Korean Journal of Biological Psychiatry

서론
신경심리학은 인간의 행동에 반영되는 대뇌기능을 측정하여 대뇌장애의 유무를 확인하고 나아가 뇌손상의 부위, 정도 등을 평가함으로서 뇌-행동의 관계를 규명하고자 발전된 학문이다. 임상신경심리학은 신경심리학의 평가를 통하여 대뇌장애의 편측화와 국재화를 포함해서 일반적이고 특정한 인지적 결함을 진단하고 나아가 치료 및 재활계획을 위한 장애정도의 분석과 이에 따르는 회복의 정도를 평가하며, 대뇌-행동의 관련성에 관한 가설들을 검증, 수정, 발전시키는 목적을 지니고 있다(오병훈 1991).
인간의 인지기능 영역은 주의/집중력, 언어기능, 지각 기능, 구성능력, 운동협응능력, 추상적 개념과 문제해결능력, 지능과 논리적 추론 능력, 실행능력 등의 분야로 구분된다. 여러 인지기능 영역 중에서 지각능력은 시지각, 청지각, 촉각, 후각 등의 1차적 감각과 이를 통합하여 유기체에서 의미 있는 정보로 변환, 통합하는 대뇌 연상영역의 작용까지를 포함하고 있다.
이 글에서는 인지기능 영역 중에서 시지각 기능을 중심으로 이와 관련된 시각-구성적 능력에 대한 신경심리학적 기능 및 검사방법 등에 대해 기술하고자 한다.
본론
건강한 개체에서 정상적인 지각은 뇌기능의 여러가지 측면이 관여하는 복잡한 과정이다(Coslett와 Saffran 1992). 다른 인지기능들과 같이, 지각기능은 대뇌피질에 광범위하게 분포되어 있으며 구조가 복잡하기 때문에 뇌손상에 매우 취약하다. 기질성 지각 결손은 간접적으로는 시각, 미각과 같은 일차 감각 입력의 손상으로 발생할 수 있으며 직접적으로는 통합과정들의 이상으로 발생할 수 있다. 비록 심한 뇌손상 환자들에서 지각적 성분들과 감각적 성분들을 구별하기는 어렵지만 감각과 지각은 각각 고유의 기능을 갖고 있다. 이 점은 매우 심한 감각손실이 있는 경우에도 불구하고 지각 구성이 유지되어있는 경우나, 감각 손실이 적거나 없는 경우에도 지각 기능들이 현저히 파괴되어 있는 경우에서 관찰될 수 있다. 지각 기능은 의식(awareness), 인식(recognition), 구별(discrimination), 양식(patterning), 지남력(orientation) 등의 기능들을 포함한다.
1. 시지각(Visual perception) 시지각의 장애를 평가하는 것은 신경심리분야에서 어려운 분야이며 현재까지 피검자를 정확하게 평가할 수 있는 표준화된 검사집을 가지지 못하고 있다. 또한 시지각의 평가는 언어 및 운동기능의 일부를 포함하기 때문에 피검자의 검사 수행과 연관된 다른 고위 수준의 기능적 요소로 부터 순수한 시지각 측면만을 평가하기가 어려울 때가 있다.
시각 기능은 크게 문자/기호 부분과 형태부분으로 나눌 수 있다. 그런데 시각적으로 제시된 자료를 편측된 질환의 검사에 사용할 때 검사자는 자극이 그림일 때 우뇌가 대부분의 처리기능을 담당하고 언어나 숫자를 구별하는 데는 우뇌가 관여하지 않는다고 구분해서 이해할 수는 없다. 왜냐하면 시각적인 문자자극이라고 해도 공간적 크기를 가지고 있고 형태적으로 처리되는 다른 시각적 성질을 포함하고 있기 때문이다. 따라서 시지각 기능을 평가 할 때는 검사도구를 언어/형태로 이분화하여 평가하지는 않는다.
