연령, 성별, 차수와의 상호작용 효과를 포함한 지역사회 거주 노인의 인지기능 영향 요인 분석 및 설명력 추정 연구 = Systematic identification and quantification of factors and their interactions with age, sex, and panel wave influencing cognitive function in Korean older adults

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Cognitive decline in older adults is influenced by diverse factors, and degrees of influence of these factors may vary depending on sex, age cohorts, and passage of time. Moreover, these factors differ in their responsiveness to general interventions. Thus, identifying these factors including their interactions with age, sex, and panel wave and conducting a systematic quantification of their influences on cognitive function are both necessary for developing efficient intervention strategies.
To identify the influencing factors and their interactions, we applied a systematic stepwise variable selection using 2,535 community-dwelling older adults who participated in the Korean Longitudinal Study of Aging from Wave 5 (2014) to Wave 8 (2020). These factors were subsequently grouped based on their modifiability to investigate group-wise influences on cognitive function. For handling the longitudinal data, a generalized least squares method was used, and the degrees of influence of these factors were measured using the delta R².
Twelve variables had significant main effects on cognitive function in older adults. Among these variables, age interacted with sex, regular exercise, and marital status. Sex interacted with regular exercise, education level, and depressive symptoms. Wave number interacted with depressive symptoms and social activity. Notably, the third-order interaction among age, sex, and regular exercise indicated that regular exercise had a protective effect against cognitive decline in older women (B = 1.23, p = .001).
Subsequently, the delta R² values of the factors influencing cognitive function was analyzed. When comparing the delta R² values of individual factors for cognitive function, the IADL score showed the highest value (6.2%), followed by age (4.9%), education level (3.5%), and depressive symptoms (3.0%). In contrast, marital status, BMI, and alcohol consumption had the lowest delta R² value (0.2% each). The group-wise delta R² values based on their modifiability were found to be 11.3, 6.4, and 5.9% in the difficult-to-modify, modifiable, and non-modifiable factor groups, respectively. Afterwards, we provided the delta R² for each sub-population divided by the levels of age, sex, and wave number to examine how these factors changed the influences. It indicated that, among the young-old group, the modifiable factor group generally exhibited higher delta R² values, whereas among the old-old group, the difficult-to-modify factor group showed higher delta R² values. In men, the difficult-to-modify factor group had higher delta R² values, whereas the modifiable factor group exerted relatively greater influence in women.
Based on the interaction and quantification results, we emphasize that effective prevention of cognitive decline requires a detailed understanding of influencing factors and their interactions. Accordingly, we suggest grouping factors based on their modifiability to apply differentiated approaches for each subgroup. This study is expected to serve as a practical foundation for establishing tailored intervention strategies that reflect the characteristics of each subgroup.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 지역사회 거주 노인의 인지기능 저하 예방을 위한 중재 전략의 기초를 마련하기 위해, 인지기능 영향 요인과 연령, 성별, 차수 간의 상호작용을 규명하고 변화 가능성에 따른 요인별 영향력을 추정하고자 수행하였다. 노인의 인지기능 저하는 노화에 따른 자연스러운 현상이지만 다양한 요인에 의해 조절되며, 이러한 요인들의 영향력은 연령, 성별, 차수(시간의 흐름)에 따라서 복합적으로 작용할 수 있다. 따라서 실효성 있는 중재를 위해서는 이러한 다차원적인 요인을 고려하고, 각 요인의 영향력을 체계적으로 정량화하는 과정이 필수적이다. 이에 본 연구는 주요한 인지기능 영향 요인을 파악하여 연령, 성별, 차수와의 상호작용 효과를 규명하고, 나아가 해당 요인들을 변화 가능성에 따라 분류한 뒤 전체 및 하위 집단별 설명력을 비교 및 해석함으로써 계량적 접근에 기반한 맞춤형 중재 제공의 필요성을 제언하고자 하였다.
본 연구에서는 고령화연구패널조사(the Korean Longitudinal Study of Aging) 제5차(2014년)부터 제8차(2020년) 자료를 이용하여 분석하였다. 연구 대상은 65세 이상 노인 2,535명이며, 일반화 최소제곱 회귀분석(Generalized Least Squares Regression)을 적용하였다. 먼저, 단계적 변수선택법을 통해 노인의 인지기능에 영향을 미치는 요인들을 규명하고, 해당 요인들이 연령, 성별, 차수와 가지는 상호작용 효과를 분석하였다. 이렇게 규명된 인지기능 영향 요인들을 개선 가능한 속성에 따라 개선이 어려운 요인 그룹, 개선이 상대적으로 용이한 그룹, 개선이 불가능한 요인 그룹으로 나누어 부분 결정계수(delta R²)를 통해 설명력을 비교하였다.
