Relationship between Irregular Word Reading and Writing Performance and Frontal-Executive Functions in Amnestic and Non-amnestic Mild Cognitive Impairment

Soo Jung Lee

doi:10.21848/asr.260234

Audiology and Speech Research > Volume 22(2); 2026 > Article

Lee: Relationship between Irregular Word Reading and Writing Performance and Frontal-Executive Functions in Amnestic and Non-amnestic Mild Cognitive Impairment

Research Paper

Audiol Speech Res 2026;22(2):137-145.

Published online: April 30, 2026

DOI: https://doi.org/10.21848/asr.260234

Relationship between Irregular Word Reading and Writing Performance and Frontal-Executive Functions in Amnestic and Non-amnestic Mild Cognitive Impairment

Soo Jung Lee

Department of Speech-Language Pathology and Aural Rehabilitation, Tongmyong University, Busan, Korea

Correspondence: Soo Jung Lee, PhD Department of Speech-Language Pathology and Aural Rehabilitation, Tongmyong University, 428 Sinseon-ro, Nam-gu, Busan 48520, Korea
Tel: +82-51-629-2138 Fax: +82-51-629-2019 E-mail: sjslp@tu.ac.kr

Received March 24, 2026 Revised April 1, 2026 Accepted April 2, 2026

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

Purpose

This study compared reading and writing performance between older adults with amnestic mild cognitive impairment (aMCI) and non-amnestic mild cognitive impairment (naMCI), and examined whether frontal-executive functions were associated with task performance.

Methods

Twenty-two older adults participated: 11 with aMCI and 11 with naMCI. Reading tasks included regular words, irregular words, regular nonwords, and irregular nonwords from the Korean Language-based Reading Assessment (KOLRA), as well as irregular word and nonword reading tasks from the Paradise·Korean version of the Western Aphasia Battery-Revised (PK-WAB-R). Writing was assessed using irregular word and nonword dictation tasks from the PK-WAB-R. Frontal-executive functions were evaluated using semantic and phonemic verbal fluency, the Korean-Color Word Stroop Test, and the Korean-Trail Making Test for the Elderly. Group differences were analyzed using Mann-Whitney U-tests, and Spearman correlations were conducted for tasks showing significant group differences.

Results

Compared with the naMCI group, the aMCI group showed significantly poorer performance on irregular nonword reading (KOLRA) and irregular word reading and writing (PK-WAB-R). In the overall MCI group, irregular nonword reading was positively correlated with Stroop word reading, irregular word reading was correlated with semantic verbal fluency, and irregular word writing was correlated with Stroop word/color reading and semantic verbal fluency.

Conclusion

Older adults with aMCI showed selective impairment in linguistically demanding reading and writing tasks requiring irregularity processing. These findings suggest that such tasks rely not only on lexical processing but also on frontal-executive control, and may serve as sensitive indicators of languagerelated vulnerability in aMCI.

Key Words: Mild cognitive impairment, Amnestic MCI, Irregular word processing, Reading and writing, Frontal-executive function

중심 단어: 경도인지장애, 건망성 경도인지장애, 불규칙 단어 처리, 읽기 및 쓰기, 전두엽-집행기능

INTRODUCTION

읽기(reading)와 쓰기(writing)는 시각적 또는 청각적 언어 정보를 해독하고 이를 언어학적으로 이해하는 고차원적인 인지 처리 과정이다[1]. 이러한 문자 언어 처리 기전을 설명하는 대표적인 이론인 이중 경로 모델(dual-route model)에 따르면 단어 재인은 어휘통로(lexical route)와 음운통로(phonological route)라는 두 가지 상이한 경로를 통해 이루어진다[2,3]. 어휘 통로는 심성어휘집(mental lexicon)에 저장된 친숙한 단어를 처리할 때 활성화되며 자소(grapheme)와 음소(phoneme)의 일치 여부와 관계없이 단어 전체를 인식하여 의미에 접근한다. 이에 따라 철자와 소리가 일치하는 규칙 단어(regular word) 및 철자와 소리가 일치하지 않는 불규칙 단어(irregular word) 모두 어휘통로를 통해 처리될 수 있다. 반면 생소한 단어나 비단어(nonword)의 경우 어휘통로 접근이 어렵기 때문에 자소를 음소로 변환하는 절차(grapheme-to-phoneme conversion)를 거쳐야 하며 이때 음운통로가 활성화된다.

특히 불규칙 비단어(irregular nonword)는 어휘집에 등록되어 있지 않으면서도 특정 음운변동 규칙의 적용이 요구되므로 읽기와 쓰기 처리 과정에서 높은 인지적 부담(cognitive load)을 수반하는 과제로 간주된다. 이러한 자극을 정확하게 처리하기 위해서는 음운통로를 통한 정보 분석과 더불어 어휘통로를 통해 유사한 음운 구조를 가진 단어로부터 적절한 규칙을 추출하고 적용하는 과정이 필요하다[2,4]. 이 과정에서는 두 통로 간을 유연하게 오가며 필요한 정보를 활성화하고 부적절한 반응을 억제하면서 두 처리 경로의 정보를 통합해야 하므로 전두엽-집행기능(frontal-executive function)의 개입이 중요할 가능성이 있다[5,6].

