학습민감도에 따른 과학영재아의 디폴트모드네트워크 차이: 뇌전도 연구 (Differences in Default Mode Network of Science Gifted Children according to Learning sensitivity: EEG study)

서지정보

· 발행기관 : 학습자중심교과교육학회
· 수록지 정보 : 학습자중심교과교육연구 / 20권 / 16호 / 1257 ~ 1274페이지
· 저자명 : 권석원

초록

본 연구의 목적은 학습민감도에 따른 과학 영재아의 두뇌 전류밀도(current density)와 디폴트모드네트워크(Default Mode Network) 담당 영역에서의 기능적 연결성(functional connectivity) 차이를 확인하는 것이다. 이를 위해 84명의 초등학교 5~6학년 과학영재아의 눈감고 안정상태와 과학적 가설생성 과제 수행 구간에서 뇌전도 데이터를 수집과 분석을 실시하였다. 연구 결과, 안정상태와 과제수행시 리아프노프 지수값을 비교하여 학습민감도가 낮은 그룹과 학습 민감도가 높은 그룹으로 구분할 수 있었다. 그룹별 두뇌 전류밀도 분석 결과, 세타 대역에서만 학습민감도에 따라 통계적으로 유의한 전류밀도 활성차가 확인되었다. 이러한 결과는 세타 대역에서 중전두이랑과 대상이랑을 중심으로 나타났으며, 우측 반구를 중심으로 한 편측성이 관찰되었다. 학습민감도에 따라 디폴트모드네트워크의 기능적 연결성에는 통계적으로 유의한 차이가 확인되지 않았다. 하지만, 낮은 학습 민감군이 높은 학습 민감군에 비해 좌측 하두정엽과 우측 하두정엽 사이, 좌측 하두정엽과 후대상이상 사이 경로에서 다소 높은 기능적 연결성의 경향이 관찰되었다. 본 연구를 통해 초기 안정상태와 문제해결 간 변화되는 두뇌 패턴은 학습자 개인의 학습에 대한 민감성 확인을 위한 예측자(predictor)로서의 기능을 하며, 디폴트모드네트워크 분석을 통해 개인의 내적 학습의 과정에서부터 사회적 확산으로의 패턴을 확인할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 과학영재아의 학습민감도가 평소 과학 학습에 대한 인식과 정도에 얼마나 영향을 미치는지를 신경과학적으로 확인하여 다양한 연구에 확장할 수 있는 토대와 후속 연구의 가능성을 제안하였다.

영어초록

The purpose of the present study was to identify differences in current density and Default Mode Network of science gifted children according to learning sensitivity. For this purpose, We collected and analyzed EEG data from 84 elementary school students during the eyes closed states and the scientific hypothesis generation tasks. As results, the first positive Lyapunov exponent value(L1) were compared and divided into two groups according to learning sensitivity. The result of brain current density analysis, statistically significant current density activity differences was confirmed according to learning sensitivity only in theta band. These results were centered on the medial frontal gyrus and cingulate gyrus, and the lateralization of brain was observed around the right hemisphere. No statistically significant difference between groups was found in the functional connectivity of the Default Mode Network according to learning sensitivity. However, a tendency of higher functional connectivity was observed in the path between the Left inferior parietal lobe(LPL) and the Right inferior Parietal Lobe(RPL) and between the left inferior parietal lobe(LPL) and Posterior Cingulate Gyrus(PCG) in the low learning sensitive group than in the high learning sensitive group. Through this study, it was found that the brain pattern in a resting state functions as a predictor for confirming the learning sensitivity of learners. In addition, through the analysis of the Default Mode Network, it was possible to confirm the pattern from the individual's internal learning process to social diffusion. This study suggested the possibility of expansion into various studies related to learning sensitivity of science gifted children and the possibility of follow-up studies.

참고자료

· 없음