Ⅰ. 서론
시각의 선택적 집중(selective visual attention)에 서 가장 중요한 기능은 보고자 하는 물체를 신속하게 바라 볼 수 있는 능력이다.1-4) 주시하고자 하는 물체 를 신속하게 볼 수 있는 것은 무질서한 외계에서 피아 식별을 가능한 빨리해야만 하는 인간의 긴 진화에서 얻은 산물이라고 할 수 있다. 그 중 한 가지 형태인 집중(concentration)은 눈에 확 들어오는 이미지에 집중하는 방식인 상향식(bottom up) 그리고 개인의 경험과 사고를 토대로 선택적 집중을 하는 하향식(top down) 메커니즘이 있으며 보통 이들 중 하나의 경로 를 선택하게 된다. 전자의 경우 인지 진행속도가 매우 빨라 눈의 움직임 없이 25~50 ms 내에 순간적으로 이루어지며 불수의적인 특성을 갖는다면 후자의 경우 눈이 움직이는 데까지 걸리는 최소 시간인 200 ms 이 상이 소요되며 의지와 노력을 요구하는 특성을 갖는 다. 눈은 외계의 대상을 중심와에 일치시키기 위하여 초당 3~4회 움직이며 하루 평균 150,000~250,000 회를 쉴 새 없이 움직인다.5) 게다가 분명하지 않은 사물에 대한 집중을 할 경우에는 안구운동과 신경물 질을 적극적으로 공유하여 안구의 움직임을 더 활발 하게 만든다고 볼 수 있다.6)
시지각 운동 협응이란 시지각을 신체운동 혹은 신체 일부와 협응시켜 조정하는 능력인데 시각은 사물을 눈 으로 확인하고 손이 사물에 닿을 때까지 지속적으로 정보전달을 해야 하기 때문에 하향식 집중의 한 형태 라고 할 수 있다.7) 특히, 눈과 손 협응운동(eye-hand coordination)의 경우 공간적 그리고 시간적인 측면에 서 조화를 이루지 못할 경우 여러 가지 문제를 일으키 기 때문에8) 이들은 신경경로 상에서 많은 영역을 공 유한다.9) 가령, 눈과 손 협응운동의 공간적인 측면의 경우 안구의 움직임(단속운동, saccade movement) 에 장애가 발생하면 정상적인 기능을 하는 팔을 뻗는 기능에 영향을 주어 원래 도달하고자 하는 사물까지 손을 뻗지 못하고 손을 먼저 움켜쥐는 측정저하증 (hypometria)이 나타날 수 있으며10) 시간적인 측면의 경우 안구의 운동과 팔을 뻗는 능력뿐만 아니라 이들 을 관장하는 두정부에 위치하여 팔의 움직임을 지배 하는 영역(parietal reach region)까지 함께 동반되어 더욱 복잡하게 나타나는 것으로 보고되고 있다.11)
따라서 작업치료 분야에서 중요한 요소 중 하나인 눈과 손의 협응 항목은 인체의 여러 협응체계 중 시 각정보와 손의 운동정보가 효율적으로 적응하여 조화 를 이루는 능력으로 일상에서 가장 흔히 사용되는 기 초 능력이며12) 그 질을 판단하는 데에 있어 시각적 집 중력 또한 눈과 손의 협응능력과 더불어 시작업에 대 한 질적인 평가를 할 수 있다고 생각된다. 본 연구에 서는 눈의 여러 가지 기능 중 버전스 기능을 토대로 눈과 손의 협응능력과 시각적 집중력을 어느 정도로 예측할 수 있는지 알아보고 시지각 훈련이나 시재활 치료에 필요한 기초자료를 제시하고자 한다.
Ⅱ. 방법
본 연구에 참여하고자 하는 사람을 대상으로 전신 질환이나 안질환이 없으며 완전교정시력이 1.0 이상 인 성인 35명을 대상으로 했다. 검사자와 피검사자는 모두 무엇을 해야 하는지에 대한 내용만 제한적으로 전달받았으며 연구가 지닌 본래 취지를 알지 못하는 이중맹검법으로 수행했다. 수동 포롭터(Phoropter, Shin-Nippon BR-7)을 이용하여 대상자를 완전교정 한 후 von Graefe 법을 사용하여 원거리 및 근거리 사위 검사와 흐린점을 기준으로 한 폭주 및 개산여력, 조절성폭주비(AC/A)를 측정했다. 근거리 사위검사를 포함한 근거리 버전스 검사거리는 40 cm로 하였으며 이후 시각인지 및 운동기능을 검사할 때도 동일하게 적용했다. 분석에는 원거리 폭주여력, 근거리 폭주여 력 및 개산여력 그리고 조절성폭주비만을 사용했다.
