성인에서 읽기 관련 뇌 영역의 손상으로 인해 후천적으로 발생하는 읽기 장애를 후천성 실독증(acquired dyslexia)이라고 한다. 후천성 실독증의 유형과 유형별로 어떠한 특성이 나타나는지를 이해하기 위해서는 먼저 정상 성인에서 이루어지는 읽기 과정을 살펴볼 필요가 있다. 언어 및 읽기 발달이 정상적으로 이루어진 성인의 경우 장기기억 속에 단어의 시각적 형태에 대한 정보(orthographic lexicon or visual word form), 단어의 의미 정보(semantics), 음운 정보(phonological lexicon or sound form)가 저장되어 있어서 단어를 읽거나 듣고 이해하는 것이 가능하다. 예를 들어, ‘사과’라는 단어를 읽는 경우 철자어휘집(orthographic lexicon)에 저장되어 있는 정보를 이용하여 시각적으로 ‘사과’를 인식한 후 의미 시스템(semantics)에서는 ‘사과’에 대한 의미정보(과일, 둥근 모양, 빨간색 등)가 활성화된다. 활성화된 의미정보는 다시 단어의 음운정보를 활성화시키고 이를 인출하여 “사과”라고 읽는다. 이렇게 철자 어휘집, 의미 시스템, 음운 어휘집을 거쳐서 읽는 과정을 직접 경로 또는 어휘-의미 경로(lexical-semantic route)라고 하며 단어는 종류에 상관없이 모두 이 통로를 이용하여 읽을 수 있다. 또한 간접경로 또는 음운경로(phonological route)를 통해서도 단어를 읽을 수 있는데 이 경로는 주로 모르는 단어나 처음 보는 단어를 읽을 때 쓰인다고 생각되며 철자-소리 변환(letter-to-sound conversion)을 통해 단어를 읽는 것이다. 규칙단어는 간접 경로를 통해서도 읽을 수 있지만 불규칙 단어는 철자-소리 대응 규칙을 따르지 않기 때문에 간접 경로를 통하여 읽게 되면 오류가 발생한다. 정상인은 두 경로 모두를 사용하여 읽기가 가능하고 단어의 의미정보, 철자정보 등 읽기 과정에 관여하는 모든 요소들이 제대로 기능을 하기 때문에 문제없이 단어를 읽을 수 있지만 실독증 환자는 이 중 일부분에 문제가 생겨서 읽기 장애를 보이게 된다.
실독증에 관한 연구는 영어권 국가에서 활발히 수행되어왔고 그 유형을 음운성 실독증(phonological dyslexia), 표층성 실독증(surface dyslexia), 심층성 실독증(deep dyslexia)으로 분류한다. 실독증 유형에 따라 특정 유형의 단어 또는 비단어 읽기의 선택적 손상을 보이는데 음운성 실독증은 단어에 비해서 비단어(예: merber, 포댑)의 읽기 수행이 많이 떨어지는 것이 특징이다. 이는 철자-소리 변환(letter-to-sound conversion) 능력이 손상되었기 때문인 것으로 알려져 있다. 비단어는 심성 어휘집(mental lexicon)에 없기 때문에 읽기 위해서는 반드시 철자를 소리로 변환하는 과정이 필요한데 비단어를 못 읽는다는 것은 이러한 변환이 안 된다는 것을 의미한다. 즉 음운성 실독증은 간접 경로가 손상이 되어서 철자-소리 변환을 할 수가 없고 보존되어 있는 직접 경로를 통해서만 단어를 읽게 된다. 따라서 비단어의 수행은 매우 저하되어 있으나 단어는 규칙성의 유무에 상관없이 규칙단어와 불규칙 단어를 모두 읽을 수 있는 특징을 보이게 된다. 규칙단어와 불규칙 단어는 둘 다 직접 경로를 통하여 읽을 수 있기 때문에 읽기 수행의 정도가 비슷하게 나타난다. 또한 남아있는 직접경로에 의존하여 단어를 읽다 보니 비단어를 어휘화(lexicalization)하는 오류, 즉 철자가 비슷한 단어로 잘못 읽는 오류를 보인다. 음운성 실독증은 철자-소리 변환 외에도 음운 삭제(phoneme deletion), 음운 대치(phoneme replacement) 등 단어의 음운 조작을 필요로 하는 여러 음운처리 과제에서 수행이 저하된다. 표층성 실독증의 가장 두드러지는 특징은 불규칙 단어(예: choir, 발전)의 수행은 굉장히 떨어지는 반면 규칙 단어나 비단어는 상대적으로 잘 읽는다는 것이다(Rapcsak & Beeson, 2004). 