Comparison of Word Production Ability of Young and Middle-Aged Adults Using Word-Chain Tasks
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Abstract
Purpose
The purpose of the present study was to investigate the performance on a word-chain task across two age groups (youth: 20~39 years and middle-aged groups: 40~64 years).
Methods
In the word-chain task, we analyzed the number of correct responses and reaction times (time from the final consonant/vowel of the previous word to the initial consonant/vowel of the second syllable of the next word). The correlation between the ability of word-chain task and Controlled Oral Word Association Test (COWAT), Korean-Mini Mental State Examination, Short form-Korean-Boston Naming Test, Korean-Trail Making Test-Elderly (K-TMT-E) (A,B) & Digit Symbol Coding (DSC) were analyzed.
Results
The following results were obtained: (i) with increasing age, the number of the correct responses in the word-chain task’s (p < 0.001) and that of COWAT (p < 0.001) gradually declined; (ii) with increasing age, the number of DSC produced gradually declined (p < 0.001) and response time of K-TMT-E (A,B) also gradually increased; (iii) in both groups, the total number of correct responses of the word-chain task correlated with the number of correct responses of COWAT; (iv) the middle-aged group showed a correlation between the word-chain task and DSC.
Conclusion
The ability on the word-chain task might reflect aging and cognitive changes in normal adults.
INTRODUCTION
우리나라의 고유한 문자체계인 한글은 글자 자체가 소리를 나타내는 표음 문자이면서 글자가 낱말의 음을 음소의 단위까지 분석하여 표기하는 성질을 가진 음소 문자에 속하며, 동시에 이러한 음소들의 결합을 통해 한 음절을 시각적인 형태를 가진 한 글자로 나타내는 음절 문자의 성격을 가진 독특한 언어이다(Han et al., 2014). 한글의 음절은 단독으로 혹은 음절 간의 결합을 통해 단어를 형성하는데, 이러한 단어들은 추상적인 어휘소(lexeme)의 형태로 모여 어휘부 또는 어휘목록(lexicon)이라는 어휘모음집을 구성한다. 음소가 모여 시각적인 형태의 음절을 구성하는 특성을 가진 한글 문자를 사용하는 화자들에게 어휘소를 구성하는 최소단위는 음절인 것으로 알려져 있다(Choi, 1997). 우리와 같은 동아시아 문화권에 속하는 일본의 문어체계 중 표음 문자인 가나(kana)는 아(あ), 이(い), 우(う), 에(え), 오(お)의 다섯 가지 모음에 자음이 결합되어 하나의 음절을 이루는 음절 문자에 해당되므로 가나의 언어학적 최소단위 또한 음절이 된다(예: /a/는 あ라고 표기되지만, /ka/는 /k/와 /a/가 합쳐지는 형태가 아닌, /ka (か)/라는 하나의 음절로 표기됨). 이렇게 음절 문자의 특성을 공유한다는 측면에서 한글과 가나는 유사하다고 여겨질 수 있다. 한편 영어권에서 사용되는 알파벳 문자의 경우 표음 문자인 22개의 음소로 구성되었던 페니키아 문자와 그리스어의 모음 5가지(alpha, epsilon, eta, iota, omicron)로 구성된 그리스 문자로부터 유래되어 오늘날의 문자로 만들어졌다. 알파벳 문자는 자음과 모음이 결합하여 하나의 음절 소리를 산출할 수는 있지만 시각적으로 음절의 형태가 구분되지 않는 음소 문자의 특성을 가지며, 단어의 복수형 혹은 마찰음, 파찰음 계열의 자음이 단어의 뒷부분을 구성하는 경우(예: jazz, bless, glasses) 모음과 결합된 음절이 아닌 자음 음소만으로도 발음하는 것이 가능하다. 이러한 맥락에서 알파벳 문자 체계를 사용하는 순수 실서증(pure agraphia) 환자들은 음소 문자의 특성을 살려 낱글자인 음소를 하나씩 읽는 양상(letter by letter reading)을 빈번히 보이는 반면(Patterson & Kay, 1982), 우리나라 환자들은 음절 문자의 특성에 따라 낱개의 음소가 아닌 자음과 모음을 결합하여 음절 단위로 읽는 양상을 보인다(Kim & Na, 2000).
이러한 연구 결과들은 결국 문자체계의 특성에 따라 화자들이 문자와 언어를 사용할 때 서로 다른 방식의 전략을 사용할 가능성이 있으며, 음절 문자와 음소 문자 체계 간에 글자를 인식하고 사용하는 양상도 다를 수 있음을 시사한다. 또한 문자적 차이는 언어를 공유하는 집단에 따라 서로 다른 언어적 놀이를 만들어 내기도 한다. 예를 들면, 문자의 음절적 특성을 공유하는 한국과 일본에는 각각 ‘끝말잇기’와 ‘shiritori’라는 비슷한 형태의 언어적 놀이가 발달하였다. 이러한 형태의 놀이는 산출된 단어의 마지막 음절로 시작하는 새로운 단어를 이어서 산출하는 형식의 활동으로 정의된다(Oishi, 1998). 한글은 초성과 중성, 종성의 결합을 통해 첫 음절이나 마지막 음절 위치에 올 수 있는 경우의 수를 산술적으로 산정하였을 때 현대 한글 음절 목록을 기준으로 11,172가지의 음절이 올 수 있고(Kim, 2010), 이 중 실제 사용되고 있는 음절의 수를 감안하는 경우에도 약 3,000여 개에 달하는 음절이 올 수 있으며, 일본어에서는 이보다 적긴 하지만 순수 음절 46개와 탁음, 촉음, 요음과의 결합을 통해 105개의 음절로 마치거나 시작할 수 있다. 따라서 마지막 음절에 따라 많은 경우의 수가 발생할 수 있으므로 놀이로서 활용될 수 있었다. 그러나 음소 문자의 특성이 강한 영어의 경우 흔히 단어를 구성하는 마지막 글자를 음절보다는 음소로 인식하게 되며, 이때 단어의 마지막이나 시작하는 위치에 놓일 수 있는 글자는 26개의 알파벳으로 제한된다. 더구나 영어권에서는 x나 y로 끝나는 단어가 적지 않지만, 26개의 음소 중 이러한 글자로 시작되는 단어의 비율이나 빈도는 높지 않으므로 마지막 음절 조건에 제한이 있는 끝말잇기보다는 단어를 구성하는 개별 음소를 확인하고 그 음소들을 공유하는 또 다른 단어를 찾는 ‘십자말풀이(cross-word puzzle)’ 형식의 언어적 놀이가 더욱 대중화되었다(Weisskirch, 2006).
