작업기억 중재가 단순언어장애 아동의 작업기억 용량과 언어능력에 미치는 영향

Abstract

Working memory has been highlighted as language processor. Previous studies have reported that working memory plays an important role in many aspects of language in terms of language development, sentence comprehension, syntactic development, and reading. Through various preceding studies it has been proven that children with specific language impairment who exhibit no issues of comorbid disorder or cognitive impairment have demonstrated significantly low performances on working memory tasks compared to peers. This study investigated if intervention targeting improvement in working memory may lead to improvement in language ability along with the increase in working memory capacity. The purposes of this study are 1) to see if the performances on working memory tasks of children with specific language impairment and children with typical development show significant difference, 2) to see if there is intervention effect in the working memory task performance of children with specific language disorder, and 3) to see if the intervention affects their language ability. Total of 12 children aged 5 to 7 participated in the study. 6 of 12 children were children with specific language impairment, and the rest were age matched typically developing children. To examine the effect of working memory intervention, working memory tasks and language ability tasks were carried out as pretest and posttest. Non-word repetition(NWR), Matrix, and Competing Language Processing Task(CLPT) were used to measure working memory, and Korean-Token Test For Children-2(K-TTFC-2), Receptive & Expressive Vocabulary Test(REVT), sentence recall, and grammatical judgment task were used to measure language ability. 6 children with specific language impairment attended 15 working memory intervention sessions. Children attended a 40-minute session three times a week for 5 weeks. The intervention program to stimulate the verbal working memory of the children was composed of free recall, rehearsal, auditory language recall, and categorization. The sessions took place in an independent space; researcher and the child sat facing each other or next to each other. Participants were asked to respond verbally, and performances on each task were recorded every session. In this study, the pretest-posttest design was used. The performances of all participants were analyzed using a Mann-Whitney U Test. The intervention effect was analyzed using a Wilcoxon Signed-Rank Test. The results are as follows: First, significant group differences were observed in all working memory tasks. That is, children with specific language impairment performed significantly lower than typically developing children on CLPT (yes/no and word recall), NWR, and Matrix Second, after working memory intervention, children with specific language impairment performed significantly higher