단어를 규칙단어와 불규칙 단어로 나누는 기준은 철자-소리 대응규칙(letter-to-sound correspondence rules)을 적용하여 읽을 수 있는지의 여부이다. 예를 들면, make, cake, take 같은 단어들은 규칙단어에 속하고 choir, yacht, knife는 불규칙 단어들이다. 한국어에서는 글자 그대로 소리가 나는 단어가 규칙단어이고(예: 강물), 글자 그대로 소리가 나지 않는 단어(예: 발전, 난로)를 불규칙 단어로 볼 수 있다. 표층성 실독증은 직접경로가 손상되어서 간접 경로로만 읽을 수 있기 때문에 철자-소리 변환 규칙을 적용하여 읽을 수 있는 규칙단어와 비단어 읽기는 읽기가 어느 정도 가능한 반면 철자-소리 변환 규칙을 적용할 수 없는 불규칙 단어는 읽기 수행이 상대적으로 많이 저하된다. 그리고 보존되어있는 간접 경로에 의존해서 읽기 때문에 불규칙 단어를 읽을 때도 철자-소리 변환 규칙을 적용하여 읽는 오류를 보이게 된다. 영어의 예를 들면 ‘knife’에서 ‘k’는 소리가 없는데 소리를 내어 읽는 오류를 보일 수 있다. 이러한 오류를 규칙화(regularization)라고 한다. 심층성 실독증은 직접 경로 중에서도 특히 의미 시스템에 손상이 있는 것이고 이로 인해 단어를 읽을 때 그 단어와 의미적으로 관련있는 단어, 예를 들면 의미상 유사한 단어 또는 반의어 관계에 있는 단어로 잘못 읽게 된다.
이렇게 단어 유형별로 뚜렷하게 구별되는 읽기 패턴을 보이는 세 유형의 실독증은 연관된 뇌 손상 위치도 다른 것으로 알려져 있다. 영어 실독증의 유형과 뇌 손상 위치간의 관계를 보고한 연구에 따르면, 음운성 실독증은 음운처리에 관련된 것으로 알려진 좌반구 페리실비안(left perisylvian) 영역의 손상 후 나타나는 것이 보고되었다(Fiez & Petersen, 1998; Fiez, Tranel, Seager-Frerichs, & Damasio, 2006; Lambon Ralph & Graham, 2000; Patterson & Marcel, 1992). 음운성 실독증을 일으키는 페리실비안 영역에는 좌반구 브로카 영역(Broca’s area), 중심앞이랑(precentral gyrus), 뇌섬(insula), 베르니케 영역(Wernicke’s area), 모서리위이랑(supramarginal gyrus)이 포함되는데, 환자에 따라 뇌 손상 부위는 이 영역들의 다양한 조합으로 이루어진다(Rapcsak et al., 2009). 표층성 실독증은 좌반구 후두측두 영역(left occipitotemporal region) 손상에서 가장 많이 관찰되었다(Behrmann & Bub, 1992; Friedman & Hadley, 1992; Rapcsak & Beeson, 2004). 특히 이 영역 안에 있는 방추상회(fusiform gyrus)는 정상인이 단어를 읽거나 보는 과제를 하는 동안 뇌 활성화 영상을 찍은 fMRI 연구에서 많이 보고가 되어(Bruno, Zumberge, Manis, Lu, & Goldman, 2008; Cohen et al., 2002, 2003; Dehaene et al., 2001, 2004; Dehaene, Le Clec’H, Poline, Le Bihan, & Cohen, 2002; Kronbichler et al., 2004, 2007; Polk & Farah, 2002) 뇌의 이 영역이 단어의 철자처리 즉 단어의 시각적 형태를 인식하는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 심층성 실독증은 의미정보처리를 포함하는 어휘-의미 경로(lexical-semantic route)에 관여하는 뇌 영역이 손상되었을 때 발생하는데 심층성 실독증과 관련하여 가장 자주 보고되는 뇌 손상 영역은 좌반구 하측두엽(left inferior temporal lobe)의 앞부터 뒷부분까지 포함하는 다소 넓은 영역이다(Rapcsak & Beeson, 2002, 2004).