1) 시각적 부주의(Visual inattention)
시각적 부주의 현상(종종 시각적 무시 또는 시각적 소거로 불림)은 일반적으로 시야의 좌측 영역에서의 시각 자극 인식결함을 뜻하는데, 이것은 연관된 우뇌 손상을 반영한다. 시각적 부주의는 대뇌손상이 우측에 있을 때 앞쪽보다 뒤쪽의 손상(보통 두정엽)에서 더 잘 일어나지만(Ogden 1985), 전두엽 손상에서도 마찬가지 결과를 보인다(Heilman등 1993). 시각적부주의는 뇌졸증이나 외상같은 갑작스레 발병하는 질환의 급성기에 뚜렷한 경향이 있고 이 때 환자는 그들이 무시하는 쪽에 있는 사람을 직접 말해줘도 인식하지 못하게 되고 손상과 같은 쪽에 있는 접시에 있는 음식만 먹으면서 부적절한 식사접대를 받았다고 투덜거리게 된다(Marsh와 Karsel 1993). 부주의의 여러 가지 검사들은 다른 수준의 예민도를 가지는 있기 때문에 검사자는 환자의 행동이 부주의 문제를 시사하거나 손상부위가 한 군데인 것처럼 보일 때 부주의에 대해 여러 가지 검사를 수행해야 한다. Binder등(1992)은 우측뇌졸증의 영향을 연구하였는데 앞쪽 또는 피질하 손상환자의 경우 line bisection task보다는 취소과제(cancellation task)에서 주의력결핍의 증거가 더 잘 나타나는 반면 line bisection task는 뒤쪽 손상에 특이적인 민감성을 보이는 경향이 있다고 보고하였다.
환자의 보행(한쪽 벽이나 가구에 부딪힘), 언어구사(한쪽에 있는 사람만 말함) 또는 사물배열을 다루는 것(음식을 먹을 때처럼)을 잘 관찰하면 부주의를 발견할 수 있다. 부주의 현상은 산수 문제 같은 다른 검사에서(Egelko등 1988) 또는 자극이나 해답이 수평배열로 제시되는 검사에서도 나타날 수 있다. 환자가 과제에 대해 피로해져 있을 때 실수를 더 많이 한다는 결과를 통해 Fleet와 Heilman(1986)은 장시간동안 주어지는 문자취소검사(letter cancellation test)같은 부주의 과제를 추천하였다.
(1) 신경심리학적 검사
① Letter Cancellation Task(Diller와 Weinberg 1977)
피검자는 지정된 표적자극 문자가 무작위로 섞여있는 문자들을 왼쪽에서 오른쪽으로 읽어 나가면서 수행능력이 측정되는데 착오율과 과제를 마치는데 걸리는 시간으로 계산된다. 우반구 뇌졸증 환자들은 대조군에 비해 수행속도는 느리지 않았으나 착오가 많았으며 좌반구에 병소를 가진 환자들은 착오는 거의 보이지 않으나 대조군에 비해 수행속도가 훨씬 느렸다.
② Star Cancellation Task(Halligan등 1991)
무작위로 섞어놓은 단어, 문자, 서로 다른 크기의 별중에서 표적자극인 56개의 작은별을 찾아내는 검사이다. 시각적 부주의 검사중 난이도가 높아 예민한 측정방법으로 알려져 있다.
③ Line Bisection Test(Schenkenberg등 1980)
피검자로 하여금 다양한 길이의 수평의 선들 집단에서 중간지점을 측정하고 가리키게 하는 검사이다. 약간 좌측으로 치우치는 대조군과는 달리 환자들은 선을 환측으로 양분하는 경향이 있다. 좌측 또는 우측 편측 공간에 표적선을 놓거나 선의 좌측 또는 우측 끝에 환자를 두게 하면 전체적인 편이가 증가되거나 감소하는 것을 볼 수 있다.
④ Bells Test(Gauthier등 1989)
315개의 자극(집, 말, 열쇠등과 같은 친숙한 물체)이 20×30cm의 종이 위에 무작위로 배열되어 있다. 자극 중 34개가 표적자극인 종이며, 피검자는 이들을 찾아서 동그라미를 쳐야한다.
2) 시각적 주사(Visual scanning)
시각 주사의 장애는 읽기, 쓰기, 서류작성, 계산, 시간 말하기 같은 중요한 활동을 순차적으로 저해하고(Diller등 1974), 사고를 일으키기 쉬운 행동과 관련되어 있다(Diller와 Weinberg 1977). 이것은 우뇌손상 환자에서 가장 흔하고 심하다(Weinberg등 1972). 뇌손상 환자에서 그러한 손상이 비교적 많이 발생하는 것은 시각적 주사가 뇌손상을 선별하는 데 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 부주의와 취소과제 검사로 시각적 주사의 장애를 알아낼 수 있다. 또한 시각적 주사의 손상은 순수한 지각 검사에서도 나타날 수 있다.
(1) 신경심리학적 검사
① Visual Search(Goldstein등 1973)
Repeatable-Cognitive-Perceptual-Motor Battery(RCPM)의 일부로서 전산화 방법과 지필방식 두 가지가 있다. 이 검사는 중심의 자극 모형의 주변에 배열된 보다 큰 모형의 세트 안에서 작은 바둑판 무늬의 자극 모형을 찾는 것으로 포함하고 있다. 이 검사는 처음에는 반응시간과 오반응수에 의해 계산되었으나 현재는 반응시간만 가지고 계산된다. 뇌장애환자가 대조군에 비해 반응시간이 저하되어 있으며 특히 간질환자의 약물의 변화에 따른 효과를 반영할 수 있다.
