이 호전되면서 신생아 치료와 관리에 다양한 문제가 새로 발생하게 되었다. 이 글에서는 RDS에 대한 설명과 이로 인해 다양한 치료과정에서 나타나는 문제점을 간략하게 적어보기로 한다.

신생아 호흡곤란증후군 합병증

저는 서초 한우리정보문화센터 촉탁의로 있는 재활의학과 남용현입니다. 저는 [가족중심 초영역 조기개입]의 팀원은 아니지만 2014년 첫 발을 뗄 때부터 지금까지의 과정을 지켜보았습니다. 지난 3월 정기 총회에서 의사 선생님들의 다양한 이야기를 듣던 중, '조기개입'이라는 공통 개념은 있지만 조기개입 제공 모델에 대하여는 생각의 차이가 있음을 알 수 있었습니다. 우리 모두 조기개입의 필요성은 알고 있지만 어떻게 할지에 대해서는 다양한 의견이 있을 수 있습니다.