정상 노화에 따른 읽기 및 쓰기 수행력을 연구한 선행 논문에 따르면 노년층은 청년층에 비해 불규칙 단어 및 불규칙 비단어 조건에서 읽기 및 쓰기 수행력이 유의하게 낮았으며 이는 연령 증가에 따른 어휘통로 기반 처리의 효율성 저하와 관련된 것으로 해석되어 왔다[4,7]. 이러한 변화가 병리적 단계인 경도인지장애(mild cognitive impairment, MCI)로 이행될 경우 수행력 저하는 더욱 두드러질 수 있다. 실제로 MCI 노인은 정상 노인에 비해 불규칙 단어 및 규칙 비단어 읽기에서 더 낮은 수행을 보였으며 오류 유형에서는 글자 그대로 읽는 규칙화(regularization) 오류가 더 많이 관찰되었다[6]. 특히 한국어는 특정 음운 환경에서 체계적인 음운변동이 발생하는 언어적 특성을 가지므로 이러한 불규칙 요소의 처리 실패는 정상 노화와 병리적 노화를 감별하는 하나의 단서가 될 수 있다.

MCI는 임상적 특성에 따라 건망성 경도인지장애(amnestic MCI, aMCI)와 비건망성 경도인지장애(non-amnestic MCI, naMCI)로 분류되는 이질적 집단이다. aMCI는 주로 해마 및 내후각피질을 포함한 내측 측두엽의 위축과 관련되며 알츠하이머병(Alzheimer’s disease)으로의 전환 가능성이 높은 하위 유형으로 알려져 있다[8]. 이러한 병리적 특징은 어휘·의미 정보의 저장 및 접근과 관련된 인지 기능의 저하로 이어질 수 있으며 특히 어휘통로에 의존하는 언어 처리 과정에서 취약성을 나타낼 가능성이 있다. 반면 naMCI는 상대적으로 이질적인 양상을 보이나 일부 하위 유형에서는 전전두엽 중심의 변화와 함께 주의 및 집행기능의 저하가 두드러지는 것으로 보고된다[9]. 이러한 경우 언어 표상 자체의 손상보다는 언어 정보를 선택·억제·조절하는 상위 인지 과정의 비효율성이 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 이와 같은 신경학적 및 인지적 차이를 고려할 때 aMCI와 naMCI는 문자 언어 처리, 특히 어휘통로 의존도가 높거나 억제 및 선택과 같은 전두엽-집행기능의 개입이 요구되는 읽기 및 쓰기 과제에서 서로 다른 수행 양상을 보일 가능성이 있다. 예를 들어 불규칙 단어 및 불규칙 비단어 처리와 같이 어휘·의미 정보 접근과 더불어 규칙 선택 및 억제 과정이 동시에 요구되는 과제에서는 두 하위 유형 간 차이가 보다 뚜렷하게 나타날 수 있다.

그러나 기존 연구는 주로 정상 노인과 MCI 집단 전체 간의 전반적인 수행 차이에 초점을 두어 MCI의 이질성을 충분히 반영하지 못한 한계가 있다. 특히 aMCI와 naMCI를 구분하여 문자 언어 처리 능력을 비교한 연구는 제한적이며 전두엽-집행기능과의 관련성을 함께 탐색한 연구는 더욱 부족한 실정이다. Lee et al. [6] 또한 MCI를 단일 집단으로 묶어 분석한 점을 한계로 지적하며 하위 유형을 구분한 후속 연구의 필요성을 제안한 바 있다. 이에 본 연구에서는 첫째, aMCI와 naMCI 노인 집단 간 단어 조건(규칙 단어, 불규칙 단어, 규칙 비단어, 불규칙 비단어)에 따른 읽기 및 쓰기 수행력을 비교하고 둘째, 집단 간 수행 차이가 나타난 과제를 중심으로 MCI 집단에서 전두엽-집행기능과 문자 언어 수행력 간의 관련성을 분석하고자 하였다.

MATERIALS AND METHODS

연구 대상

본 연구의 대상자는 만 65세 이상의 성인 총 22명으로 Petersen et al. [10]의 진단 기준을 적용하여 신경과 전문의에 의해 건망성 경도인지장애로 확인된 환자 11명, 비건망성 경도인 지장애로 확인된 환자 11명을 대상으로 하였으며 뇌 손상 및 뇌혈관장애의 병력이 없음을 확인하였다. 두 집단 모두 교육 연수를 최소 6년 이상으로 제한하였으며 두 집단 모두 유효성 평가를 시행할 수 없을 정도로 시력 및 청력장애가 심한 경우 예컨대 시각 보조기구를 착용하고도 글자를 읽을 수 없거나 보청기를 착용하고도 조용한 환경에서 일상생활 대화가 불가능한 경우 대상자에서 제외하였다.