대상자의 시각인지 및 운동기능을 평가하기 위해 작업 치료사들이 사용하는 세 가지 검사(Purdue pegboard, concentration grid, dynavision)를 사용했다. 퍼듀 페그보드 테스트는 Purdue 대학의 산업심리학자 Josepth Tiffin이 생산라인 노동자의 숙련도를 향상 시키기 위해 개발되었으나 한 손 혹은 두 손의 협응을 검사할 수 있게 수정하여 신경생리 분야에서 널리 활용 되고 있다(Fig. 1A).13) 본 연구에서는 양손을 사용하여 1분 간 구멍에 볼트를 조립하는 검사인 퍼듀어셈블리 (Model 32020 Lafayette Instrument Company, USA, 이하 Purdue AS)를 사용했다. 또한 대상자의 집중력을 측정하기 위해 사용한 집중력 테스트용 격 자(concentration grid) 검사는 가로 방향으로 10개, 세 로 방향으로 10개의 정사각형이 총 100개로 구성되었으 며 사각형 안에 0부터 99까지의 숫자가 무작위로 기재 되어 있다. 피검사자는 1분 동안 번호 20번부터 순서대 로 몇 번까지 찾아낼 수 있는지 알아보는 검사이며 개수 가 많을수록 집중력이 높은 것으로 평가한다(Fig. 1B).14) 마지막 검사인 다이나비전(Dynavision™ version 2.0, USA, 이하 D2)은 시각인지 그리고 신체의 운동신경 을 훈련 및 측정하기 위해 개발되었다.15) 전면에 64개 의 LED가 무작위로 한 번씩 켜질 때 버튼을 누르면 반응시간을 측정하는 방식으로 Self paced (mode A 기계주도), Apparatus paced (mode B 사람주도), Digital flash (mode A, B 훈련 중 LCD 화면에 숫자 표기)와 Visual tracking (mode C 훈련) 등으로 이루 어져 있다. 본 연구에서는 기계가 검사진행을 주도하 는 mode A 방식으로 측정했다(Fig. 1C).
본 연구는 SPSS 20.0을 사용하여 사위의 형태에 따른 독립표본 t-test를 사용했으며 유의확률 p<0.05 일 때 통계적으로 유의한 차이가 있다고 판단했다. 상 관관계 분석으로는 Pearson 상관계수를 사용했다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
대상자 총 35명 중 중도 포기한 2명을 제외한 33명 (남:20, 여:13)의 결과를 분석했다. 전체 대상자로 한 Purdue AS에서의 평균 점수는 35.61±1.98점, 집중력 검사에서는 8.61±2.04점, D2 검사에서는 0.43±0.11 ms, 원거리 폭주여력 20.61±4.91 △, 근거리 폭주여 력 21.58±8.78 △, 근거리 개산여력 22.42±5.4 △, 조절성폭주비는 5.81±1.43 D로 나타났다(Table 1). 대상자 전체를 대상으로 각 검사 간 상관관계는 통계 적 의미가 없는 것으로 나타나 근거리 사위 방향 간 상관관계와 시각인지 및 운동기능 평가에서 평균값 이상인 대상자를 토대로 상관관계 분석을 했다.
지체등급 1~3급까지의 지체장애인 13명을 대상으 로 원예활동 프로그램 전후 퍼듀페그보드테스트를 진 행한 Lee와 Yoo16)에 의하면 훈련 전 14.5±39에서 19.1±6.3으로 향상했음을 보였다. 성인 정상인을 대 상으로 한 본 연구와는 2배 이상의 차이 값이 있음을 알 수 있다. 명상프로그램이 중학생의 집중력에 어떤 영향을 미치는지 테스트한 Seo17)에 의하면 기준 값으 로 8.08±2.43점을 보고했으며 대학 축구 선수 28명 을 대상으로 테스트한 Greenlees 등18)에 의하면 8.5±3.48점으로 나타나 본 연구 결과와 유사한 정도 의 집중력을 나타냈다. 한편 기계가 검사진행을 주도 하게 한 본 연구의 D2 검사 방식과 다르게 피검사자 의 반응에 따라 진행되는 방식을 선택한 Kang 등19) 에 의하면 남성 0.92±0.18, 여성 0.97±0.17로 나타 나 본 연구에 비해 2배 이상 길게 측정된 것은 본 연 구와 선행 연구에서 적용한 검사 장비의 모드 방식에 따라 다르게 측정된 것으로 사료된다. Table 2
1. 시각인지 및 운동기능
시각인지 및 운동기능을 측정하는 검사 간 상관관 계 분석에서는 Purdue AS만 다른 두 검사와 의미 있 는 상관관계를 나타낸 것은 작업치료적 연구들의 연구 결과와 일치된다고 볼 수 있다(집중력 검사 r=0.38, D2 r=-0.43). 따라서 Purdue AS 값이 높을수록 집 중력 검사에서도 높은 점수를 나타낼 수 있으며 D2 검사에서는 더 짧은 반응시간을 기대할 수 있을 것으 로 생각된다. 그러나 집중력 검사와 D2 검사 간 직접 적인 관련은 없는 것으로 나타났다.