3) 색채 지각(Color perception)
색채 지각 검사는 손상된 색채 시각 또는 색맹을 가진 환자를 밝혀낼 수 있다. 환자의 색채 시각이 손상되면 Rorschach 방법의 색채카드 같은 색채화된 자료에 대한 반응에 영향을 줄 수 있으며 또한 Stroop 검사 같은 색채 의존적 검사를 사용하는 데 불리한 조건으로 작용한다. 색채 지각 검사는 또한 색채 실인증(color agnosia) 및 이와 관련된 손상에 대한 검사에 사용될 수 있다.
(1) 신경심리학적 검사
① Coloring of Pictures, Wrongly Coloured Pictures(Davidoff와 Fodor 1989)
그림에 색칠하기(Coloring of Pictures)는 환자가 표준세트로 부터 적절한 크레용을 골라 바나나와 같은 두드러진 색깔을 가지고 있는 물체를 선으로 그린그림에 색칠하도록 하는 것이다. 이와 짝을 이루는 검사인 잘못 칠한 그림(Wrongly Coloured Pictures)은 피검자가 부적절한 색으로 칠하여진 선으로 된 그림을 알아내도록 되어 있다.
4) 시각 인식(Visual recognition)
시각인식에 대한 관심은 대뇌반구의 여러 가지 다른 역할과 기능에 대한 지식이 늘어감에 따라 증가되고 있다. 대뇌손상이 의심되거나 확실하게 존재하는 경우 시각인식의 여러가지 측면에 대한 검사가 환자상태의 정확한 평가에 필요하게 된다. 시각 인식 중에서 가장 많이 사용되는 방법이 안면인식(facial recognition)이다. 얼굴은 매우 중요한 사회-생물학적 대상으로 뇌손상시 안면처리과정의 결손에 대한 평가가 매우 유용하다.
(1) 신경심리학적 검사
① Benton Facial Recognition Test(Benton등 1978)
피검자가 동시에 진열된 6개의 얼굴로 구성된 세트에서 목표 얼굴을 찾아내도록 요구한다. 평균적인 수행은 43∼46점의 범위 안에 있고 40점이하의 점수는 병적인 수행을 나타낼 수 있으며 38점이하의 점수는 수행에 결함이 있는 것으로 간주된다.
② Warrington Face Recognition Memory Test(Warrington 1984)
익숙치 않은 100개의 얼굴사진으로 이루어져 있고 이 사진들의 반이 각각 3초동안 제시된다. 피검자가 충분한 주의를 기울이게 하기 위하여 피검자는 각각의 사진이 유쾌한지 또는 불쾌한지 두 가지 중 판단하여 선택하도록 요구된다. 그후 즉시 검사에 사용되었던 50개의 얼굴사진이 각각 50개의 주의를 분산시키게 하는 얼굴 사진들 중 한 개와 짝을 만들어 제시하면 피검자는 두 얼굴 중 어느 것이 이전에 보았던 얼굴인지 선택해야 한다. 정상인 보다 5%이상 낮은 점수를 보이는 환자들의 대부분은 우측 측두엽과 우측 두정부의 이상을 나타낸다.
5) 시각적 조직(Visual organization) 불완전하고 단편적인 시각자극을 알기 위해서는 단순한 시각인식의 작용을 넘어서는 시각적 조직이 필요하게 된다. 대뇌 기질적 장애가 있는 경우에 지각기능이 잘 유지된다고 해도 조직능력을 알아보는 검사가 필요하다.
(1) 신경심리학적 검사
① Gestalt Completion Test(Ekstrom등 1976)
본 검사는 불완전한 여러 가지 형태의 그림을 사용하고 있으며 우측 대뇌반구 손상시 그림완성 수행력이 저하된다고 한다. 여기에 포함되는 검사로는 Street Completion Test(Street 1931), Mooney Closure Test(Mooney와 Ferguson 1951) 등이 있다. Wasserstein등(1987)은 이들 검사들이 환자와 대조군을 식별하지만 정상인에 관해서는 검사 상호간에 상관관계가 낮음을 발견하였다.
② Gollin Figures(Gollin 1960)
20개의 자극 세트로 구성되어 있고 각각의 세트는 거의 암시적인 그림으로 부터 완전한 그림으로 점차 더욱 완전한 물체를 보여준다. 이 검사는 쉽게 채점할 수 있고 뇌의 좌후방에 병변에는 아주 예민하지 못한 반면 지각적 양상을 추출하는 이상을 다루고 있는 것처럼 보인다.