각 집단 별 인구통계학적 특성은 Table 1에 제시하였다. 연구 대상자의 인구 통계학적 특성을 비교하기 위해 aMCI 집단과 naMCI 집단 간 연령, 교육연수, Korean-Mini Mental State Examination (K-MMSE) 점수에 대해 Mann-Whitney U-test를 실시하였다. 그 결과 두 집단 간 연령에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다(U = 54.50; p = 0.692). 교육연수 역시 집단 간 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다(U = 37.00; p = 0.112). 또한 K-MMSE 점수에서도 aMCI 집단과 naMCI 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다(U = 60.00; p = 0.973). 성별 분포에 대해서는 Fisher의 정확 검정을 실시한 결과 두 집단 간 유의한 차이는 관찰되지 않았다(p = 1.000).

연구 도구

읽기 및 쓰기 평가

연구 대상자의 읽기 수행력을 평가하기 위하여 한국어 읽기 검사(Korean Language-based Reading Assessment, KOLRA) [11] 중 소리 내어 읽기 과제와 파라다이스 한국판 웨스턴 실어증 검사 개정판(Paradise・Korean version of the Western Aphasia Battery-Revised, PK-WAB-R) [12]에 읽기 추가 과제로 포함되어 있는 음운변동 단어 및 비단어 읽기 과제를 시행하였다. KOLRA의 소리 내어 읽기 과제는 총 4개의 하위 검사, 즉 규칙 단어, 불규칙 단어, 규칙 비단어, 불규칙 비단어 읽기로 나누어져 있으며 각각은 2음절로 이루어진 20개의 단어로 구성되어 있다. PK-WAB-R의 음운변동 단어 읽기 과제는 2음절 4개 문항, 3음절 6개 문항, 총 10개 문항으로 이루어져 있으며 비단어 읽기 과제는 2음절 4개 문항, 3음절 4개 문항, 4음절 2개 문항으로 이루어져 있다. 연구 대상자의 쓰기 수행력을 평가하기 위하여 PK-WAB-R에 쓰기 추가 과제로 포함되어 있는 음운변동 단어 및 비단어 받아쓰기 과제를 시행하였으며 쓰기 과제의 검사 문항은 PK-WAB-R의 음운변동 단어 및 비단어 읽기 과제의 검사 문항과 동일하였다.

전두엽-집행기능 평가

경도인지장애 노인의 전두엽-집행기능을 평가하기 위하여 단어 유창성 검사(verbal fluency), 한국판 스트룹 검사(Korean-Color Word Stroop Test, K-CWST) [13]와 한국판 노인용 기호잇기검사(Korean-Trail Making Test for the Elderly, K-TMT-E) [14]를 시행하였다. 첫째, 단어 유창성 검사는 의미 범주와 음소 범주의 단어 유창성 검사를 시행하였으며 의미 유창성 검사는 1분 동안 ‘동물’에 대한 하위 명사를 최대한 많이 산출하도록 하였으며 음소 유창성 검사는 1분 동안 특정 음소(/ㄱ/)로 시작하는 명사를 최대한 많이 산출하도록 하였다. 의미 유창성과 음소 유창성은 모두 1분 내 산출한 총 단어 수를 측정하였으며 이때 반복하여 산출한 단어들은 한 번만 정반응으로 인정하였고 범주에 속하지 않은 반응이나 고유명사는 정반응에서 제외하였으며 파생어의 경우는 제일 첫 반응만 정반응으로 채점하였다. 또한 상위 개념어와 하위 개념어를 함께 산출한 경우 하위 개념에 속하는 단어들만 정반응으로 인정하고 상위 개념어는 정반응에서 제외하였다. 단어 유창성 과제를 성공적으로 수행하기 위해서는 전두엽이 주로 담당하는 집행기능이 필수적으로 요구된다. 즉 관련 정보를 전략적으로 탐색하여 생각을 빠르게 전환할 수 있는 인지적 유연성(cognitive flexibility)이 필요하며 관련 없는 단어의 활성화는 억제(inhibition)하고 이미 산출한 단어는 작업기억에 저장하여 반복 산출하지 않는 동시에 새로운 단어를 지속적으로 인출할 수 있어야 한다[15].

둘째, K-CWST는 글자 읽기 및 색깔 읽기 과제로 구성되어 있으며 대상자는 글자가 적혀진 색깔과 글자의 뜻이 서로 일치되지 않는 112개의 자극 단어를 제한된 시간 내 읽도록 한다. 이때 색깔 읽기 과제는 글자가 아닌 글자가 쓰여진 색깔의 이름을 읽도록 되어 있는데 예컨대 ‘빨강’이라는 글자가 노란색 잉크로 적혀져 있다면 글자 읽기 과제에서는 ‘빨강’이라는 글자를, 색깔 읽기 과제에서는 ‘노랑’이라는 색깔을 정확히 읽어야 한다. 색깔 읽기 과제의 경우 글자 정보에 대한 자동적 읽기를 억제하고 색깔에만 주의 집중을 유지한 채 읽기 과제를 수행해야 한다는 점에서 선택적 주의력(selective attention), 반응 억제(response inhibition)와 같은 전두엽-집행기능이 요구된다고 하겠다[16]. 글자 및 색깔 읽기 과제 모두 제한된 시간(120초) 내 112개의 자극을 다 읽지 못하면 검사를 중지하고 120초까지의 정반응 수를 기록한다.