이러한 문자적 특성과 선호도의 차이로 인하여 그간 끝말잇기에 대한 연구는 영어권이 아닌 일본에서 주로 시행되었다. 평균 82세에 해당하는 남녀 노년층에게 간이정신상태검사(MiniMental State Examination, MMSE)와 끝말잇기를 시행하고 그 수행을 비교하여, 남성이 여성보다 인지 기능 및 끝말잇기에서 높은 수행력을 보였으며, MMSE 점수가 높을수록 끝말잇기에서 높은 수행력을 보였다는 결과를 보고하면서 끝말잇기를 활용한 인지 기능 평가에 대한 타당성 및 재현성을 검증하였다(Kawazoe & Murata, 2013). 또한 행동적 분석뿐만 아니라 신경해부학적 측면에서 끝말잇기와의 관련성을 확인하려는 시도가 있었는데, 정상 성인을 대상으로 자기뇌파 검사(magnetoencephalography)를 통하여 좌뇌의 전두엽 중, 하부의 활성화 및 양쪽 등쪽외측 전전두엽(dorsolateral prefrontal cortex) 활성화를 확인하였으며(Yamamoto et al., 2004), 뇌전증 환자에게 기능적 자기공명영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI)을 시행하여 브로카 영역에서의 활성화를 확인하였다(Kashida et al., 2016). 그러나 우리나라의 한글은 일본어보다 더 다양한 경우의 수로 음절 생성이 가능하여 끝말잇기 놀이가 매우 발달한 문화권임에도 불구하고 이 과제를 활용하여 인지 능력이나 언어 능력과의 관련성을 파악하는 연구는 아직 시도된 바가 없다.
끝말잇기는 이전에 산출했던 단어의 끝음절로 시작하는 새로운 단어를 산출하는 활동이라는 측면에서 언어 능력의 구성 요소 중, 이름대기 능력과 밀접한 관련이 있을 수 있다. 이름대기는 흔히 대면이름대기와 생성이름대기로 나뉘는데, 대면이름대기는 시각적, 청각적으로 제시된 참조물을 통하여 해당 어휘에 대한 지식 혹은 이와 관련된 여러 어휘에 대한 어휘목록이 있어야 하며, 시각적 참조물에 대한 의미적 정보에 대한 이해력을 요구한다. 또한 제시된 의미 자질에 대한 수렴적 사고의 의미 처리 능력 및 어휘목록 내 자신이 산출하고자 하는 목표어휘를 선택하는 어휘 판단력, 결정한 어휘에 대한 적절한 음운적 표현을 요구하는 수렴적 이름대기 과제이다(Johnson & Anglin, 1995; Oh et al., 2010). 반면 생성이름대기는 대면이름대기와 같이 시각적, 청각적 참조물을 참조하는 것이 아닌 대상자가 목표어휘를 산출하기 이전에 목표어와 관련된 의미망(semantic network)을 활성화시키고, 이와 연결된 개념을 따라 활성화된 어휘에 대한 점화 효과(priming effect)를 통해 어휘를 생성하는 확산적인 이름대기 과제이다(Fromkin et al., 2007). 따라서 임상 현장에서는 언어적 측면에서의 확산 및 수렴적 사고 능력을 확인하기 위하여 주로 한국판-보스턴 이름대기검사(Korean-Boston Naming Test, K-BNT)나 통제단어연상(Controlled Oral Word Association Test, COWAT) 과제를 시행하고 있다.
그러나 끝말잇기 과제는 음운인식이나 어휘력에 기초한 언어적 측면뿐 아니라 주의력과 더불어 기억력이나 인출 능력 등의 집행 기능이 요구되는 과제로서 상기에서 언급된 두 이름대기 과제와 비교하여 보다 난이도가 높으며 더욱 고차원적인 인지 기능을 요구한다. 즉, 끝말잇기를 수행하기 위해서는 기본적으로 과제의 규칙을 적용하고, 선행 제시된 단어를 구성하는 음소의 배열을 인식한 후, 그중 단어의 마지막 음절을 인식하고 그 음절로 시작하는 단어를 선택하여 산출하는 능력이 필요하다. 이와 동시에, 끝말잇기의 특성상, 새로운 단어를 선택할 때는 그 다음에 이어지는 단어의 첫음절까지 고려하여 다양한 단어의 후보(candidates) 중에서 적절한 단어를 선택하는 능력이 필요하다. 더불어 '생성이름대기' 과제에서 사용되는 다양한 전략(예: 탐색 및 전환(switching)을 활용하는 능력뿐만 아니라 반복 산출을 피하기 위해 이전에 산출한 단어를 배제하면서 새로운 단어를 산출하기 위하여 기억력과 더불어 등쪽외측 전전두엽의 고차원적 집행 기능 및 안와전두피질의 억제 기능 등이 요구된다.
