ADHD 아동 뇌 발달 특성 규명

주의력 결핍과잉행동 장애(Attention deficit hyperactivity disorder, ADHD) 아동의 뇌 혈류량이 연령에 따라 뚜렷하게 달라진다는 사실이 밝혀졌다. 특히, ADHD 아동의 뇌 기능의 변화는 만 78세 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 510%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, 유전적환경적 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 67세 ▲만 89세 ▲만 1012세 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 시사한다고 밝혔다.

만 67세 ADHD 아동과 동일 연령 정상 아동 간에 유의미한 뇌 혈류량 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나, 만 89세, 만 1012세 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 78세 사이에 뇌 기능의 중요한 변화가 일어난다는 점을 시사한다면서 ADHD 증상의 발현이나 심화가 이 시기에 뚜렷해질 수 있어 조절 기능 관련 뇌 발달 경로에서 중요한 시점임을 의미한다고 설명했다.

아울러 만 89세 ADHD 아동은 동일 연령 정상 아동과 비교했을 때 주로 운동 기능과 관련된 좌측 중심후회와 실행 기능과 관련된 좌측 중간 전두엽의 혈류량이 유의미하게 낮았다면서 이 시기에 ADHD 아동이 집중력 및 실행 기능에서 더 큰 어려움을 겪을 수 있음을 의미한다고 밝혔다.

공동연구팀은 만 1012세 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 시사한다고 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 있다면서 특히 연령에 따른 뇌 혈류량의 차이는 ADHD의 발달적 특성을 이해하고, 나이에 따른 맞춤형 치료 전략을 개발하는 데 중요한 기초 자료를 제공할 것이라고 말했다.

손철호 교수(영상의학과)는 ASL-MRI가 ADHD 아동의 뇌 기능 변화를 나이에 따라 비침습적으로 평가할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 보여줬다며 추후 뇌의 구조적기능적 변화에 관해 다각도로 추가적인 연구를 진행할 예정이라고 전했다.

이번 연구는 과학기술정통부 바이오의료기술 개발사업 뇌질환극복사업 및 국립정신건강센터의 재원으로 추진하는 연구개발사업의 지원을 받아 진행했다.