③ Hooper Visual Organization Test(Hooper 1983)
원래 전반적인 기질성 손상 유무를 발견하기 위하여 고안되었으며 위양성의 결과는 거의 보이지 않지만 고도의 위음성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 이 검사는 특수한 결손을 알아내는데 사용될 수 있으며 특히 우측 전두엽에 병변을 가지고 있는 환자에서 종종 보이는 단편(fragmentation)의 종류를 발견하는데 유용하다.
6) 시각적 간섭(Visual interference)
시각적인 간섭을 일으키는 것은 근복적으로 주의 집중을 방해하는 주위 자극들에 의해 시각적 인지가 일어나기 때문이다. 우리는 자극 물질을 완전하게 볼 수 있지만 외부 선이나 모양이 자극물질을 둘러싸거나 가림으로써 쉽게 인식 될 수 없다. 앞서 언급한 시각적 조직은 자극을 종합하는 활동인 반면 시각적인 간섭은 방해하는 요소로부터 그 모양을 구별하는데 있다.
(1) 신경심리학적 검사
① Hidden figure(Thurstone 1944)
간단한 표적자극의 바깥주의를 다른 그림으로 가림으로써 감쳐진 표적자극을 찾아내도록 고안되었다. Spreen과 Benton(19 69)은 16개 항목의 Embedded Figures Test를 만들었고 49개항목의 다지선다형 Closure Flexibility 검사가 있다(Thurstone과 Jeffrey 1982).
2. 구성능력(Constructional Abilites)
구성은 임상에서 시각공간적 능력을 평가하는 가장 적합한 방법으로 이용되고 있으며 구성의 검사방법인 복사와 그림 그리기는 정신상태검사에서 포함되고 있다. 그림 그리기는 피검자에게 시계, 꽂, 집등을 그리도록 하는데 자유롭게 그림그리기는 아주 많은 요소들이 마지막 산물에 영향을 주기 때문에 그림에 대하여 분석하기가 어렵다. 구성의 복사능력을 보는 난이도는 여러 단계가 있는데 피검자에게 단순한 원을 그리는 것으로 시작해서 좀더 복잡한 검사로서 다이아몬드, 삼각형, 원뿔 등을 그리게 하거나 여러 가지 검사방법이 있다.
복사검사는 지각 뿐만 아니라 실행능력을 평가하는 검사로서 양측 후두엽, 두정엽, 전두엽의 손상시 이상을 보일수 있다. 측두엽은 복사검사시 별로 영향을 받지 않는다. 일측무시는 반대편 대뇌반구에 이상이 있는 경우에 나타날 수 있으며 후두측두엽 손상시는 지각과 물체인식의 장애를 보여 매우 심각한 구성능력의 장애를 보일 수 있다. 좌측 대뇌 반구손상시는 대상을 그릴때 외부형태의 손상은 별로 없으면서 세밀한 내부모양을 잘 묘사하지 못하며 우측 대뇌 반구손상시는 좌측 반구 손상시의 반대현상이 일어난다. 전두엽 장애시는 복사능력의 계획수행의 장애를 보이면서 그림의 세밀한 부분을 과도하게 묘사하거나 자신이 관심부위를 더 자세하게 그린다. 두정엽에 이상이 있는 경우는 복사보다는 자발적인 그림 그리기를 더 잘 수행한다. 두정엽에 이상이 있는 경우는 복사 및 자발적인 그림 그리기에 모두 장애가 있거나 자발적인 그림 그리기는 어려움을 느끼면서 복사는 어느 정도 수행하는 경우가 있다.
1) 신경심리학적 검사
(1) Bender Gestalt Test(Bender 1938)
복사하기 검사로서 원래 9개의 도안으로 여러 가지 다양한 방식으로 사용되고 있으나 Hain(1964) 고안한 채점방식이 보다 적절하며 뇌손상 집단과 정상인 집단에서의 정상치가 이용 가능하다. 모든 대뇌병변에서 이상을 보이지는 않으며 좌측 전두엽병변시는 검사수행이 정상적일 수 있다. 우측 두정부 손상시에 심한 기능 부전이 나타난다.
(2) Rey-Osterreith Complex Figure Test(Rey 1941)
Rey에 의해 개발된 복잡한 그림을 사용하는 이 검사는 하나의 특정한 검사라기 보다는 검사양식이라고 보는 것이 좋다. Lezak(1983)은 다양한 시행방법과 채점방법을 제시하였는데 전형적인 방법은 일단 피검자가 Rey의 복잡한 선형 그림을 보고 그것을 베껴 그린 후 원래의 그림과 피검자가 그린 그림을 치우고 나서 다시 기억만으로 원래의 그림을 다시 그리게 하는 것이다.