인간의 뇌는 노화 과정에서 발생하는 신경세포의 소실로 위축될 수 있는데, 특히 끝말잇기와 관련이 있는 것으로 여겨지는 등쪽외측 전전두피질(Yamamoto et al., 2004)의 경우 연령이 증가하면서 가장 많이 위축되는 양상을 보이는 것으로 보고되었다(Raz et al., 1997). 여기서 주목할 점은 노년기 이전의 중장년기에서부터 이러한 인지 기능과 어휘 능력의 저하가 관찰되었다는 것이다. 6세~70대까지를 대상으로 전두엽 집행 기능 평가를 시행한 연구 결과에서도 대학생 시기 이후부터 주의집중력, 언어 유창성, 시공간 추론 능력 등의 저하가 나타남이 보고되었다(Yeom & Kang, 2006). 또한 어휘력 측정을 위해 KoreanWechsler Adult Intelligence Scale과 언어기억 측정을 위해 Korean Version of Memory Assessment Scales를 실시한 연구에서는 어휘력과 언어 기억, 지각적 측면에서 중년층부터 이미 저하가 일어나고 있음이 언급되었다(Lee et al., 2012). 따라서 대면이름대기 및 생성이름대기 과제와 더불어 더욱 고차원적인 인지 기능을 요하는 끝말잇기는 노년기 이전 중장년 시기에서 연령 증가에 따른 기능 저하에 대해 살펴볼 수 있는 민감한 과제가 될 수 있다.
그간 청년층과 중장년층을 대상으로 동사 대면이름대기 능력을 비교하거나 생성이름대기 과제에서 관찰된 반응을 분석하거나(Kim et al., 2015), 청년층과 노년층 간 생성이름대기의 범주별 전형성을 비교하는 연구(Sung & Kim, 2011)들을 통하여 노년층보다 이른 시기의 정상 성인 집단을 주목하려는 시도가 있었다. 그러나 이러한 선행 연구들을 제외한 대부분의 이름대기 능력 관련 연구들에서는 연구 대상자로 정상 노년층이나 인지장애군을 대상으로 하였으며(Choi et al., 2013; Won et al., 2017), 청년 집단이나 중장년 집단은 노년층의 통제군으로서 주로 다루어져(Lee & Lee, 2014) 청년층 및 중장년층의 다양한 이름대기 능력에 대한 연구가 부족한 실정이다.
이에 본 연구의 목적은 청년층 및 중장년층을 대상으로 임상에서 널리 사용되고 있는 이름대기 과제들과 더불어 높은 수준의 인지 및 이름대기 능력을 필요로 하는 끝말잇기 과제를 통해 연령에 따른 수행력 및 산출 단어 간 반응시간을 비교해보고, 기존의 이름대기 과제의 수행력 및 관련 인지 기능과의 상관관계를 알아보고자 하였다.
MATERIALS AND METHODS
연구 대상
본 연구의 대상은 20~64세의 정상 성인 50명(남 20명, 여 30명)으로 경기 및 춘천 지역에 거주 중인 성인을 대상으로 하였다. 각 대상자는 통계청 경제활동인구조사 결과(2020) 및 정신 장애 진단 및 통계 편람(2000) 내의 기준에 근거하여 청년 집단은 20~39세의 25명(남자 9명, 여자 16명), 중장년 집단은 40~64세의 25명(남자 11명, 여자 14명)으로 구성하였다. 연구에 참여하는 정상 대상자는 건강선별설문지(Christensen et al., 1991)를 통해 정신적, 신경학적 질환 병력이 없으며, 초졸 이상 학력, 한국판 간이정신상태검사(Korean-Mini Mental State Examination [K-MMSE]; Kang, 2006)에서 정상 규준에 해당되는 수행력을 보이는 자로 한하였다. 끝말잇기 과제 중 각 음소별 단위를 알고 자소와 음소가 불일치하는 단어에 대한 기초적인 문어 능력이 요구되는데 이를 확인하기 위해 짧은 문장 수준인 “눈을 감으세요”를 읽을 수 있는 자로 제한하였다. 대상자는 모두 연구 참여 전 연구의 목적 및 절차에 대한 설명을 듣고 연구 참여 동의서에 서명을 하였다(HIRB-2020-062). 두 집단 간 연령, 한국판간이 정신상태검사, 교육년수 점수의 차이를 독립표본 t-검정으로 확인한 결과 교육년수(p = 0.005), K-MMSE (p = 0.004)에서 차이가 나타났다(Table 1).
Demographic information for two groups
연구 과제
일반적으로 끝말잇기 과제의 절차는 대상자와 상대자가 한 번씩 번갈아 가면서 단어를 산출하는 방식으로 이루어진다. 그러나 이러한 방식의 절차는 한 과제에서 두 명의 대상자가 있을 경우 상대방의 반응에 따라 한 대상이 무조건 이길수 있는 필승 전략이 있다는 점에서 상대자의 반응 양상이 대상자의 단어 산출의 결과에 영향을 미칠 수 있다는 체르멜로 정리(Schwalbe & Walker, 2001)가 적용된다. 이에 진행 및 분석에서 발생할 수 있는 오차 및 오류를 최소화하면서 동시에 끝말잇기 산출 시 전략을 어떻게 사용하는지 확인하기 위해 모든 대상자에게 동일하게 첫 단어를 검사자가 제시하고, 그 이후부터 이루어지는 모든 단어 산출은 대상자 단독으로 이어나가며 시행하는 방법을 선택하였다. 처음 제시하는 단어는 빈도의 영향을 통제하기 위해, 새 한글사전(1979) 수록 단어와 COWAT 연구(Kang et al., 2000)에 근거하여 한국어 어휘목록 중 최고빈도 음소인 ‘ㄱ’과 중고빈도 음소인 ‘ㅇ’, 중빈도 음소인 ‘ㅅ’을 차용 후 이를 기반으로 고빈도 및 중빈도의 초성을 선정하였다. 음소를 선정한 후에는, 해당 음소가 각각 포함된 마지막 음절을 선정하되, 가장 첫 번째 모음이면서 한글을 기본 형태를 만들 때 가장 빈번히 사용하는 ‘ㅏ’ 모음을 활용하였다. 그 후, 제시 단어 선정 시에는 대상자의 인지적 부담을 최소화하기 위하여 ‘가’, ‘사’, ‘아’ 음절이 마지막 음절로 포함되면서 연세말뭉치(1988) 내 고빈도 어휘에 해당하는 단어 ‘화가’, ‘이사’, ‘복숭아’를 각각 첫 제시 단어로 최종 선정하였다.