위에서 기술한 해외의 이러한 활발한 연구와는 대조적으로, 국내에서는 성인 실독증에 관한 연구가 단편적인 사례보고(Kim, Kang, Lee, & Kwon, 2008; Kwon et al., 2002; Kwon et al., 2005; Lee et al., 2002; Park & Yoon, 2008; Pyun, Sohn, Jung, & Nam, 2008; Yim et al., 2008)가 대부분이고 환자의 읽기능력을 평가하기 위해 사용된 과제들이 다양하지 못한 경우가 많다. 국내 선행연구에서 사용된 읽기 과제를 살펴보면, 문단을 단순히 읽거나(Kwon et al., 2002), 단어와 비단어 소리내어 읽기(Park & Yoon, 2008), 한자 단어와 그 한자를 한글로 변환한 단어 읽기(Yim et al., 2008)와 같이 과제 하나로만 읽기장애를 평가한 경우가 있다. 한 연구에서 좀 더 다양한 읽기 과제를 사용한 경우를 살펴보면 Kim 등(2008)에서는 글자-글자 짝맞추기, 어휘판단 과제, 단어-그림 맞추기, 단어읽기를 사용하였고, Kwon 등(2005)은 단어 소리내어 읽기, 그림-단어 짝짓기, 검사자가 소리내어 읽는 단어를 듣고 환자가 단어 가리키기 과제를 사용하였다. 선행연구에서 사용된 이러한 과제는 실독증 환자의 읽기장애가 앞에서 기술한 읽기 경로나 읽기에 관여하는 처리 요소 중 무엇이 손상되어서 일어난 것인지를 알아보기에는 세분화된 정도가 충분하지 못하다는 제한점이 있다. 그러므로 단어 읽기의 이론적 모델에 기반한 평가과제를 만들고 이에 근거해서 읽기장애의 언어적 기제를 체계적으로 설명할 수 있다면 임상연구의 질을 높일 수 있고 또한 환자의 읽기 장애가 어떠한 패턴 혹은 특성을 보일 것인지를 예측하는 것도 가능하다. 본 연구에서는 읽기의 인지적 모델에 기반한 철자, 음운, 의미처리 평가 도구를 사용하여 한국어 후천성 음운성 실독증의 특성을 파악하고 그러한 특성과 관련된 뇌 영역은 어디인지를 확인하고자 하였다.
연구 방법
연구대상
고려대학교 부속병원 재활의학과 입원 및 외래 환자 중 좌뇌 손상으로 인한 실어증 환자 5명과 우뇌 손상으로 인한 실어증 환자 1명(교차 실어증 1명, 분류불가 1명)이 본 연구에 참여하였다. 환자 정보와 뇌영상 이미지를 Table 1과 Figure 1에 제시하였다. 6명의 환자 중 4명은 뇌졸중 후 실어증이 발생한 환자였고, 환자 KJ와 KP는 외상성 뇌손상 후 실어증이 발생하였다. 실어증의 유형은 전실어증 2명, 브로카 실어증 2명, 명칭 실어증 1명이고 나머지 1명은 유형분류 불가에 해당하였다. 이 중 환자OC는 우반구 중대뇌동맥의 뇌경색 후 한국판 웨스턴 실어증 검사(Korean version of the Western Aphasia Battery, K-WAB; Kim & Na, 2001) 결과 실어증 지수 53.8점(유창성 3/10, 알아듣기 9.5/10, 따라 말하기 3.6/10, 이름대기 4.8/10)으로 브로카 실어증으로 분류되었고, 발병 전 손잡이와 가족력을 고려할 때 교차 실어증으로 진단된 사례였다. KJ는 뇌손상 후 언어적 손상이 뚜렷이 발생했고, 좌뇌 손상이 주로 언어와 관련 있는 하전두이랑과 상측두이랑에 손상이 발생해서 일차적으로 실어증이 발생한 것으로 보았다. 그러나 우뇌 손상 후 이차적으로 일부 인지적인 문제가 있을 가능성은 있었다. 참여한 환자들은 모두 남자로 오른손잡이였으며, 발병 전에 언어장애, 실독증, 학습장애나 신경학적인 병력은 없었다. 환자들의 평균 연령은 49세(SD=17.1)였고 평균 교육연수는 11.5년(범위 5-16), 평균 발병 후 시간(post onset time)은 2.8년이었다. 환자군과의 비교를 위해 정상인 대조군으로 오른손잡이이며 언어장애, 실독증, 학습장애나 신경학적 병력이 없는 정상 성인 30명이 참여하였다. 정상인 집단의 평균 나이는 41.5세(21-62)였고, 평균 교육연한은 15년이었다.
