ADHD 아동 뇌 발달 특성 규명

서울대병원 공동연구팀, ADHD·정상 아동 뇌 혈류 패턴 연구 [Scientific reports] 발표
ADHD 아동, 만 7∼8세 사이 뇌 혈류량 변화 집중…혈류량 낮으면 ADHD 증상 발현

정상 그룹에 비해 ADHD 그룹은 좌측 상측 측두엽과 우측 중간 전두엽의 혈류량이 낮았다(두 그룹 간 통계적으로 유의미한 차이가 있는 부위 표시). ⓒ의협신문

주의력 결핍·과잉행동 장애(Attention deficit hyperactivity disorder, ADHD) 아동의 뇌 혈류량이 연령에 따라 뚜렷하게 달라진다는 사실이 밝혀졌다. 특히, ADHD 아동의 뇌 기능의 변화는 만 7∼8세 사이에 집중적으로 발생하는 것으로 나타났다. 이는 ADHD 증상 발현이나 심화가 이 시기에 두드러질 수 있음을 시사한다.

서울대병원 소아정신과 김붕년 교수팀(임유빈 정신건강의학과 임상강사)와 영상의학과 손철호 교수팀(송희진 의생명연구원 연구교수)은 ASL-MRI를 이용해 ADHD와 정상 아동의 뇌 활동 발달 경로를 비교분석한 연구결과를 [Nature] 자매지 [Scientific reports] 최신호에 발표했다고 3일 밝혔다.

ADHD는 5∼10%의 학령전기 및 학령기 아동에게서 발생하는 대표적인 신경발달장애 중 하나다. 산만함과 과다 활동 및 충동성을 보이거나 지속적인 주의력을 요하는 과제들에 어려움을 겪는 증상들을 특징으로 한다. ADHD 원인은 아직 명확하지 않지만, 유전적·환경적 요인이 복합적으로 작용, 신경생물학적 변화를 일으킨다고 알려져 있다.

기존 연구들은 ADHD 아동의 뇌 부피와 구조적 차이점을 밝혀왔지만, 나이에 따른 뇌 기능의 동적 변화를 조사하는 연구는 부족한 실정이다.

서울대병원 공동연구팀은 ADHD 아동 157명과 정상 아동 109명을 대상으로, ▲만 6∼7세 ▲만 8∼9세 ▲만 10∼12세 그룹으로 나누어 연구를 진행했다.

모든 참가자를 대상으로 MRI에서 동맥 내 혈액의 물분자를 표지한 후 국소적인 혈류의 차이를 정량화해 확인하는 동맥스핀라벨링 관류자기공명영상 기법인 ASL-MRI(arterial spin labeling perfusion magnetic resonance imaging)로 뇌 혈류량을 측정했다. 이 기법은 비침습적이고 조영제를 사용하지 않기 때문에 소아나 신장기능 저하 환자 등 민감한 그룹에 적합하다.

비교 결과, ADHD 그룹은 정상 그룹에 비해 주의력과 실행 기능과 관련된 좌측 상측 측두엽 및 우측 중간 전두엽의 뇌 혈류량이 유의미하게 낮았다.

공동연구팀은 "이 영역에서의 혈류 감소는 ADHD 아동이 주의력 결핍과 실행 기능 장애를 경험할 수 있음을 시사한다"고 밝혔다.

만 6∼7세 ADHD 아동과 동일 연령 정상 아동 간에 유의미한 뇌 혈류량 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나, 만 8∼9세, 만 10∼12세 그룹에서는 ADHD 아동이 동일 연령 정상 아동에 비해 특정 뇌 영역에서 더 낮은 혈류량을 보였다.

공동연구팀은 "ADHD 아동의 뇌 발달 경로는 정상 아동과 다르고, 특히 만 7∼8세 사이에 뇌 기능의 중요한 변화가 일어난다는 점을 시사한다"면서 "ADHD 증상의 발현이나 심화가 이 시기에 뚜렷해질 수 있어 조절 기능 관련 뇌 발달 경로에서 중요한 시점임을 의미한다"고 설명했다.

아울러 "만 8∼9세 ADHD 아동은 동일 연령 정상 아동과 비교했을 때 주로 운동 기능과 관련된 좌측 중심후회와 실행 기능과 관련된 좌측 중간 전두엽의 혈류량이 유의미하게 낮았다"면서 "이 시기에 ADHD 아동이 집중력 및 실행 기능에서 더 큰 어려움을 겪을 수 있음을 의미한다"고 밝혔다.

공동연구팀은 만 10∼12세 ADHD 아동은 동일 연령 정상 아동 대비 시각 처리 및 공간 인지와 관련된 좌측 상측 후두엽의 혈류량이 유의미하게 낮은 것과 관련해 "이 시기에 ADHD 아동이 시각적 정보 처리나 공간 인지 능력에 있어서 정상 아동보다 기능이 저하되었을 가능성을 시사한다"고 풀이했다.

김붕년 교수(소아정신과) "이번 연구는 ADHD 아동의 기능적 뇌 발달이 정상 아동과 뚜렷하게 다르게 진행되는 변곡점(시점)을 추측할 수 있는 근거를 마련했다는 점에서 의미가 있다"면서 "특히 연령에 따른 뇌 혈류량의 차이는 ADHD의 발달적 특성을 이해하고, 나이에 따른 맞춤형 치료 전략을 개발하는 데 중요한 기초 자료를 제공할 것"이라고 말했다.

손철호 교수(영상의학과)는 "ASL-MRI가 ADHD 아동의 뇌 기능 변화를 나이에 따라 비침습적으로 평가할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 보여줬다"며 "추후 뇌의 구조적·기능적 변화에 관해 다각도로 추가적인 연구를 진행할 예정"이라고 전했다.

이번 연구는 과학기술정통부 바이오·의료기술 개발사업 뇌질환극복사업 및 국립정신건강센터의 재원으로 추진하는 연구개발사업의 지원을 받아 진행했다.