셋째, K-TMT-E는 A형과 B형으로 구성되는데 A형은 숫자만으로 구성되어 있고 B형은 숫자와 글자가 섞여있다. A형 과제에서 대상자는 무작위로 배치된 1부터 15까지의 숫자를 순서대로 잇는데 검사자는 이때 걸린 시간을 측정한다. B형 과제에서는 숫자와 글자를 번갈아가며 순서대로 이으며 마찬가지로 선을 다 이을 때까지 걸린 시간을 측정한다. 이때 반응 시간이 길수록 수행력이 낮다는 것을 의미한다. A형 과제는 주로 정신운동 속도(psychomotor speed)를 반영하는 것으로 알려져 있으며 B형의 경우 무작위로 배열된 숫자와 글자를 번갈아 이어야 한다는 점에서 A형 과제에 비해 주의력 전환, 인지적 유연성 등의 전두엽-집행기능을 더욱 요구하는 것으로 알려져 있다[17].

연구 절차

연구 대상자에게 연구 목적 및 절차를 충분히 설명하고 연구 참여 동의서를 작성 받은 후에 검사를 시행하였으며 모든 검사는 독립된 조용한 공간에서 검사자와 대상자 간 일대일 방식으로 진행되었다. 일차적으로 대상자가 선정 기준에 부합하는지 선별하기 위하여 기초 건강 선별 설문지를 시행하였으며 연령 및 성별, 교육연수, 직업, 손잡이 등의 기본 정보를 수집하기 위한 면담이 이루어졌다. 본 검사의 경우 쓰기 및 읽기 평가, 전두엽-집행기능 평가 순으로 시행하였다. 구체적으로 PK-WAB-R의 쓰기 추가 과제, 읽기 추가 과제, KOLRA의 규칙 단어, 불규칙 단어, 규칙 비단어, 불규칙 비단어 순서로 시행하였으며 검사 지침서에 기반하여 검사를 시행하였다. PK-WAB-R 쓰기의 경우 줄이 없는 흰 종이에 검사자가 불러주는 단어를 듣고 적도록 하였으며 PK-WAB-R 읽기 과제와 KOLRA의 읽기 과제 모두 자극 책자의 단어 카드를 하나씩 순서대로 제시하며 피험자로 하여금 소리 내어 읽도록 지시하였다. 전두엽-집행기능 평가의 경우 단어 유창성 검사, K-CWST, K-TMT-E 순으로 시행하였으며 마찬가지로 검사 지침서에 기반하여 검사를 시행하였다. 대상자가 구두로 응답하는 과제의 경우 검사자가 실시간으로 전사하는 동시에 보이스 레코더로 녹음하였다.

신뢰도 검증

언어병리학 전공 박사 1명에게 채점 방법에 대한 지침을 제공한 후 전체 표집된 자료의 약 30%(7명)를 임의 선정하여 평가자 간 신뢰도를 구하였다. PK-WAB-R의 쓰기 및 읽기 추가 과제, KOLRA의 읽기 과제 점수에 대해서 모두 평가자 간 100%의 일치율을 나타내었다.

통계 분석

자료의 통계 처리는 SPSS 27.0 version (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 사용하였다. 분석에 앞서 각 변수의 정규성 가정을 확인하기 위해 Shapiro-Wilk 검정을 실시하였으며 일부 변수에서 정규성 가정이 충족되지 않아 비모수 통계 방법을 적용하였다. 연구 대상자의 인구통계학적 특성 중 연령, 교육연수, MMSE 점수에 대한 집단 간 차이는 Mann-Whitney U-test를 통해 확인하였으며 성별 분포에 대해서는 Fisher의 정확 검정을 실시하였다. aMCI와 naMCI 집단 간 읽기 수행력을 비교하기 위하여 KOLRA의 규칙 단어, 불규칙 단어, 규칙 비단어, 불규칙 비단어 점수와 PK-WAB-R의 음운변동 및 비단어 읽기 점수에 대해 Mann-Whitney U-test를 실시하였다. 또한 PK-WAB-R의 음운변동 단어 및 비단어 쓰기 점수에 대해서도 동일한 방법으로 집단 간 차이를 분석하였다. Mann-Whitney U-test 결과에 대해서는 효과 크기(r)를 산출하였으며 r값이 0.10, 0.30, 0.50 이상일 경우 각각 작은 효과, 중간 효과, 큰 효과로 해석하였다. 집단 간 비교에서 유의한 차이가 나타난 읽기 및 쓰기 과제를 대상으로 전체 MCI 집단에서 전두엽-집행기능 검사 점수와의 관련성을 확인하기 위하여 비모수 상관 분석인 Spearman 상관 분석을 실시하였다. 상관계수의 효과 크기는 Cohen의 기준에 따라 해석하였으며 상관계수의 절댓값이 0.10~0.29인 경우 약한 상관, 0.30~0.49인 경우 중간 상관, 0.50 이상인 경우 강한 상관으로 분류하였다. 모든 통계 분석에서 유의수준은 0.05로 설정하였다.

