아동기의 신체활동 및 두뇌계발 게임이 뇌건강 요인에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

아동기의 규칙적인 신체활동은 신경인지기능, 학습능력에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있으며, 신경가소성(synaptic plasticity) 강화뿐만 아니라 뇌의 구조 및 기능까지 변화될 수 있다는 것으로 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 초등학교 저학년을 대상으로 신체활동 강도별 시간, 대사성 위험요인, 비만지표 및 심폐체력과 신경성장인자와의 연관성을 규명하고, 12주간의 지속적인 신체활동과 두뇌훈련에 따른 뇌건강 요인의 변화를 알아보는데 있다. 연구 대상자는 초등학교에 재학 중인 의학적 소견이 없는 남학생 200명(2-4학년)으로 하였으며, Cross-sectional study를 위해 183명을 대상으로 1차 분석을 하였다. 또한, Intervention study를 위해 3집단(신체활동 집단: PAG, 두뇌훈련 집단: BAG, 비활동 집단: NAG)으로 구분하여 2차 분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

첫째, 고위 중강도 신체활동 수행군(high>113min)은 체지방률(%body fat), 체질량지수(BMI), 허리둘레(WC), 공복혈당(FG), 고밀도콜레스테롤(HDL-C), 최대산소섭취량(VO2max), 신경성장인자(BDNF, IGF-1)에서 하위 중강도 신체활동군(low<61min)에 비해 긍정적으로 유의한 차이를 나타내었다.

둘째, 신체질량지수, 허리둘레, 심폐체력은 신경성장인자에 통계적으로 유의한 영향력이 있는 것으로 나타났다.
셋째, 12주간의 프로그램에 따라서 체지방률(%body fat), 고밀도콜레스테롤(HDL-C), 최대산소섭취량(VO2max)에서 집단 및 반복간 상호작용 효과를 나타내었다.

넷째, 12주간의 프로그램에 따라서 BDNF와 IGF-1에서 집단 및 처치에 따른 상호작용 효과를 나타내었으며, VEGF에서는 소량의 증가는 있었으나, 통계적인 효과는 나타나지 않았다.

다섯째, 12주간의 프로그램에 따라서 뇌건강 요인의 변화는 통계적으로 상호작용 효과는 없는 것으로 나타났다. 또한, 신체활동 집단에 비해 두뇌훈련 집단에서 높게 증가 하였으며, 처치 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다.

이러한 결과를 종합해 볼 때, 아동기의 12주간 신체활동 프로그램 수행이 신경성장인자들에 긍정적인 효과를 주는 것으로 확인되었다. 신체활동증량 및 지속적인 운동을 통해서 대사성 위험요인들을 정상범위로 유지함으로써 뇌건강 또한 개선될 것으로 생각되며, 신체활동과 두뇌훈련을 적절히 수행한다면, 뇌건강 개선에 시너지 효과를 가져올 수 있을 것이라 생각된다. 또한, 추후 연구로는 정상 아동, 비만 정도, 체력 수준, 나아가 아동들이 받는 스트레스 요인들을 고려한 연구를 통해 뇌의 개선 및 저해요인을 동시적으로 규명한다면, 성장기 뇌건강 발달을 위한 중요한 자료가 될 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 4
• 3. 연구의 가설 4
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 신체활동의 정의와 중요성 5
• 2. 아동기 뇌성장의 특징 7
• 3. 운동이 뇌건강에 미치는 효과의 기전 8
• 4. Brain-Derived Neutrophic Factor(BDNF) 9
• 5. Neurotrophins와 BDNF 10
• 6. 신경가소성(neural plasticity)과 BDNF 12
• 7. 운동에 따른 VEGF 단백질의 변화 12
• 8. 신체활동과 대사성 위험인자와의 관계 14
• Ⅲ. 연구 방법 16
• 1. 연구대상 16
• 2. 실험설계 17
• 1) Randomized controlled trial 대상자 표집 과정 19
• 3. 변인 측정 및 분석 방법 20
• 1) 신체구성 및 혈압 20
• 2) 신경성장인자 및 혈중지질 분석 20
• 3) 심폐체력 측정 21
• 4) 신체활동량 측정 21
• 5) 뇌건강 요인 검사 22
• 4. 신체활동 및 두뇌훈련 프로그램 24
• 1) 신체활동 프로그램 24
• 2) 두뇌훈련 프로그램 25
• 5. 자료처리 방법 26
• Ⅳ. 연구결과 27
• 1. Cross-sectional results(study 1) 27
• 1) 신체활동 강도별 수행시간과 신경성장인자의 관련성 26
• 2) 중강도 신체활동 수행 시간에 따른 신체, 생화학적 특성 및 신경성장인자의
• 경향 28
• 3) 비만, 대사성 위험요인 및 심폐체력과 신경성장인자의 연관성 30
• 2. Intervention results(study 2) 31
• 1) 집단간 신경성장인자, 비만요인 대사성 위험요인 및 심폐체력의 차이 31
• 2) 집단별 처치에 따른 비만요인 및 심폐체력의 변화 32
• 3) 집단별 처치에 따른 대사성 위험요인의 변화 33
• 4) 집단별 처치에 따른 뇌건강요인의 변화 34
• Ⅴ. 논의 36
• 1. Cross-sectional study
• 1-1. 중강도 신체활동 수행 시간에 따른 신체구성, 생화학적 특성 및 신경성장인자의
• 차이 36
• 1-2. 신체활동, 비만, 대사성 위험요인 및 심폐체력과 신경성장인자의 연관성 39
• 2. Intervention study
• 2-1. 집단별 처치에 따른 비만요인, 대사성위험요인 및 심폐체력의 변화 41
• 2-2. 집단별 처치에 따른 뇌건강 요인의 변화 43
• Ⅵ. 결론 50
• 참고문헌 52
• ABSTRACT 71