평가도구
실독증의 평가
읽기는 우리가 기억 속에 저장하고 있는 단어의 철자, 음운, 의미정보간의 상호작용으로 이루어진다. 환자의 읽기 장애가 이 세 요소 중 어느 것으로 인한 것인지를 파악하기 위해서 본 연구에서는 철자, 음운, 의미처리 평가 과제를 제작하여 읽기 능력을 평가하였다.
철자처리 평가 도구
단어를 읽고 그 뜻을 이해하기 위해서는 우선 단어의 시각적 형태(visual word form)를 인식할 수 있어야 한다. 철자처리 평가의 목적은 환자가 철자와 단어의 시각적 형태를 인지할 수 있는지 없는지를 알아보기 위한 것으로 Psycholinguistic Assessment of Language Processing in Aphasia (PALPA; Kay, Lesser, & Coltheart, 1992)를 참고하여 과제를 제작하였다. 환자가 철자를 인식할 수 있는지 알아보기 위한 과제는 한글 자모를 제시하고 글자의 이름을 말하도록(letter naming)하는 과제였다. 정반응/오반응의 기준은 자음의 경우 정확한 명칭과 조금 다르게 명명하는 경우(예: ‘ㄱ’을 기윽, ‘ㅅ’을 시읏, ‘ㅌ’을 티긋, ‘ㅋ’을 키억, ‘ㅎ’을 히응)는 정반응 처리하였다. 그러나 모음을 붙여서 말한 반응(‘ㅅ’을 시’, ‘ㅊ’을 ‘치’)은 오반응 처리하였다. 자음 ‘ㅇ’의 경우 ‘오’라고 반응한 것은 오반응 처리하였다. 모음의 경우, 이중모음인데 단모음으로 답한 반응(예를 들어, ‘ㅒ’를 ‘ㅐ’나 ‘ㅔ’로, ‘의’를 ‘으’)은 오반응 처리하였다. ‘ㅐ’와 ‘ㅔ’는 조음 시 혀 높이에서 약간의 차이가 있으나 음가가 지각적으로 큰 차이가 없기 때문에 같은 소리로 보았다. ‘ㅞ’와 ‘ㅙ’도 마찬가지로 ‘ㅐ’와 ‘ㅔ’ 앞에 반모음이 첨가된 것이기 때문에 음가는 같은 것으로 보았다. 음가를 같은 것으로 보지만 두 모음을 모두 제시한 이유는 모음 개별 글자를 시각적으로 인지하는지를 알아보기 위해서이다.
단어를 전체적으로 인식할 수 있는지를 알기 위한 단어인식(visual word recognition) 평가에는 두 개의 하위 과제가 포함되었다. 첫 번째 하위과제는 실제로 한국어에서 쓰이는 단어와 한국어 단어에서 허용되지 않는 글자의 조합으로 이루어진 비단어를 구분하는 단어-비단어 구분 과제(legality decision task)였다. 단어-비단어 구분 과제에서 비단어를 읽을 수 있는 무의미 낱말이 아닌 한국어 단어에서 나타나지 않는 글자의 조합으로 만든 이유는 단어와 비단어가 공유하고 있는 부분이 최대한 많이 배제된 비단어를 만들기 위해서이다. 비단어 자극으로 많이 사용되는 무의미 낱말 비단어는 단어를 구성하는 동일한 글자로 만들어진다. 또한 무의미 낱말 비단어를 구성하는 음절도 단어에서 사용된다. 이와 같이 글자와 음절을 공유하는 무의미 낱말 비단어는 비록 그 의미가 없지만 단어와 유사한 점이 많기 때문에 단어를 봤을 때와 같이 음운정보나 의미정보를 많이 활성화시킬 수 있는 가능성을 제공한다. 본 연구에서는 음운이나 의미정보가 개입하기 이전의 시각적 처리 단계에서 단어와 비단어를 구분할 수 있는지를 보고자 하였기 때문에 한국어 단어에서 나타나지 않는 글자 조합으로 만든 비단어를 사용하였다. 다시 말하면 철자처리 평가의 단어-비단어 과제는 의미나 음운정보가 개입하기 이전의 시각처리 단계에서 단어 형태를 인지할 수 있는지를 알아보기 위한 것이 목적이다. 단어의 시각적 형태에 대한 정보가 기억에 저장되어 있다면 즉 철자어휘집(orthographic lexicon)이 손상되지 않았거나 어느 정도 보존되어 있다면 가능하지 않은 철자조합으로 이루어진 비단어에 비해서 익숙한 단어를 시각적으로 훨씬 잘 인식할 것이다. 허용되지 않는 철자조합이 나타나는 음절 내 위치는 1음절과 2음절에서 동일한 빈도로 나타나도록 통제하였다(1음절에 나타난 자극 15개, 2음절에 나타난 자극 15개). 두 번째 하위 과제는 음운변화 있는 단어(불규칙 단어), 음운변화 없는 단어(규칙 단어), 비단어 중에서 단어를 고르는 과제였다(visual lexical decision) (Appendix 1).