RESULTS

집단 간 읽기 및 쓰기 수행력 비교

첫째, aMCI 집단과 naMCI 집단 간 읽기 수행력을 비교하기 위하여 KOLRA의 규칙 단어, 불규칙 단어, 규칙 비단어, 불규칙 비단어 조건과 PK-WAB-R의 음운변동 단어 읽기 및 비단어 읽기에 대해 각각 Mann-Whitney U-test를 실시하였다. KOLRA의 불규칙 비단어 읽기 과제에서 두 집단 간 유의한 차이가 관찰되었으며 aMCI 집단이 naMCI 집단에 비해 유의하게 낮은 수행을 보였으며(U = 25.50; p = 0.020) 이는 큰 효과 크기(r = 0.50)를 나타냈다. 반면 KOLRA의 규칙 단어, 불규칙 단어, 규칙 비단어 읽기 조건에서는 두 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다(U = 55.50; p = 0.654; U = 51.50; p = 0.549; U = 46.00; p = 0.317). 더불어 PK-WAB-R의 음운변동 단어 읽기에서 aMCI 집단은 naMCI 집단보다 유의하게 낮은 수행을 보였으며(U = 21.50; p = 0.007) 큰 효과 크기(r = 0.58)를 보였다. 반면 비단어 읽기에서는 집단 간 차이가 통계적으로 유의하지 않았다(U = 35.50; p = 0.068). 집단 간 읽기 수행력 비교 결과는 Figure 1과 Table 2에 제시하였다.

둘째, aMCI 집단과 naMCI 집단 간 쓰기 수행력을 비교하기 위하여 PK-WAB-R의 음운변동 단어 쓰기 및 비단어 쓰기에 대해 각각 Mann-Whitney U-test를 실시하였다. PK-WAB-R의 음운변동 단어 쓰기에서 aMCI 집단은 naMCI 집단보다 유의하게 낮은 수행을 보였으며(U = 24.50; p = 0.017) 큰 효과 크기(r = 0.51)를 보였다. 반면 비단어 쓰기에서는 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(U = 52.00; p = 0.573). 집단 간 쓰기 수행력 비교 결과는 Figure 2와 Table 3에 제시하였다.

집단 간 전두엽/집행기능 비교

aMCI 집단과 naMCI 집단 간 전두엽-집행기능을 비교한 결과 의미 범주 단어 유창성 과제에서만 유의한 집단 차이가 관찰되었다(U = 19.50; p = 0.005). aMCI 집단은 naMCI 집단에 비해 의미 범주 단어 유창성 점수의 평균 순위가 유의하게 낮았으며 큰 효과 크기(r = 0.58)를 나타냈다. 반면 음소 범주의 단어 유창성 과제, K-TMT-A, K-TMT-B의 반응시간, K-CWST의 글자 및 색깔 읽기 과제에서는 모두 두 집단 간 유의한 차이가 관찰되지 않았다(p > 0.05). 집단 간 전두엽-집행기능 비교 결과는 Table 4에 제시하였다.

읽기 및 쓰기 수행력과 전두엽-집행기능 검사 점수 간 상관성

집단 간 비교 분석에서 aMCI 집단이 naMCI 집단에 비해 유의하게 낮은 수행을 보인 읽기 및 쓰기 과제들을 대상으로 해당 수행 저하와 전두엽-집행기능 간의 관련성을 추가로 분석하였다. aMCI 및 naMCI 집단 각각에서 읽기 및 쓰기 수행력과 전두엽-집행기능 검사 점수 간 상관분석을 실시한 결과 표본 수의 제한으로 인해 통계적으로 유의한 상관 패턴을 확인하기 어려웠다. 이에 본 연구에서는 전체 MCI 집단을 대상으로 두 집단 간 수행력 차이가 나타난 세 가지 과제들 즉, KOLRA의 불규칙 비단어 읽기, PK-WAB-R의 음운변동 단어 읽기, PK-WAB-R의 음운변동 단어 쓰기 수행력과 전두엽-집행기능 검사 점수 간 Spearman 상관 분석을 실시하였다. 그 결과 KOLRA의 불규칙 비단어는 K-CWST의 단어 읽기 점수와 유의한 양의 상관을 보였으며(Spearman’s ρ = 0.55; p = 0.008) PK-WAB-R의 음운변동 단어 읽기 점수는 의미 범주 단어 유창성 점수와 양의 상관을 보였다(Spearman’s ρ = 0.52; p = 0.013). PK-WAB-R의 음운변동 단어 쓰기 점수는 K-CWST의 단어 및 색깔 읽기 점수, 의미 범주 단어 유창성 점수와 양의 상관을 나타내었다(Spearman’s ρ = 0.60; p = 0.003; Spearman’s ρ = 0.48; p = 0.025; Spearman’s ρ = 0.58; p = 0.005). 읽기 및 쓰기 수행력과 전두엽-집행기능 검사 점수 간 상관분석 결과는 Table 5에 제시하였다.

DISCUSSIONS

본 연구는 aMCI와 naMCI 노인을 대상으로 읽기 및 쓰기 수행력을 비교하고 집단 간 차이가 관찰된 과제들을 중심으로 전두엽-집행기능과의 관련성을 탐색하고자 하였다. 그 결과 aMCI 집단은 naMCI 집단에 비해 모든 읽기 및 쓰기 과제에서 전반적인 수행 저하를 보이기보다는 불규칙 단어 및 불규칙 비단어 읽기와 불규칙 단어 쓰기 과제에서 선택적으로 낮은 수행을 보였다. 이러한 결과는 aMCI에서의 문자 언어 수행 저하가 전반적인 언어 능력 저하라기보다는 특정 언어 처리 조건에서 선택적으로 나타나는 취약성을 반영하는 것으로 해석될 수 있다.