2. 버전스 기능평가
대상자를 근거리 외사위 군(4.68±3.99 △)과 내사 위 군(3.44±3.17 △)으로 분리하여 버전스 능력을 측정했다. 내사위 군이 외사위 군에 비해 원거리 폭 주여력에서는 8.12±1.22 △ (p<0.014), 근거리 폭 주여력에서는 7.63±0.13 △ (p<0.009), 조절성폭주 비에서는 2.67±0.91 △ (p=0.000) 더 큰 것으로 나 타났다(Fig. 2). 근거리 개산여력에서는 외사위 군이 내사위 군에 비해 2.43±1.58 △ 더 큰 것으로 나타 났으나 통계적 의미는 없었다(p>0.34). 전체적으로 근거리 내사위 군에서 폭주여력이 더 크고 개산여력 에서 낮은 것은 초기 안위상태인 내사위에 기인했다 고 볼 수 있으며 조절성폭주비 역시 이에 근거했다고 생각된다.
3. 시각인지 및 운동기능과 버전스의 관계
근거리 외사위 군의 경우 Purdue AS와 원거리 폭 주여력(r=0.41)과 근거리 개산여력(r=0.36)에서 약 한 양적 상관관계를 보였다(Table 3). 집중력 검사에 서는 전반적으로 버전스 기능과 관련이 없는 것으로 나타났으며 D2 검사에서는 근거리 폭주여력과 음의 상관관계(r=-0.34)를 나타냈다. 즉, 근거리 폭주여 력이 클수록 D2 검사에서의 반응시간이 짧아져 D2의 기능을 예측할 수 있다고 생각된다.
근거리 내사위 군의 경우 Purdue AS와 조절성 폭 주비에서 음의 상관성을 보였는데(r=-0.59) 이것은 조절성 폭주비가 낮을수록 볼트 조립이 원활할 것이 라는 것을 예측하게 해준다. 그 다음으로 근거리 폭 주여력(r=0.32)이 Purdue AS와 상관관계를 나타냈 다. 집중력 검사와 원거리 폭주여력에서 양의 상관관 계(r=0.585)를 보여 좋은 예측도를 나타냈으며 그 다 음으로 조절성폭주비에서 음의 상관관계(r=-0.338) 를 보여 주었다. D2 검사의 경우 근거리 폭주여력과 음의 상관관계(r=-0.333)를 나타냈으며 다른 버전스 능력과는 관련이 많지 않은 것으로 나타났다.
Table 1에서 제시된 세 가지 검사에서 모두 평균 이상인 8명을 추출하여 그들의 능력이 눈의 버전스 기능과의 어떤 관계가 있는지 알아보았다(Table 4). Purdue AS는 원거리 버전스를 제외하고 전반적으로 좋은 상관관계를 나타냈는데 특히, 조절성 폭주비와 는 -0.76으로 나타나 강한 음의 상관관계를 보였으 며 그 다음으로 근거리 폭주여력 그리고 개산여력이 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 먼저, 강한 음의 상관관계가 의미하는 것은 조절성폭주비가 낮을 수록 양손을 사용하여 볼트를 조립하는 속도가 빨라 진다는 것을 의미하기 때문에 시각인지와 운동능력이 대체로 좋은 사람일수록 상지를 사용해야 하는 움직 임에서는 조절성폭주비가 낮다면 유리할 것으로 생각 된다. 또한 근거리 폭주여력과 개산여력은 조립능력 과 비례하여 크면 클수록 좋은 것으로 나타났다. D2 검사의 경우에는 근거리 개산여력과 강한 양의 상관 관계가 있는 것으로 나타났다(r=0.77). D2 검사의 결 과는 자극에 대한 반응시간으로 시간이 짧을수록 시 각인지 및 운동기능이 좋다는 것을 뜻하기 때문에 근 거리 개산여력이 작을수록 그 능력이 좋을 것으로 판 단된다. 한편, 시각인지와 운동기능이 대체로 우수한 사람들의 집중력(concentration grid)의 경우에는 버 전스 기능 어느 부분하고도 관련이 없는 것으로 나타 났다.
Ⅳ. 결론
시작업은 눈을 통해 입력되는 시자극을 토대로 분 석하고 평가하여 최종 판단하여 행동하는 일련의 과 정이다. 그 중에 눈과 손 협응과정은 손으로 무엇을 해야 하는지에 대한 목표를 설정하고 집중을 해야 하 는 전형적인 하향식 집중의 형태라고 볼 수 있다. 따 라서 목표에 따른 시각정보의 입력과정이 무엇보다 중요한 선결과제임은 당연한 일이다.
본 연구에서는 시각의 여러 가지 기능 중 버전스 기능을 위주로 시각인지와 운동기능에 가장 큰 영향 을 미치는 요인이 무엇인지 파악하고자 하였다. 눈과 손 협응과정에서 비교적 중요하다고 판단되는 눈의 기능은 조절성폭주비와 원거리 폭주여력으로 나타났 다. 그러나 본 연구에서는 사위의 형태를 수평방향으 로만 한정했으며 수평방향에서도 사위방향에 따라서 그리고 시작의 형태에 따라서 버전스의 세부 기능들 의 중요도가 달라지는 것을 발견했다. 따라서 개인의 시작업의 형태를 고려하여 그에 적합한 재활훈련을 설계하는 것이 적합하다고 생각된다.