3. 시지각 장애
1) 안면실인증(Prosopagnosia)
안면실인증은 친숙한 얼굴을 인식하지 못하는 장애이다. 정상적으로 사물을 볼 수 있으며 모르는 얼굴을 잘 기술할 수 있다. 그러나 가족이라든가 유명인사와 같은 친숙한 얼굴을 인식할 수 없다. 안면실인증은 주로 양측 후두엽 장애시에 많이 나타나지만 우측 후두엽의 손상만으로도 안면실인증이 나타날 수 있다.
2) 환경실인증(Environmental agnosia)
환경실인증은 자기집과 같은 친숙한 장소를 인식하지 못하는 장애이다. 환자는 주위환경들을 잘 기술할 수는 있지만 익히 알고 있다는 느낌을 받지 못한다. 흔희 안면실인증과 함께 나타난다고 하며 주로 우측 후두측두엽의 손상시에 나타난다.
3) 일측성 무시(Unilateral neglect)
환자가 대뇌 병변 반대측에 가해진 자극에 반응하지 못하는 것으로 정의되어진다. 무시는 우측 대뇌반구의 손상시 특징적으로 나타나며 시각-공간의 기능장애로 기술되고 있다. 그러나 최근의 임상신경심리학의 개념은 무시를 뇌손상과 연관된 감각, 운동, 심리적 결손이 상호 작용하는 보다 큰 개념으로서 임상적으로 분리된 주제로 보고있다.
4) 질병불각증(Anosognosia)
질병불각증은 자신이 마비되었는지를 깨닫지 못하는 편마비 환자를 말한다. 무시처럼 질병불각증도 전적인 부정으로부터 부적절한 관심의 결여에 이르기까지 심한 정도가 다양하게 나타난다. 실어증, 실명, 편측시야결손에서도 질병불각증이 나타날 수 있다. 지속적인 질병불각증은 우측 대뇌반구의 손상이나 심한 좌측무시 및 인지장애에서 보일 수 있다. 그러나 질병불각증은 감각결손이나 무시양상을 지속적으로 보이는 환자에서 사라질 수 있다.
4. 시각-지각 장애와 관련된 정신질환
시지각 및 공간능력의 장애와 관련된 질환은 주로 좌측 대뇌 반구보다는 우측 대뇌 반구의 손상시 주로 보인다. 조증은 주로 우측 전두엽, 미상핵, 시상, 측두기저핵부위에 이상을 보인다. 우울증은 우측 후두엽 손상을 보일 때 나타날 수 있으며 불안은 우측 측두엽장애시에 나타난다. 망상은 우측 측두엽 혹은 측두두정엽 연결부위의 이상시 보일 수 있다. Cagras syndrome과 같은 망상장애는 좌측 보다 우측 대뇌반구 이상시에 보인다. 우측 대뇌 반구의 이상시에 보이는 정신병적 증상은 망상과 환시가 같이 보일 수 있으며 청소년에서 보이는 정신분열성 행동이 우측 대뇌반구 손상시에 나타난다. 성욕저하증이나 조증을 동반한 성욕항진증은 모두 우측 대뇌반구 이상시에 많이 보일 수 있다.
결론
이상에서 시지각 및 공간능력의 신경심리학적 평가와 이와 관련된 질환을 살펴보았다. 시지각에 대한 신경심리학적 검사들 중 대부분은 주의력, 공간감각, 기억과 같은 다른 기능들을 함께 검사하게 되는데 뇌기능의 복잡성 때문에 이러한 중복이 필연적이고 또한 바람직한 것이 될 수 있다. 검사자는 다른 기능의 조합 및 다른 조건하에서 각각의 기능을 검사함으로써 인지기능의 어느 부분이 손상되어 있는지 그리고 그 손상이 어떻게 표현되는지를 이해할 수 있을 것이다.
시각-지각적 기능부전은 신경심리학을 연구하는 이들에게는 더욱 어려운 분야이다. 비록 많은 표준적인 검사가 있지만 피검자를 평가하기 위하여 명확하게 조직적으로 접근할 수 있는 표준화된 검사집을 갖지 못하고 있다. 따라서 좀더 간편하고 표준화되어 신뢰성이나 타당성을 갖추며 질적으로나 객관적으로 사용될 수 있는 검사방법이 개발되어야 할 것으로 보인다.