음운처리 평가 도구
음운처리 평가의 목적은 환자의 음운처리 능력 즉 단어를 구성하는 개개의 말소리(음소)를 분석, 변별, 조작할 수 있는지를 알아보는 것이다. 음운성 실독증은 음운처리 능력이 손상되어 일어나므로 철자나 의미처리 과제에 비해 음운처리 과제의 수행 결과가 낮을 것으로 예상되었다. 음운처리 평가 도구에 포함된 과제는 성인의 후천성 실독증과 아동의 발달성 난독증연구에서 보편적으로 사용되고 있으며, 해외 실독증 선행연구(Beeson, Rising, Kim, & Rapscak, 2010; Rapcsake et al., 2009)를 참고로 하였고 과제의 예는 Table 2와 같다(Appendix 2). 음운처리 평가 도구는 연구 참여자 모두에게 시도되었으나 환자 집단에서는 한 명(KP) 데이터만 수집되어서 결과에 넣지 않고 부록에 정상인 30명과 KP의 결과를 참고로 제시하였다(Appendix 3).
의미처리 평가 도구
의미처리 평가의 목적은 환자의 단어의 의미지식이 얼마나 보존되어 있는지를 평가하기 위한 것으로 Arizona semantic test (Aphasia Research Lab에서 연구용으로 제작)를 시행하였다. Arizona semantic test는 Snodgrass and Vanderwart ‘Like’ Objects (Rossion & Pourtois, 2004)의 컬러 그림을 이용하여 만든 의미평가 테스트이다. 종이에 인쇄된 4개의 그림 중에서 가운데 있는 목표 그림과 의미적으로 연관된 것을 손가락으로 가리키는 과제이다. 연습 2문항, 본 문항 40개로 구성되어 있다. 예를 들면, 목표 그림(자물쇠)이 보기(열쇠, 칼, 빨래집게, 펜)와 함께 제시되면 자물쇠와 의미적으로 관련있는 것을 손가락으로 가리키는 과제이다.
단어/비단어 소리내어 읽기
음운처리영역에 손상이 있는 환자가 어떤 유형의 단어 읽기에서 선택적으로 손상을 보이는지를 알아보기 위하여 단어 40개(음운변화 없는 단어 20, 음운변화 있는 단어 20), 비단어 20개를 제시하고 소리내어 읽게 하였다. 음운변화는 경음화, 대표음법칙, 자음동화, 음운축약 4 조건이 각 5문항씩 포함되었다(Appendix 4).