연구 절차
모든 대상자는 건강선별설문지를 통해 인지 기능에 영향을 줄 수 있는 질환이 없는 것을 확인하였다. 끝말잇기 능력과 인지 기능과의 관계를 확인하기 위하여 다음과 같은 과제를 시행하였다. 먼저, 끝말잇기 과제 산출 시 중복된 단어를 산출하지 않기 위해 이전에 본인이 산출한 어휘를 기억할 수 있는 기억력과 과제를 끝까지 수행할 수 있는 주의력 및 집중력을 선별 확인하고, 끝말잇기 시 연음화 등의 음운 규칙으로 인한 끝음절의 변화를 인식하는 음운인식 능력을 평가하기 위하여 K-MMSE 내에서 간단한 문장쓰기와 문장읽기('눈을 감으세요')를 실시하였다. 이후 주의력과 집중력을 심화 평가하기 위하여 Seoul Neuropsychological Screening Battery (SNSB-II; Kang et al., 2012) 중 제한된 시간 동안 숫자에 대응하는 기호를 작성하는 과제를 통하여 주의력 및 심적 유창성(mental fluency) 등의 인지 기능을 확인하는 숫자-기호 바꿔쓰기검사(Digit Symbol Coding [DSC]; Oh & Choi, 2019) 1분이라는 시간 동안 과제에 집중할 수 있는 주의력을 평가하기 위해 1에서 15까지의 숫자를 잇는 선택적 주의력검사(Korean-Trail Making TestElderly ver. A form, K-TMT-A)와 숫자와 숫자와 요일을 번갈아 잇는 교대적 주의력검사(Korean-Trail Making TestElderly ver. B form, K-TMT-B)를 실시하였다. 끝말잇기 능력과 이름대기 능력과의 관계를 확인하기 위하여 언어 능력 측면에서는 한국판-보스톤 이름대기검사 축약판(Short formKorean-Boston Naming Test, S-K-BNT)과 통제단어연상(COWAT) 중 ‘ㄱ’ 음소 유창성검사를 실시하였다. S-K-BNT와 COWAT 과제는 본 끝말잇기 과제 수행에 영향을 줄 수 있는 이름대기 과제이므로 끝말잇기 과제 이후에 실시하였다.
본 과제인 끝말잇기는 상대자의 반응에 따라 수행력에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 대상자 스스로 실시함을 설명한 뒤, 1분이라는 시간 동안 최대한 많은 수의 ‘이름대기’를 하도록 유도하였다. 본 과제 실시 전 끝말잇기의 규칙에 대해 다음과 같이 규칙을 설명한 뒤 3번의 task 동안 ‘화가’, ‘이사’, ‘복숭아’를 제시하였다. 대상자에게 제시된 규칙은 다음과 같다. 1) 기존 끝말잇기 방식처럼 상호 간에 주고받는 것이 아닌 스스로 끝말잇기를 시행한다. 2) 글자수는 2~4 음절(글자)로 제한한다. 3) 한국어 어휘 특성상 /ㄹ/로 시작하는 음절의 경우 두음법칙 사용을 허용한다. 4) 총 3회 실시하며 각 회차당 1분의 시간을 제공한다. 5) 앞 회차를 포함해서 이전 산출했던 모든 단어는 반복 산출을 금지한다. 6) 단어 산출이 막힐 경우 과제를 그만두거나 이전 단어를 수정 후 이어나가는 것이 가능하다.
분석 방법
검사는 검사자와 대상자가 일대일 상황의 조용한 환경에서 시행되었으며, 대상자의 모든 반응 양상은 실시간 수기 기록 및 녹음기(S0NY-ICD-UX560F; SONY, Tokyo, Japan)를 통하여 녹음된 후 분석되었다. 수행력 분석을 위하여, 끝말잇기 시 각 제시 단어별로 1분간 산출된 정반응 수를 모두 합하여 총 정반응수(total number of correct response, TNC)로 산정하였다. 수행 시, 이전 제시 단어에서 산출했던 단어를 반복하는 경우 반복 횟수(number of repetition, NoR)를 측정하고, 이는 TNC에서 제외하였다. 단, 대상자가 산출한 단어 중 일부 직종이나 환경에서만 사용하는 은어/줄임말(예: 리퍼 → 니빠, 팔레트 → 빠레트)의 경우 대상자의 과제 지속을 위한 노력으로 볼 수 있으며, 공식 이름대기검사 내에서도 상기와 같은 단어가 연령층이나 직업에 따라 정반응으로 처리된다는 점에 차용하여 본 연구에서도 정반응으로 처리하였다. 반응시간(reaction time, RT) 측면에서는 이전에 산출한 단어와 그 다음에 산출한 단어 사이의 시간을 측정하였다. 단어와 단어 사이의 산출시간 기준의 경우 각 단어 산출 시의 반응시간 측정 산출 기준을 일부 차용하였으나(Park & Yoon, 2015), 예비 연구 시, 끝말잇기 시행 시 산출 단어의 첫 음절을 길게 산출하는 경우와 긴 쉼(pause) 후 산출하는 경우가 관찰되어 이전 산출 단어의 어말종성으로부터 다음 단어의 어중초성 간의 산출시간만을 측정하였다. 시간 측정시에는 음성 프로그램 Praat (Softnics, Barcelona, Spain)를 통해 측정하여 초(second)의 소수점 둘째 자리까지 측정 및 평균 시간을 측정하였다. COWAT 음소 유창성 과제는 /ㄱ/ 음소 유창성 과제를 실시하였으며, 검사자가 음소를 제시한 시점에서 60초 동안 정반응 산출한 수를 산정하였다. S-K-BNT 과제는 그림판을 보여준 뒤 정반응 산출한 수를 측정하였다. K-TMT-E 과제는 A와 B형 모두 사전 설명 후 연습 문항을 실시한 뒤 본 과제에서 숫자 1에서 시작하는 시점으로부터 마지막 숫자 혹은 요일에 닿는 시점까지의 시간을 측정하였다. DSC 과제의 경우 연습 문항 실시 후 120초의 시간 동안 산출한 총 정반응 수를 측정하였다.