선행 연구에서는 정상 노인에 비해 MCI 노인이 불규칙 단어 및 불규칙 비단어 읽기에서 더 낮은 수행을 보였으며 이를 어휘 통로 기반 처리의 취약성과 관련지어 해석한 바 있다[6,18]. 본 연구에서 관찰된 aMCI와 naMCI 간 차이 역시 어휘통로 의존도가 높은 과제에서 aMCI 집단이 상대적으로 더 취약할 가능성을 시사한다. 읽기 및 쓰기 처리 과정에서 어휘통로는 좌반구의 두정엽-측두엽 접합부 및 후하측두엽을 중심으로 한 신경 네트워크와 관련되어 있으며 이러한 영역들은 어휘·의미 기반 정보의 접근과 통합에 중요한 역할을 한다[19]. MCI를 대상으로 한 뇌 영상 연구들에 따르면 aMCI는 naMCI에 비해 해마 및 내후 각피질을 포함한 내측 측두엽 구조의 위축이 보다 두드러지게 나타나며[8,20], 일부 연구에서는 뒤띠이랑(posterior cingulate gyrus)과 쐐기전소엽(precuneus)을 포함한 후방 네트워크의 변화도 함께 보고된다[21,22]. 이러한 병리적 변화는 어휘·의미 정보를 기반으로 한 언어 처리의 효율성을 저하시켜 불규칙 단어와 같이 어휘통로 의존도가 높은 읽기 및 쓰기 과제에서 수행 저하로 이어질 가능성을 제기한다.

반면 naMCI는 병리적으로 이질적인 특성을 보이는 집단으로[23], 일부 하위 유형에서는 전전두엽 중심의 변화가 보고된다[9,24]. 이러한 경우 언어 표상 자체의 손상보다는 주의 및 집행기능 차원의 취약성이 상대적으로 더 강조될 수 있다. 따라서 본 연구에서 naMCI 집단이 불규칙 단어 읽기 및 쓰기 과제에서 aMCI 집단보다 상대적으로 보존된 수행을 보인 것은 두 하위 유형의 신경학적 기반 차이를 반영한 결과일 가능성이 있다. 더불어 aMCI는 naMCI에 비해 아밀로이드 positron emission tomography 양성률이 높고 추후 알츠하이머 치매로의 전환 가능성이 높은 것으로 보고되어 왔다[10,25,26]. 이러한 점을 고려하면, 본 연구에서 관찰된 aMCI 집단의 선택적 읽기 및 쓰기 수행 저하는 알츠하이머병 관련 병리 기전과의 연관 가능성도 배제할 수 없다. 선행 연구들에 따르면 알츠하이머병의 초기 단계부터 규칙 단어 및 규칙 비단어에 비하여 불규칙 단어의 읽기와 쓰기 수행력 저하가 관찰되며[27-30] 이는 aMCI에서 불규칙 단어 읽기 및 쓰기 수행력이 저하되어 나타난 본 연구 결과와도 일맥상통한다.

본 연구에서 aMCI 집단은 naMCI 집단에 비해 불규칙 비단어 읽기에서도 유의한 수행 저하를 보였다. 불규칙 비단어는 어휘통로와 음운통로를 유연하게 활용하여 읽기를 수행해야 하는 과제로 단일 처리 경로에 의존하는 과제보다 더 높은 인지적 부담을 요구한다[6]. 예를 들어 “숟이”라는 불규칙 비단어를 읽는다고 가정해 보면, 가장 먼저 대상자는 음운통로를 통해 목표 단어인 “숟이”에 포함된 음운 정보를 분석한 후 그다음 어휘통로를 활성화시켜야 한다. 어휘통로의 심성어휘집(mental lexicon) 안에 저장되어 있는 여러 가지 단어들 중 목표 단어인 “숟이”와 음운 조건이 유사한 불규칙 단어 예컨대, “맏이”, “굳이” 등을 참조하여 ‘구개음화’라는 음운변동을 찾아내어야 하며, 이를 실제로 “숟이”라는 목표 단어에 적용시켜 /수지/로 읽을 수 있어야 하는 것이다. 이러한 과정에서는 관련 어휘 후보의 활성화, 부적절한 반응의 억제, 적절한 규칙의 선택 및 적용이 요구되며 이 과정에 전두엽-집행기능의 개입이 필요할 것으로 해석될 수 있다.