연구 결과
정상인과 환자의 수행 결과를 Tables 3, 4와 Figure 2에 제시하였다. 자료 분석은 과제마다 총 항목수가 다르기 때문에 정반응률을 가지고 통계분석을 하였고 SPSS 20.0을 이용하였다. 정반응수로 나타낸 결과는 부록에 제시하였다(Appendixes 3, 5, 6). 먼저 정상인과 환자간에 집단간 차이가 있는지를 비모수 검정 Mann-Whitney U-test를 이용하여 각 평가과제별로 집단 간 차이를 검증하였다. 첫번째, 철자처리 평가에서 철자이름대기(U=22.5, z=-2.142, p<.05), 단어/비단어 구분하기(U=30, z=-2.847, p=.004), 어휘판단과제(U=2.5, z=-3.73, p<.0001)에서 모두 정상집단과 환자집단간에 유의한 차이가 있었다. 철자이름대기 과제에서 자음은 글자의 이름이 별도로 있지만 모음은 글자의 이름과 소리가 같으므로 자음의 이름대기가 더 어려울 수 있다. 따라서 자음이름대기와 모음이름대기 각각에서 집단 간 차이가 있는지를 검증하였다. Mann-Whitney U-test 결과 자음과 모음 모두 집단 간 차이가 유의하였다(자음 U=22.5, z=-2.142, p<.05; 모음 U=20.5, z=-2.379, p<.05). 그 다음 각 집단 내에서 자음과 모음의 이름대기 수행 차이가 있는지를 검증하였다. 정상집단은 paired t-test 결과 유의한 차이가 없었고 (t(29)=.845, p=.405), 환자집단도 Wilcoxon 부호-서열 검증 결과 자음과 모음 간 차이가 유의하지 않았다(Z=-.535, p=.593).
자음과 모음의 이름대기에서 나타난 오류 유형을 살펴보면 환자 LK는 모음(정반응 1/20)에 비해서 자음의 이름대기 수행(정반응 11/19)이 훨씬 높았다. LK는 모음 이름대기에서 앞에 나온 자음의 이름을 말하거나 자음과 비슷하게 말하는 보속 증상을 보이거나 모른다는 반응을 하였다. 반면 자음은 앞에 나온 모음으로 인한 영향이 보이지 않았고 다른 자음의 이름을 말하거나(‘ㄲ’을 ‘ㅌ’로 명명) 모른다는 반응을 하였다. OC는 자음에 비해 모음의 이름대기 수행이 훨씬 높아 LK와 반대의 패턴을 보였다. 모음은 20개 항목 중 9개가 오반응이었는데 주로 단모음은 다른 단 모음의 이름을 말했고(‘ㅓ’를 ‘ㅗ’, ‘ㅡ’를 ‘ㅣ’, ‘ㅕ’를 ‘ㅑ’) 이중 모음의 경우 비슷한 단모음으로 (‘ㅠ, ㅝ’를 ‘ㅜ’, ‘ㅑ’를 ‘ㅏ’, ‘ㅛ’를 ‘ㅗ’, ‘ㅢ’를 ‘ㅜ’) 오반응하는 경우가 많았다. 자음은 ‘ㅏ’ 모음을 붙여서 말하는 오류(‘ㅅ’를 ‘사’, ‘ㅋ’를 ‘카’, ‘ㅈ’를 ‘자’), 다른 자음에 모음 ‘아’를 붙여서 말하는 오류(‘ㅃ’를 ‘프’, ‘ㄲ’를 ‘카’, ‘ㅎ’를 ‘아’ ‘ㅊ’를 ‘사’)를 보였다. KJ도 자음에 비해 모음의 이름대기 수행이 높았는데 모음 오류는 총3개였다. ‘ㅔ’를 ‘ㅖ’, ‘ㅒ’를 ‘ㅐ’, ‘ㅝ’를 ‘ㅟ’라고 오반응하였다. 자음은 19문항 중 1개만 정반응하였다. 환자 OC와 유사하게 목표 자음에 모음 ‘ㅣ’나 ‘ㅏ’를 붙여서 말하는 오류가 거의 대부분이었다. 세 명의 환자가 모두 동일한 패턴을 보이지는 않았지만 이중모음은 단모음화하고, 자음의 이름을 말하기보다는 자음에 모음을 붙이는 경향이 관찰되었다.
두번째 분석인 의미처리 평가과제(U=22.5, z=-2.535, p<.05), 세번째 분석 단어/비단어 소리내어 읽기 과제(U=.000, z=-3.835, p<.0001)에서도 집단 간 차이가 유의하였다. 단어/비단어 소리내어 읽기 과제는 정상집단과 환자집단 간의 차이 검증도 필요하지만 단어 대 비단어의 유의미한 차이가 음운성 실독증의 핵심적인 특징이기 때문에 단어 유형별로 유의미한 차이가 있는지를 알아보기 위하여 각각 정상집단과 환자집단 내에서 통계분석을 실시하였다. 정상집단 내에서 일원분산분석결과 자극유형에 따른 주효과가 유의하였다(F(2,86)=13.308, p<.0001). Bonferroni 사후검정 결과 음운변화 없는 단어와 음운변화 있는 단어 간 차이는 유의하지 않았고(p=1), 단어와 비단어 간의 차이는 유의하였다(t(86)=5.151, p<.0001). 환자집단 내에서 Wilcoxon 부호-서열 검증 결과 음운변화 없는 단어와 음운변화 있는 단어 간 차이는 유의하지 않았고(Z=-1.069, p=.285), 단어와 비단어 간의 차이는 유의하였다(Z=-2.032, p<.05).