통계 분석
두 집단(청년, 장년)을 대상으로 K-MMSE, DSC, K-TMT-A, K-TMT-B, S-K-BNT, COWAT, 끝말잇기를 실시하고 연령 집단 간 차이 검정을 위하여 독립표본 t-검정을 통해서 확인하였다. 또한, 집단과 이름대기 과제(끝말잇기, S-K-BNT, COWAT)의 상호작용 효과를 확인하기 위해 반복측정분산분석(repeated measures analysis of variance)을 실시하였다. 추가적으로는 끝말잇기 총 정반응 수(TNC), 반응시간(reaction time), 반복 횟수(NoR)와 K-MMSE 점수, COWAT 산출개수, S-K-BNT 산출개수, K-TMT-E (A, B form), DSC correct 점수 간의 상관관계를 피어슨 상관계수(Pearson correlation)를 통하여 확인하였다.
RESULTS
연령 집단 간 끝말잇기 및 이름대기 과제 수행력 비교
먼저, 연령 집단과 이름대기 과제의 상호작용 효과를 확인하기 위해 이름대기 과제(끝말잇기의 TNC, S-K-BNT, COWAT) 간의 수행력을 확인하였다. 그 결과, 집단과 이름대기 과제 간의 상호작용 효과가 관찰되었다(F(2,96)= 13.571, p < 0.001). 이에 주효과 검정을 통해 집단별 수행력의 차이를 확인한 결과, 중장년층 집단의 수행력이 청년층보다 낮았으며(F(1,48) = 22.378, p < 0.001) 이름대기 과제 간 수행력의 차이가 나타났다(F(2,47) = 178.211, p < 0.001) (Figure 1). 사후 검정을 통해 이름대기 과제별 집단 간 수행력 차이를 확인한 결과, 끝말잇기의 TNC(p < 0.001)와 COWAT /ㄱ/ 음소 유창성 과제의 산출 개수(p < 0.001)에서는 중장년층 집단이 청년 집단보다 수행력이 낮게 나타났다. 또한 NoR은 중장년층이 더 많이 산출하였다(p = 0.013). 끝말잇기 단어 산출 간 RT의 길이(p = 0.088)와 S-K-BNT (p = 0.072)의 경우 중장년층이 더 긴 반응시간과 높은 수행력을 보였으나, 통계적으로는 유의하지 않았다(Table 2).
Interaction between age and naming tasks. S-K-BNT: Short form for the Korean-Boston Naming Test, COWAT /ㄱ/: Controlled Oral Word Association Test /ㄱ/ phoneme.
Characteristic differences in naming task & word-chain task by age groups
연령 집단 간 인지 기능검사 수행력 비교
연령 집단 간 인지 기능의 수행력 차이를 비교한 결과(Table 3), 중장년은 DSC과제에서 청년층에 비해 수행력이 저하되었으며(p < 0.001), K-TMT-A (p = 0.001) 및 K-TMT-B (p = 0.002) 과제에서도 청년층보다 과제 수행시간이 길게 나타났다.
Characteristic differences in cognitive task by age groups
끝말잇기 과제 수행력과 이름대기 및 인지 기능 과제 간의 상관성
청년 집단에서 끝말잇기 과제의 수행력과 이름대기 및 인지 기능 간의 상관성을 확인한 결과, 끝말잇기의 TNC는 NoR과 정적 상관(p = 0.003) 및 COWAT의 음소 유창성 과제와 정적 상관(p = 0.001)을 보였으며, K-TMT-A 수행시간과는 부적 상관(p = 0.047)을 보였다. 또한, 끝말잇기의 RT와 COWAT 수행력 간에는 부적 상관(p = 0.034)이 관찰되었으며, NoR는 TNC(p = 0.003) 및 S-K-BNT (p = 0.034)와 정적 상관을 보였다(Table 4).
Correlation of dependent variables in youth group
중장년 집단에서 끝말잇기 과제의 수행력과 이름대기 및 인지 기능 간의 상관성을 확인한 결과, 끝말잇기의 수행력에서 끝말잇기 TNC는 NoR (p = 0.023), COWAT (p = 0.007), DSC (p = 0.009)에서 모두 정적 상관을 보였으며, RT와는 부적 상관(p = 0.024)이 관찰되었다. NoR은 DSC (p = 0.002)와 정적 상관을 보였다(Table 5).
Correlation of dependent variables in middle aged group
DISCUSSIONS
본 연구는 정상 청년층과 중장년층을 대상으로 다각적인 인지 및 언어 기능이 요구되는 이름대기 과제인 끝말잇기를 시행하고 총 정반응 수(TNC) 및 반응시간(RT)을 분석하였다. 그리고 끝말잇기 시 단기기억 및 작업기억 능력을 확인하기 위하여 반복 산출 수(NoR)를 측정하였다. 추가적으로 기존의 표준화된 이름대기검사 및 관련 인지 기능검사를 시행하고 끝말잇기 과제 수행력과의 관련성을 확인하여 추가 이름대기 과제로서의 의의를 살펴보고자 하였다.
