연구실 소개
안녕하세요. 인지발달신경과학연구실입니다.
저희 연구팀은 영유아기의 초기인지능력이 발달과정에 따라 어떻게 변화하는지, 또 나중에는 노화과정에서 어떻게 변화하는가를 연구하고 있습니다.
이를 위하여 네비게이션, 공간인지에 따른 행동학적, 신경과학적 접근법을 사용하여 연구를 수행하고 있습니다.
이러한 연구를 통해 인간 지능의 핵심 기반을 이해하고, 신경 발달 장애 또는 신경퇴행성 장애에서 인지기능을 평가하고 향상시키는 새로운 방법을 찾고자 합니다.
연구 주제 소개
시공간적 경험과 기억 과정의 인지신경과학적 기전 규명
우리는 살아가면서 다양한 공간에서 수많은 경험을 겪지만, 우리의 뇌는 그 모든 정보를 효율적으로 저장하고 인출할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 저희 연구진은 인간의 일화기억과 공간기억이 뇌에서 처리, 저장, 인출되는 과정의 인지신경과학적 원리를 연구하며, 우리가 어떻게 수많은 경험을 체계적으로 인지하고 구조화하는지에 관한 연구를 진행하고 있습니다. 주로 시각적 장면 인식, 공간탐색, 가상현실 기반 경험 등 다양한 형태의 인지과제를 설계하여 인간 인지 과정의 기전을 이해하고, 기능적자기공명영상 (fMRI), 뇌파 측정 (EEG), 기능적근적외선분광법 (fNIRS), 두개내전극측정 (intracranial EEG) 등의 다양한 신경신호 측정 장비를 활용하여 신경과학적 원리를 연구하고 있습니다. 이에 더해, 시청각적 자극을 기반으로 뇌 활성도를 증가시켜 단기적인 인지 능력을 향상시키거나, 인지훈련을 통하여 중장기적인 인지 능력을 향상시키는 기술 개발도 진행 중에 있습니다.
뇌인지발달
저희 연구팀에서는 기억과 상상 등에 필요한 추상적인 개념과 인지 능력의 발달을 살펴보기 위해 유아기부터 청소년기에 이르는 아동, 특히 0~12세를 중심으로 뇌인지연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 저희 연구팀은 쉽고, 아동친화적인 게임의 형태의 인지 과제를 활용하여 아이들이 어떻게 생각하고, 기억하고 학습하며, 발달시기와 학습 경험에 따라 인지 기능이 어떻게 변화하는지 살펴보고 있으며, 뇌신호 측정을 위해 안전한 FDA 승인을 받은 EEG 및 fNIRS와 같은 기기를 이용하고 있습니다. 저희는 주로 공간 인지, 시공간 일화 기억, 연관 학습 및 다감각 학습 과제를 통해 아동의 인지 기능을 관찰하며, 최근에는 건강한 뇌인지 발달과정을 연구하기 위해 아동청소년의 인지 기능과 스트레스에 대한 종단적 연구를 진행하고 있습니다.
인지노화와 인지 훈련을 통한 인지 능력 개선
저희 연구팀에서는 노화가 고등 인지능력에 미치는 영향의 개인차가 왜 생기는지, 인지 유형에 따라 인지노화가 다르게 진행되는지에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 해마와 전두엽 네트워크를 기능을 평가하기 위한 장면 기억 또는 가상 현실 기반 과제를 수행하는 동안 뇌영상(fMRI, fNIRS) 및 뇌파 (EEG) 데이터를 획득하여 뇌인지타이핑 (cognotyping = cognitive + phenotyping)을 하고있습니다. 뇌인지 유형화를 통해 개개인의 인지 저하를 더욱 정확하게 예측하고, 다양한 감각자극과 뇌훈련을 통해 인지 저하를 예방할 수 있는 맞춤형 디지털 어플리케이션을 개발하고 있습니다.
감정-인지기능 상호작용
최근 정서적 정신질환이 급증함에 따라, 감정과 고등 인지기능간의 연관성과, 두 기능간의 협응이 깨질때 발생하는 우울증과 불안 등의 정신질환에 대해 이해하는 것이 점점 중요해지고 있습니다. 따라서 본 연구실에서는, 감정과 기억력과 주의력의 연관성에 대해 집중적으로 탐구하고 있으며, 관련 뇌부위들의 기제를 연구하기 위해 기능성자기공명영상(fMRI), 뇌전도 (EEG), 피부전도도 (GSR), 기능성근적외선분광법(fNIRS) 등을 사용하고 있습니다. 나아가, 정서연구를 통해 획득한 전문성을 이용하여 관련하여 우울감 혹은 불안감에 치료적 완화 효과가 있는 게임형태의 디지털 치료제를 개발하여 필요한 분들께 도움을 줄 수 있을 것으로 기대합니다.
연구 참여
연구실에 방문하여 본인 또는 아동의 연구참여를 희망하시는 경우 아래 연락처로 문의 바랍니다.
leelab.bcs.snu@gmail.com