불규칙 단어 읽기 및 쓰기에서도 유사한 조절적 처리 과정이 요구된다. 불규칙 단어 읽기는 자동적인 음운 규칙 적용만으로 처리되기 어렵고 심성어휘집에 접근하여 단어별 음운변동 정보를 활용해야 하는 과제이다. 이 과정에서는 규칙 기반 음운 대응으로부터 생성되는 경쟁 반응을 억제하고 여러 어휘 후보 중 적절한 발음을 선택해야 한다. 예컨대 “넓다”와 같은 불규칙 단어를 정확하게 읽기 위해서는 자동적으로 활성화된 규칙적 발음을 억제하고 어휘 저장소에 저장된 발음을 선택·적용해야 한다. 불규칙 단어 받아쓰기 역시 음운 정보에 기반한 자동적 철자 반응을 억제하고 어휘 저장소에 저장된 철자 표상을 선택・유지하는 과정이 필요하다. 예컨대 ‘밟다’와 같은 단어를 받아쓸 때에는 들리는 음운 정보만을 따라 쓰기보다 심성어휘집에 있는 정확한 철자 정보를 선택하고 이를 작업기억에 유지한 채 글자를 순서대로 정확히 써 나가야 한다. 이러한 일련의 억제, 선택, 유지 과정은 전두엽 기반 집행기능과 밀접하게 관련되는 것으로 설명할 수 있다.

본 연구의 상관 분석 결과는 이러한 해석을 뒷받침한다. 전체 MCI 집단을 대상으로 한 상관 분석에서 KOLRA의 불규칙 비단어 읽기 수행력은 K-CWST의 글자 읽기 점수와 유의한 양의 상관을 보였고 PK-WAB-R의 음운변동 단어 읽기 수행력은 의미 범주 단어 유창성 점수와 유의한 상관을 나타냈다. 한편 PKWAB-R의 음운변동 단어 쓰기 수행력은 K-CWST의 글자 및 색깔 읽기 점수와 의미 범주 단어 유창성 점수 모두와 유의한 상관을 보였다. 스트룹 과제는 억제 및 간섭 통제를 반영하는 대표적인 집행기능 검사이며 특히 색깔 읽기 과제는 자동화된 읽기 반응을 억제하고 비우세 반응을 선택해야 한다는 점에서 글자 읽기 조건보다 더 높은 수준의 억제 및 간섭 통제를 요구하는 과제로 알려져 있다. 반면 글자 읽기 조건은 비교적 자동화된 언어 처리 과정에 의존하며 상대적으로 억제 요구가 낮은 과제로 간주된다[16,31]. 이러한 점을 고려할 때 본 연구에서 읽기 수행이 주로 스트룹 과제의 글자 읽기 조건과의 상관을 보인 반면 쓰기 수행은 색깔 읽기 조건과도 유의한 상관을 나타낸 결과는 쓰기 과제가 읽기보다 억제 및 간섭 통제를 포함한 전두엽-집행기능의 개입을 더 많이 요구할 가능성을 시사한다. 즉 불규칙 단어 쓰기 과제는 단순한 언어 처리뿐 아니라 경쟁하는 철자 후보의 억제, 적절한 표상의 선택 및 유지와 같은 조절적 처리 과정을 더 강하게 요구하는 과제로 해석될 수 있다. 이러한 점을 종합하면 본 연구에서 수행 저하가 관찰된 읽기 및 쓰기 과제들은 단순한 언어 처리 과제라기보다는 전두엽 기반 집행기능 자원의 조절적 개입을 요구하는 과제임을 시사한다.

한 가지 주목할 점은 aMCI와 naMCI 집단 간 전두엽-집행기능 검사 점수 비교에서는 대부분의 검사에서 유의한 차이가 관찰되지 않았다는 점이다. 이는 aMCI 집단이 naMCI 집단에 비해 집행기능 전반이 저하되었다고 해석하기보다는 집행기능 점수 자체는 유사하더라도 이를 언어 과제 수행에 동원하는 효율성이나 요구 수준에서 차이가 존재할 가능성을 시사한다. 즉 aMCI에서는 내측 측두엽 병리로 인해 어휘·의미 기반 정보의 활성화가 불안정해지면서 불규칙성이나 음운변동과 같이 조절적 처리가 요구되는 언어 과제에서 집행기능 부담이 증가하고 그 결과 수행 저하가 나타났을 가능성이 있다.

임상적으로 본 연구의 결과는 경도인지장애 노인의 언어 평가에서 규칙 단어 중심의 과제만으로는 미묘한 수행 저하를 포착하는 데 한계가 있을 수 있음을 시사한다. 불규칙 비단어 읽기 및 음운변동 단어 읽기와 쓰기 과제는 aMCI에서의 언어 처리 취약성을 보다 민감하게 반영할 수 있는 평가 지표로 활용될 가능성이 있다. 다만 본 연구는 표본 수가 제한적이며 횡단적 설계로 이루어졌다는 한계를 가진다. 향후 연구에서는 보다 큰 표본을 대상으로 한 종단 연구를 통해 이러한 언어 과제 수행이 인지 기능 저하의 진행이나 치매로의 전환을 예측하는 지표로 활용될 수 있는지에 대한 추가적인 검증이 필요할 것이다. 더불어 본 연구에서는 읽기 및 쓰기 오류 유형에 대한 질적 분석은 포함하지 못하였다. 향후 연구에서는 aMCI와 naMCI 간 오류 패턴의 차이를 보다 정교하게 분석함으로써 두 집단 간 언어 처리 기전의 질적 차이를 규명할 필요가 있겠다.