먼저, 이름대기 측면에서의 수행 양상을 확인하기 위하여 청년 집단과 중장년 집단 간 끝말잇기 과제, S-K-BNT, COWAT 과제의 수행력을 비교해 본 결과, 두 집단 간 끝말잇기의 TNC와 COWAT 음소 유창성 과제에서 중장년층의 수행력이 유의하게 저하되는 양상이 관찰되었다. COWAT 결과의 경우에는 기존의 선행연구(Kang et al., 2000)에서 보고된 것과 같이 연령이 증가할수록 COWAT의 수행력이 저하되는 양상을 보인 결과와 일치하는 결과이며, 끝말잇기의 경우 정상 청년층, 중장년층을 대상으로 한 선행 연구가 전무하여 직접 비교는 어려우므로 끝말잇기와 COWAT 과제의 공통적인 특성에 초점을 맞추어 본 결과를 해석해보고자 한다. COWAT의 음소 유창성 과제는 제시된 음소를 기준으로 심적 유창성과 군집화(clustering) 능력을 활용하여 새로운 단어를 생성하고, 산출이 어려운 경우 다른 중성이나 종성으로 빠르게 전환하는 전환 능력을 통해 전두엽 집행 기능의 다각적인 속성을 활용해야 하는 과제이다. 앞서 언급하였던 것과 같이 한글은 초성, 중성, 종성이 결합하여 한 음절을 이루는 문자로서 무수히 많은 다양한 음절을 생성할 수 있는 특성을 가진다. 따라서 COWAT 수행 시 음절 구성의 단계에서부터 다양한 자음과 모음 간의 빠른 전환 능력이 요구되는데 이러한 능력은 끝말잇기 과제의 기초가 된다. 특히 본 연구 과제에서 시도된 ‘대상자가 단독으로 이어가는’ 끝말잇기 과제는 매번 새로운 음절로 단어를 시작해야 하는데, 이때 과제의 성공률을 높이기 위해서 산출하는 단어의 첫 음절뿐만 아니라 마지막 음절까지도 주의를 기울여야 한다. 즉, 보다 많은 단어의 수를 포함하는 음절로 끝내기 위해 심적 유창성과 주의력을 발휘하여 여러가지 경우의 수를 떠올려야 한다. 그리고 다양한 경우의 수 중에서 단어 빈도가 낮은 음절로 끝나는 단어는 억제하면서 동시에 빈도가 높은 음절로 끝나는 가장 적절한 단어를 선택하여 산출하는 전략을 실시간으로 활용할 수 있어야 한다. 이렇게 목적 달성을 위한 전략을 세우고 수행 과정을 점검하는 능력을 집행 기능이라 하는데, Daigneault et al.(1992)의 연구에 따르면 정상 성인들은 50대부터 집행 기능의 저하가 시작된다고 보고하였다. 이 선행 연구는 성인의 전두엽 기능과 관련된 인지 기능을 측정하기 위해 Petrides and Milner(1982)의 self ordered pointing test, 위스콘신카드분류검사(Wisconsin Card Sorting Test) 등의 과제로 계획, 의사결정, 심적 유창성, 반응억제 및 시지각 능력과 관련된 12가지의 측정치를 분석하였으며 이 중 대부분을 차지하는 10가지 지표에서 50대부터 감퇴를 보인다고 보고하였다. 또한 신경해부학적 변화를 탐색하기 위해 19세부터 76세까지 70명의 성인을 대상으로 MRI를 통해 회백질의 크기를 비교한 연구(Bartzokis et al., 2001)에 따르면 청년층부터 노년층에 이르기까지 지속적인 전두엽의 회백질 부피가 감소한다고 보고되었다. 따라서 본 연구 결과는 중장년층에서 보일 수 있는 전전두엽의 변화가 전환 능력, 심적 유창성, 집행 기능 등에 영향을 주면서 끝말잇기 과제 수행력 저하에도 반영될 수 있음을 보여준다.
그러나 대면이름대기 과제인 S-K-BNT에서는 청년층과 중장년층 집단 간 수행력의 차이가 관찰되지 않았는데 이는 만 20~39세, 40~64세, 65세 이상 세 집단을 대상으로 대면이름대기 능력을 비교한 선행 연구(Sung & Kwak, 2012)에서 65세를 기점으로 '동사 이름대기' 수행력이 저하되고, 30대, 50대, 60대, 70대의 정상 성인을 대상으로 명사 이름대기와 동사 이름대기의 수행력을 비교한 연구(Nicholas et al., 1985)에서 60대를 기점으로 그 이후부터 수행력이 급격하게 저하된다고 보고한 연구와 유사한 결과이다. 이렇게 생성이름대기 수행에서의 결과와 대면 이름대기 수행에서의 결과가 상이한 이유는 다음과 같이 설명할 수 있다. S-K-BNT 과제의 경우 제시된 시각적 참조물을 통해 심상 어휘집으로부터 목표어에 대한 단어 인출 능력을 요한다. 따라서 그리고 동일 범주 내 특징을 공유하는 다른 단어를 우회적으로 말하거나 의미론적 오류가 관찰되는 것은 좌반구 측두엽 하부 영역의 기능 저하로 인한 의미기억으로의 접근 실패로 보았다(Mortensen et al., 2006). 반면, COWAT 과제는 하나의 음소 혹은 의미 범주를 제시한 뒤 이와 관련된 목표어를 의미적 단서나 참조물 없이 산출해야 하는 집행 기능과 심적 유창성을 더 많이 요구하는 과제이며 이러한 기능과 관련된 신경해부학적 위치는 주로 전전두엽 중에서도 등쪽외측 전전두피질로 알려져 있다(Fromkin et al., 2007). 이는 앞서 연령에 따라 전두엽의 부피가 감소한다고 보고된 연구(Batzokis et al., 2001)와 대조적으로 측두엽의 크기는 보존되었다고 보고한 연구(DeCarli et al., 1994)의 결과와 맥락을 같이 한다. 즉, 대면이름대기와 생성 이름대기 과제는 신경해부학적으로 사용되는 뇌의 영역과 피질 및 기능 감퇴 시기에서 차이를 보일 수 있으므로 상반되는 결과가 관찰되었다고 해석할 수 있다. 이러한 결과는 수렴 과제인 대면이름대기 능력에 비하여 상대적으로 더 이른 시기에 확산 과제인 생성이름대기 능력이 저하될 수 있다는 결과(Lee & Lee, 2014)를 지지하며, 다양한 인지 기능이 관계되는 끝말잇기 과제의 수행력 또한 생성이름대기 과제와 동일한 확산 과제의 맥락에서 중장년층부터 변화하는 전두엽의 기능을 기민하게 확인할 수 있는 과제가 될 수 있음을 시사한다.