분석 결과, 연령, 성별, 차수를 포함한 총 12개의 변수가 주효과 수준에서 유의하게 선택되었다. 이 중 연령 변수와 상호작용이 있는 변수는 성별, 규칙적 운동여부, 혼인상태 변수였고, 성별 변수와 상호작용이 있는 변수는 규칙적 운동여부, 교육수준, 우울 증상 점수였으며, 차수 변수와 상호작용이 있는 변수는 우울 증상 점수 및 사회활동 참여였다. 특히 연령, 성별, 규칙적 운동 여부 간에는 3차 상호작용 효과도 확인되었는데, 고령 노인이면서 여성인 경우 규칙적 운동을 하는 것이 인지기능 저하를 완화하는 데 유의한 효과를 보이는 것으로 나타났다(B=1.23, p=.001).
다음으로, 영향 요인들의 인지기능에 대한 설명력을 분석하였다. 먼저 개별 변수들의 인지기능에 대한 설명력을 비교하였을 때, IADL(instrumental activities of daily living) 점수가 가장 높은 설명력을 보였으며(6.2%), 다음으로는 연령(4.9%), 교육수준(3.5%), 우울 증상 점수(3.0%) 순으로 높은 설명력을 나타냈다. 반면, 혼인 상태, BMI(body mass index), 음주 상태는 각각 0.2%로 설명력이 가장 낮았다. 변화 가능성이라는 속성에 따라 변수들을 그룹화하여 delta R²를 비교한 결과, 개선이 어려운 요인 그룹(교육수준, 혼인상태, 뇌혈관질환, IADL)의 설명력이 11.3%로 가장 높게 나타났고, 뒤이어 중재를 통한 개선이 상대적으로 용이한 요인 그룹(BMI, 우울 증상, 음주상태, 규칙적 운동 여부, 사회활동 참여)이 6.4%, 개선 불가능한 요인 그룹(연령, 성별, 차수)이 5.9%의 결과값을 보였다. 추가로, 연령, 성별, 차수에 따라 세분화된 하위 집단별로 요인 그룹의 delta R²를 비교한 결과, 연소 노인 그룹에서는 개선이 용이한 요인 그룹이 전반적으로 높은 설명력을 보인 반면, 고령 노인 그룹에서는 개선이 어려운 요인 그룹이 더 높은 설명력을 보이는 것으로 나타났다. 성별에 따라서는 남성에서 개선이 어려운 요인 그룹의 설명력이 높았고, 여성에서는 개선이 용이한 요인 그룹이 상대적으로 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다.
노인의 인지기능 저하를 효과적으로 예방하기 위해서는 상호작용 효과를 포함한 영향 요인에 대한 심층적인 이해와 계량적인 설명력 분석에 근거한 접근이 필요하다. 더불어, 실효성 있는 인지기능 저하 예방 및 관리를 위해 인지기능 영향 요인들을 변화 가능성에 따라 분류하여 하위 인구집단별 차별화된 전략을 마련할 것을 제안한다. 본 연구 결과는 향후 하위 인구집단의 특성을 반영한 정밀한 맞춤형 중재 전략을 수립하는 데 실질적인 토대가 될 것으로 기대한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 6
• 3. 용어의 정의 6
• Ⅱ. 문헌고찰 10
• 1. 노인의 인지기능 10
• 2. 노인의 인지기능 영향 요인 13
• 3. Generalized Least Squares 회귀분석 26
• Ⅲ. 개념적 기틀 31
• 1. A Proposed Model of Neuroplasticity and Cognitive Reserve 31
• 2. 연구의 개념적 기틀 34
• Ⅳ. 연구 방법 38
• 1. 연구 설계 38
• 2. 연구 자료 38
• 3. 연구 대상 39
• 4. 연구 변수 41
• 5. 자료 분석 방법 45
• 6. 윤리적 고려 47
• Ⅴ. 연구 결과 48
• 1. 일반적 특성 48
• 2. 노인의 인지기능 영향 요인과 상호작용 효과 51
• 3. 노인의 인지기능 영향 요인들의 설명력 분석 58
• Ⅵ. 논의 62
• 1. 연구의 의의 62
• 2. 노인의 인지기능 영향 요인이 가진 상호작용 효과 64
• 3. 변화 가능성 분류에 따른 인지기능 영향 요인의 설명력 추정 72
• 4. 연구의 시사점 및 제한점 77
• Ⅶ. 결론 및 제언 81
• 참고문헌 84
• Abstract 116