Notes

Ethical Statement

This study was approved by the Institutional Review Board of Dong-A University Medical Center (No. 19-239). Written informed consent was obtained from all participants.

Acknowledgements

N/A

Declaration of Conflicting Interests

There are no conflict interests.

Funding

This Research was supported by the Tongmyong University Research Grants 2024 (2024A013).

Author Contributions

Conceptualization: Soo Jung Lee. Data collection: Soo Jung Lee. Formal analysis: Soo Jung Lee. Funding acquisition: Soo Jung Lee. Methodology: Soo Jung Lee. Writing-original draft: Soo Jung Lee. Writing-review & editing: Soo Jung Lee.

Figure 1.

Comparison of reading performance between aMCI and naMCI. KOLRA: Korean Language-based Reading Assessment, PKWAB-R: Paradise·Korean version of the Western Aphasia Battery-Revised, aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment. *p < 0.05, **p < 0.01.

Figure 2.

Comparison of Writing Performance between aMCI and naMCI. PK-WAB-R: Paradise·Korean version of the Western Aphasia Battery-Revised, aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment. *p < 0.05.

Table 1.

Demographic and clinical characteristics of the aMCI and naMCI groups

Characteristic	aMCI (n = 11)	naMCI (n = 11)	p-value
Age (years)	72.27 ± 6.03	72.91 ± 4.69	0.692
Gender (M:F)	3:8	3:8	1.000
Education level (years)	8.18 ± 3.74	11.00 ± 3.72	0.112
K-MMSE	25.64 ± 4.36	26.36 ± 2.67	0.973

Values are presented as mean ± standard deviation. aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment, K-MMSE: Korean-Mini Mental State Examination

Table 2.

Comparisons of reading performance between the aMCI and naMCI groups

Reading tasks	aMCI (n = 11)	naMCI (n = 11)	U	p-value
KOLRA: regular words	11.95	11.05	55.50	0.654
KOLRA: irregular words	10.68	12.32	51.50	0.549
KOLRA: regular nonwords	10.18	12.82	46.00	0.317
KOLRA: irregular nonwords	8.32	14.68	25.50	0.020^*
PK-WAB-R: irregular words	7.95	15.05	21.50	0.007^**
PK-WAB-R: nonwords	9.23	13.77	35.50	0.068

Values are presented as mean ranks and group comparisons were performed using the Mann-Whitney U-test. aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment, KOLRA: Korean Language-based Reading Assessment, PK-WAB-R: Paradise·Korean version of the Western Aphasia Battery-Revised.

^* p < 0.05,

^** p < 0.01

Table 3.

Comparisons of writing performance between the aMCI and naMCI groups

Writing tasks	aMCI (n = 11)	naMCI (n = 11)	U	p-value
PK-WAB-R: irregular words	8.23	14.77	24.50	0.017^*
PK-WAB-R: nonwords	10.73	12.27	52.00	0.573

Values are presented as mean ranks and group comparisons were performed using the Mann-Whitney U-test. aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment, PK-WAB-R: paradise∙Korean version of Western aphasia battery-revised.

^* p < 0.05

Table 4.

Comparisons of frontal-executive function between the aMCI and naMCI groups

Frontal-executive measures	aMCI (n = 11)	naMCI (n = 11)	U	p-value
Semantic verbal fluency	7.77	15.23	19.50	0.005^*
Phonemic verbal fluency	10.00	13.00	44.00	0.300
K-CWST: color reading	9.23	13.77	35.50	0.101
K-CWST: word reading	10.68	12.32	51.50	0.562
K-TMT-E: part A (sec)	10.27	12.73	47.00	0.401
K-TMT-E: part B (sec)	12.09	10.91	54.00	0.699

Values are presented as mean ranks and group comparisons were performed using the Mann-Whitney U-test. aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment, K-CWST: Korean-Color Word Stroop Test, K-TMT-E: Korean-Trail Making Test for the Elderly.

^* p < 0.01

Table 5.

Correlations between reading and writing performance and frontal-executive function measures in the overall MCI group

Frontal-executive measures	KOLRA: irregular nonwords reading	PK-WAB-R: irregular words reading	PK-WAB-R: irregular words writing
Semantic verbal fluency	0.29	0.52^*	0.58^**
Phonemic verbal fluency	0.05	0.16	0.23
K-CWST: word reading	0.55^**	0.35	0.60^**
K-CWST: color reading	0.32	0.35	0.48^*
K-TMT-E: part A (sec)	-0.10	0.17	0.01
K-TMT-E: part B (sec)	-0.16	-0.18	-0.33

Spearman’s ρ values are reported for the overall MCI group (n = 22). Only tasks showing significant group differences between aMCI and naMCI were included. MCI: mild cognitive impairment, KOLRA: Korean Language-based Reading Assessment, PK-WAB-R: Paradise·Korean version of Western Aphasia Battery-Revised, K-CWST: Korean-Color Word Stroop Test, K-TMT-E: Korean-Trail Making Test for the Elderly, aMCI: amnestic mild cognitive impairment, naMCI: non-amnestic mild cognitive impairment.

^* p < 0.05,

^** p < 0.01

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