둘째, SNSB 내의 DSC, K-TMT-A, K-TMT-B를 실시한 결과, 청년층에 비하여 중장년층의 DSC 정반응 수가 적고 K-TMT-A, K-TMT-B 과제에서 더 오랜 시간을 소요하였다. DSC는 정보처리속도와 같은 전두엽 기능 및 집행 기능을 필요로 하는 과제이며(Song et al., 2018), K-TMT-E 과제는 제시된 자극만 주의를 기울여야하는 초점 주의력을 요하는 A형과 숫자, 기호에 교대로 주의를 기울여야하는 교대 주의력을 요하는 B형으로 구성된 과제이다(Lee et al., 2007). 이러한 과제에서 중장년층이 저하되는 수행력을 보인 것은 끝말잇기에 필요한 주의력이나 집행 기능을 청년층만큼 활용하지 못하였을 가능성을 시사한다.
마지막으로, 연령 집단별 끝말잇기 과제와 이름대기 과제 그리고 인지 기능 과제 간의 상관성을 집단별로 살펴본 결과, 두 집단 모두에서 끝말잇기의 TNC와 NoR 및 COWAT 간의 유의한 상관성이 관찰되었다. 앞서 언급하던 집행 기능에 대한 요구와 더불어 끝말잇기 수행 시 단어의 반복 산출을 피하기 위해서는 이전에 산출한 단어를 지속적으로 기억해야 하며, 동시에 과제에서 제시하는 규칙에 따른 새로운 단어를 생성해야 한다. 즉, 기존의 정보를 유지하고 동시에 새로운 정보를 조작하여 반복 산출을 피하는 것은 작업기억적 측면과 관련 있다. 또한 이러한 능력을 정해진 시간 동안 지속적으로 수행해야 하므로 주의력과도 관련이 있다. COWAT 과제 또한 과제에 대한 범주 혹은 음소가 제시된 후 과제 수행을 위한 수행 규칙을 기억하는 기억력과 동시에 해당 규칙에 부합하는 단어를 인출하며, 재산출을 피하기 위한 감시 과정 및 주의력을 요하는 과제로서 작업기억 능력과의 연관성이 다수 보고되었으며(Bae & Lee, 2016; Wolf & Segal, 1992), 특히, 음소 유창성 과제는 어휘-음운기억과 관련한 작업 기억에 영향을 받는다는 연구 결과(Birn et al., 2010)가 보고되었다. 즉, 끝말잇기의 TNC와 COWAT 과제 간의 상관성을 통해 끝말잇기 과제 또한 작업기억 및 주의력을 요하는 과제임을 알 수 있었다. 한편, 작업기억 능력이 좋을수록 반복을 하는 횟수가 적어지므로 TNC는 NoR과 부적 상관관계를 보일 것이라는 예상과 다르게 TNC와 NoR 간에 정적 상관관계가 나타났다는 점은 흥미롭다. 이러한 결과에 대한 원인을 파악하기 위해 대상자의 반응 양상을 살펴본 결과, 이전에 특정 단어를 산출했다는 것을 인지하고 있다는 언급(‘이거 아까 산출한 것인데...’ 등의 반응을 보임)을 한다거나 해당 단어가 저빈도 음절로 끝난 경우(기술력-역기-기력-역기), 혹은 고빈도 음절로 끝나더라도 그 다음 단어가 인출되지 않는 경우 이전에 산출한 단어를 다시 산출하여 그 다음 단어를 이끌어내기 위한 방식으로(과제물-물건-건어물-물건-건물 등과 같이 ‘물건’을 한 번 더 반복하면서 ‘건물’이라는 단어를 산출함) 규칙을 어겨가면서 단어를 산출하는 양상을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 결과는 모든 대상자에게 과제 수행 시 반복해서 산출하는 것은 오류로 처리된다는 사전 설명이 있었음에도 불구하고 과제 수행 중 최대 산출을 이끌어내기 위한 전략으로써 대상자들이 반복을 하였다는 의미로 해석할 수 있으며, 많은 반복을 통해 수행력을 증가시킨 것으로 설명할 수 있겠다. COWAT의 경우 끝말잇기 TNC와 강한 정적 상관관계가 있었음에도 NoR과 상관성이 나타나지 않은 것은 다음과 같이 해석할 수 있다. COWAT은 제시 음소에 대한 모음, 종성의 전환을 통해 첫 음절을 결정한 후 해당 음절로 시작하는 단어를 생성하는 과제이며 본 연구의 끝말잇기와 같이 반복 산출을 하더라도 정반응 수로 처리되지는 않지만, 반복 산출을 통해 새로운 음절을 생성할 수는 없다. 그러나 끝말잇기의 경우 앞서 예시로 설명하였듯이 반복 산출을 통해 자신이 산출하기에 조금 더 유리한 음절을 생성하는 데 용이한 전략으로 사용할 수 있기 때문에 끝말잇기의 TNC와 NoR 간의 정적 상관관계만이 나타난 것으로 볼 수 있다.