on CLPT-word recall Third, performances of children with specific language impairment significantly improved on REVT-R, K-TTFC, sentence recall, and grammatical judgment task (reaction time) after working memory intervention. This study found that children with specific language impairment exhibited significantly poor working memory capacity than typically developing children as reported in former studies. Working memory intervention expanded working memory capacity as suggested/defined in functional working memory model. Thus, the study concluded that verbal working memory intervention program has a direct effect on the working memory capacity in children with specific language impairment. In addition, the intervention program improved performances on vocabulary(REVT), K-TTFC(auditory language comprehension, attention), syntactic ability(sentence repetition, grammatical judgment task-reaction time) in children with specific language impairment. It is assumed that the intensive intervention develops the processing ability and enables the children to retrieve words from lexicon more effectively; also, the intervention activated central executive functions that control subcomponents of working memory and increased concentration. Procedural memory was also activated during the intervention and directly influenced syntactic ability which was controlled by procedural memory. The finding of this study supports previous researches on that working memory is highly associated with language issues of children with specific language impairment. Thus, the study has significance for reviewing the effect of working memory intervention and language ability by directly stimulate working memory, the fundamental processing mechanism of apparent language problem.;언어병리학(speech-language pathology)은 의사소통장애를 연구하고 효과적인 치료법을 개발하는 학문(심현섭 외, 2011)으로서, 임상 현장에서 여러 영역과 유기적인 협력을 해야 하므로 다학문적이며 또한 다양한 의사소통장애 대상자들에게 적합한 치료를 선정하여 실시하는 실용적인 학문이다. 따라서 다양한 의사소통장애를 초래하는 원인과 그 언어특성에 대해 탐구하고 정상적인 언어발달을 연구하며, 동시에 의사소통장애의 정확한 진단과 평가, 그리고 그에 따른 적절하고 효과적인 중재법에 대한 실증적인 연구도 함께 이루어진다. 특정 의사소통장애를 유발하는 원인에 대한 연구는 그와 연관된 중재법에 대한 후속 연구로써 연구의 결과가 더욱 공고해질 것이다. 본 연구는 이러한 목적으로 진행되었다. 언어발달, 또는 언어능력의 기저에 무엇이 있는지에 대한 관심은 언어병리학의 연구 영역을 뇌의 영역으로 확장시켰다. 이미 말장애와 신경언어장애 영역에서는 뇌신경계의 연구가 오래전부터 광범위하게 진행되어 왔고, 임상에서도 다양한 신경학적 중재 기법이 사용되고 있다. 그러나 아동언어발달에 있어서 특히 동반 장애나 인지적 문제없이 언어의 측면에서만 또래에 비해 발달지체를 보이는 단순언어장애 아동의 경우, 이들 아동이 보이는 언어적 특징을 기반으로 어휘, 구문 등 각 언어 영역에서의 결함을 규명하려는 시도가 주를 이루었다(Leonard, 1998). 그러나 단순언어장애 아동이 언어적 과제뿐만 아니라 다양한 인지적 처리과제에서 저조한 수행력을 보임에 따라(Bishop, 1992; Stark & Tallal, 1981), 보다 근본적인 처리 기제에 대한 관심으로 연구의 영역을 확장시켰으며, 많은 연구(Bishop, 1992; Just & Carpenter, 1992; Gathercole & Baddeley, 1990a, Gillam et al., 1995, Montgomery, 1995, Tallal & Stark, 1981; Weismer, 1996)들이 작업기억(working memory)에 주목하였다. 선행연구에 의하면 단순언어장애 아동의 작업기억 과제 수행력은 또래의 일반 아동에 비해 유의하게 낮으며(Gathercole & Baddely, 1990a; Montgomery, 1993, Swanson & Carole, 2001; Windsor & Kohnert, 2004), 또한 작업기억이 어휘발달(Gathercole & Baddely, 1990b)과 문장 이해(Montgomery, 1995), 구문발달(Weismer, 1996) 등 언어에 미치는 영향 또한 밝혀진 바 있다. 그렇다면, 단순언어장애 아동의 작업기억을 활성화하는 중재를 실시하였을 때, 단순언어장애 아동에게 표면적으로 나타난 언어문제를 비롯하여 기저의 처리 기제의 결함으로 인한 과제의 저조한 수행력이 향상될 것인가를 본 연구에서 검토해보고자 하였다. 본 연구에 참여한 아동은 생활연령 5-7세의 단순언어장애 아동 6명과, 이들과 생활연령을 일치시킨 일반 아동 6명 총 12명이었다. 우선 단순언어장애 아동의 작업기억 용량이 일반 아동에 비해 유의하게 낮은지 살펴보기 위하여, 사전평가로 세 가지 작업기억 과제를 실시하였다. 비단어따라말하기 과제로 음운적 작업기억 용량을, 매트릭스 과제로 시공간 작업기억 용량을 측정하고자 하였으며, 저장과 처리의 이원적 작업기억 용량을 측정하기 위한 과제로서 문장폭기억 과제(Competing Language Processing Task: CLPT)를 실시하였다. 두 집단의 각 과제 수행력 차이는 비모수 통계기법인 만-휘트니 U 검증(Mann-Whitney U Test)으로 분석하였다. 중재에 앞서 단순언어장애 아동의 언어능력을 평가하기 위하여 한국아동토큰검사(Korean-Token Test For Children-2: K-TTFC-2)와 문장따라말하기, 문법성 판단 과제를 실시하였다. 선별검사에 사용된 수용․표현 어휘력 검사(Receptive & Expressive Vocabulary Test: REVT)로 단순언어장애 아동의 어휘력을 평가하였으며, K-TTFC로 청각적 언어이해력을, 그리고 문장따라말하기와 문법성 판단 과제로 아동의 구문 능력을 평가하였다. 작업기억 중재는 6명의 단순언어장애 아동에 대하여 약 40분의 회기가 주 3회씩 5주 간 총 15회기 진행되었다. 본 연구에서 사용된 작업기억 중재 프로그램은 선행연구(최세민, 2011; 함은선, 2009)에서 사용된 구어 작업기억 중재 프로그램을 기반으로 본 연구의 대상이 된 아동들의 연령과 언어발달상의 특징을 고려하여 재구성하였다. 중재에 사용된 어휘는 학령전기와 학령기를 구분하여 선행연구(장현진 외, 2013; 장현진 외, 2014)에서 기초어휘로 선정된 명사 중 사전-사후 평가 과제인 수용․표현 어휘력 검사(김영태 외, 2010) 문항을 제외하여 선정하였으며, 의미범주별로 분류될 수 있도록 구성하였다. 중재 프로그램은 매 회기 자유회상, 시연, 청각적 언어 기억, 범주화의 네 과제로 구성되었으며, 연구자와 아동이 독립된 공간에서 책상에 나란히 또는 마주 앉아 진행하였다. 아동은 모든 과제에서 구어로 대답하도록 하였으며, 각 과제의 수행력은 매 회기 과제별로 기록되었다. 중재 완료 후 사후평가로 세 가지 작업기억 과제(CLPT, 비단어따라말하기, 매트릭스)와 네 가지 언어능력 과제(REVT, K-TTFC, 문장따라말하기, 문법성 판단)를 실시하였으며, 작업기억 중재 전후 각 과제 수행력의 차이를 검토하기 위하여 비모수 통계기법 중 윌콕슨 부호-서열 검증(Wilcoxon Signed-Ranks Test)을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 단순언어장애 아동 집단과 일반 아동 집단 간 작업기억 과제 수행력 차이는 세 가지 과제에서 모두 유의했다. 즉, 단순언어장애 아동 집단의 CLPT(정오판단, 단어회상), 비단어따라말하기, 매트릭스 과제 수행력이 일반 아동 집단에 비해 유의하게 낮았다. 둘째, 작업기억 중재 후 단순언어장애 아동 집단의 작업기억 과제 수행력은 CLPT(단어회상)에서만 유의하게 높아졌다. 셋째, 작업기억 중재 후 단순언어장애 아동 집단의 언어능력 과제 수행력은 REVT(수용, 표현), K-TTFC, 문장따라말하기, 문법성판단(반응속도)에서 유의하게 향상됐다. 본 연구의 결과 다수의 선행연구 결과들과 마찬가지로 단순언어장애 아동은 일반 아동에 비해 작업기억 용량이 유의하게 낮음이 다시 한 번 확인되었으며, 본 연구에서 사용한 구어 작업기억 중재 프로그램이 기능적 작업기억 모형에서 정의하는 작업기억 용량을 확대시킨 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 작업기억 중재 프로그램이 단순언어장애 아동의 작업기억 용량에 미치는 직접적인 영향을 확인할 수 있었다. 또한 작업기억 중재가 단순언어장애 아동의 어휘(REVT) 및 청각적 언어이해력과 주의집중력(K-TTFC), 구문능력(문장따라말하기, 문법성 판단-반응속도) 과제 수행력에 유의한 향상을 가져왔음을 확인하였다. 집중적인 작업기억 중재가 아동의 처리능력을 향상시켜 아동의 어휘집(lexicon)에서 낱말을 효율적으로 인출할 수 있게 하고, 작업기억의 하위체계를 제어하는 중앙집행기(central executive)를 활성화시켜 주의집중력을 향상시켰으며, 절차기억(procedural memory)와 관련된 작업기억을 촉진함으로써 역시 절차기억의 영역인 구문능력에 직접적 영향을 미친 것으로 보인다. 본 연구의 결과는 단순언어장애 아동에게서 나타나는 표면적인 언어문제 기저의 처리기제인 작업기억에 주목하는 선행연구들을 지지하며, 그 기저의 문제에 직접적으로 개입하여 중재함으로써 중재 대상자의 작업기억과 나아가 언어능력에 미치는 효과를 검토해 보았다는 데에 의의가 있다. 보다 다양한 연령 및 장애군을 대상으로 한 후속연구가 필요할 것으로 보이며, 중앙집행기의 지배를 받는 작업기억의 두 가지 하위영역을 평가하는 과제에서 중재 전후 유의한 차이가 나타나지 않았으나 중앙집행기 기능에 유의한 향상을 보인 결과에 대하여, 작업기억을 포괄하는 인지영역으로 알려져 있는 집행기능과의 관련성을 후속연구를 통해 검토해볼 수 있을 것이다.