중장년 집단에서만 상관관계를 보였던 결과는 다음과 같다. DSC 과제 수행력의 경우 중장년 집단에서만 끝말잇기의 TNC 및 NoR과의 상관성이 나타났는데, 이는 청년층의 DSC 평균 점수가 만점에 가깝게 형성되면서 천장 효과를 보였기 때문에 청년층에서는 끝말잇기와의 상관성이 관찰되지 않았던 것으로 생각된다. TNC와 RT의 부적 상관관계 또한 중장년 집단에서만 나타났는데, 이는 자료를 살펴본 결과 일부 청년층의 반응 양상이 반영된 결과로 볼 수 있다. 본 연구의 끝말잇기 과제의 RT는 단어와 단어 간의 산출시간을 측정한 측정치이며 본 연구에서 제시한 RT의 평균값은 단어 간 산출시간의 합을 TNC로 나눈 것이다. 만약 대상자가 과제 수행 초반부에 단어를 몰아서 산출한 이후 후반부 남는 시간 동안 단어를 산출하지 않는 경우 상대적으로 RT가 짧게 측정되게 된다. 예를 들어, 1분 동안의 과제 중 과제 첫 10초 동안 평균 0.5 sec의 RT로 10개의 단어를 산출 후 남은 50초 동안 단어를 산출하지 않는 경우 TNC = 10, 평균 RT는 0.5 sec로 처리된다. 반면, 위와 같은 대상자와 동일한 TNC 수행력을 보이더라도 60초의 시간 동안 평균 6 sec의 RT로 10개의 단어를 산출하는 경우 TNC = 10, 평균 RT는 약 6 sec로 처리된다. 이러한 양상은 중장년층보다는 일부 청년층에서 그 양상이 더 두드러졌기 때문에 측정치 간의 상관성을 방해하면서 중장년층과 달리 상관관계가 나타나지 않는 것으로 해석해볼 수 있다. 반면, TNC와 K-TMT-A 수행시간 간의 부적 상관관계는 청년층에게서만 나타났다. 이는 청년층에서 끝말잇기의 수행력이 높을수록 지속주의력을 요구하는 K-TMT-A의 수행시간이 빨랐다는 것을 의미한다. 그간 청년층을 대상으로 생성이름대기 능력과 지속주의력 간의 상관성에 대해 다룬 연구 결과는 보고된 바가 없었기 때문에 본 연구에서의 K-TMT-A와 TNC 간의 상관관계에 대한 해석에 어려움이 있다. 그러나 노년층과 중장년층의 경우에는 지속주의력과 의미 유창성 과제 간에 약한 상관성이 있다는 보고(Kim et al., 2013; Kim, 2016b)와 강한 상관성이 있다고 보고(Kim, 2016a)한 바 있어 약간의 차이가 있었다. 임상 상황에서 대상자의 주의집중력은 추후 인지언어 능력 관련 평가 및 치료에 영향을 줄 수 있다(Kim, 2012). 따라서 추후 연구를 통해 생성이름대기에서 필요한 전두엽 집행 기능 및 전환 능력 등과 관련된 추가 검사들을 시행하여 지속주의력과의 상관관계 상에서 연령별 차이를 야기한 요인에 대해 확인할 필요가 있다.
본 연구는 우리나라의 독특한 문자와 언어적 특성을 포함하면서 일상에서 널리 시행되는 놀이인 끝말잇기라는 과제를 통하여 언어병리적으로 정상 성인의 이름대기 능력 및 인지 변화를 확인하는 새로운 시도를 하였다는 측면에서 의의가 있다. 본 연구 결과를 통해 끝말잇기 과제는 기존 인지 및 언어 기능 저하를 확인하는 이름대기검사 중 COWAT의 음소 유창성 과제와 그 성질이 유사하면서도 정상 성인의 이름대기능력 및 인지 변화를 확인할 수 있는 또 다른 형태의 이름대기 과제임을 확인하였다. 또한 본 끝말잇기 과제를 통해 노년층에 비해 상대적으로 연구가 미비하였던 중장년층의 이름대기 특성을 확인함으로써 선행 연구에서 신경해부학적으로 증명된 뇌의 변화와 더불어 인지언어적인 변화가 보다 이른 시기부터 나타날 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 본 연구 결과가 집단 간 교육년수와 K-MMSE 점수 차이를 전제한 상태에서 도출된 결과라는 점에서는 결과 해석에 주의가 요구된다(Miller & Chapman, 2001). 따라서, 본 연구 결과의 일반화를 위하여 추후 연구에서는 다수의 대상자를 모집하여 교육 년수를 일치시킨 후의 결과를 확인하는 과정도 필요하며, 끝말잇기 과제는 대상자의 어휘 능력과도 밀접한 관련이 있을 수 있으므로 교육 수준이나 세부 연령 범위에 따른 수행력을 비교할 필요가 있다. 마지막으로는 끝말잇기의 수행력 저하가 신경병리적 변화와 직접적인 관계가 있는지를 뇌영상기법을 활용하여 탐색하는 과정도 필요하겠다.
Acknowledgements
N/A
Notes
Ethical Statement
The study was approved by the Institutional Review Board of Hallym University (HIRB-2020-062). Written informed consent was obtained from all participants.
Declaration of Conflicting Interests
There is no conflict of interests.
Funding
This research was supported by Hallym University Research Fund in 2021 (No. HRF-202103-012).
Author Contributions
Conceptualization: Joon Soo Shin, Yeo Jin Kim, Ji Hye Yoon. Data curation: Joon Soo Shin. Formal analysis: Joon Soo Shin. Funding acquisition: Ji Hye Yoon. Investigation: Joon Soo Shin. Methodology: Joon Soo Shin, Yeo Jin Kim. Supervision: Ji Hye Yoon. Writing—orininal draft: Joon Soo Shin. Writing—review & editing: Ji Hye Yoon. Approval of final manuscript: All authors.