환자 중증도의 차이가 크고 과제 수행에서의 차이가 중증도의 영향일 가능성도 있기 때문에 환자를 중증도가 비슷한 개인들끼리 묶어서 수행결과가 높고 낮은 과제들의 순위가 그룹 간에 유사한지 중증도가 낮은 그룹은 특히 수행이 낮거나 높은 과제들이 다른 그룹과 다른지 살펴보았다. 전반 실어증 환자 KY, LY를 집단 1, AQ가 4-50점 대인 LK와 OC를 집단 2, AQ가 80 이상인 KJ와 KP를 집단 3으로 묶고 세 집단 각각의 과제 수행 정반응률을 Table 5에 제시하였다. 세 집단은 수행이 좋은 과제와 낮은 과제가 비슷하여 수행 패턴에서 큰 차이가 없음을 나타내었다(집단별 참여자 수가 2명으로 매우 적지만 통계분석을 하였고 그 결과를 Appendix 7에 제시하였다).
논의 및 결론
본 연구에서는 실어증 환자를 대상으로 단어 읽기의 인지적 모델에 기반한 체계적인 평가과제를 사용하여 뇌손상으로 인한 한국어 후천성 음운성 실독증의 특성을 파악하고 실독증 유형과 상관관계를 보이는 뇌손상 영역을 확인하고자 하였다. 환자들은 모두 음운처리에 관여하는 페리실비안 영역을 포함하는 손상이 있는 환자들로서 단어를 읽기 위해 필요한 철자, 음운, 의미정보 처리 중 철자와 의미처리는 어느 정도 가능하였으나 음운처리 평가과제의 수행이 대부분의 환자에서 불가하였다. 또한 단어에 비해 비단어의 읽기 수행이 유의하게 낮아 해외 선행 연구 결과에서 보고된 음운성 실독증의 선택적 손상 패턴과 일치하는 결과를 보였다.
음운성 실독증의 가장 두드러진 특징은 읽기 경로 중 음운 경로의 손상으로 인해 단어는 그 유형에 상관없이 어느 정도 읽을 수 있으나 비단어 읽기는 상대적으로 많이 저하되는 패턴을 보인다는 것이다. 본 연구에서 단어/비단어 소리내어 읽기를 수행한 5명의 환자 모두가 단어에 비해 비단어의 수행이 유의미하게 낮아 선행연구와 일치하는 결과를 보였다. 이러한 결과를 국내에서는 성인의 후천성 음운성 실독증에 대한 선행 연구가 없기에 영어를 대상으로 한 해외 연구와 비교할 수 있다. Beeson 등(2010)에서 보고된 음운성 실독증 환자 두 명은 모두 단어 읽기에서는 각각 80%, 90% 이상의 정반응률을 보인 반면 비단어 읽기에서는 20%, 60% 이하의 정반응률을 보였다. Rapcsak 등(2009)도 유사한 패턴의 읽기 결과를 보고하였는데 페리실비안 영역이 손상된 27명 환자의 비단어 수행이 규칙, 불규칙 단어에 비해 상대적으로 많이 낮았다. 선행연구에 참여한 환자들의 특성을 살펴보면 Beeson 등(2010)의 환자 AQ는 각각 76, 96.4이었고, Rapcsak 등(2009)에 참여한 환자들의 평균 AQ는 67.87 (SD=25.80)으로 본 연구의 평균 AQ 52.3보다 높다. 실어증 유형을 살펴보면 브로카, 전도성, 베르니케, 명칭성, 전반 실어증으로 본 연구에 참여한 환자 유형과 크게 다르지 않았고 다양한 실어증 유형에서 음운성 실독증이 동반될 수 있음을 알 수 있다. 본 연구의 결과가 선행연구 결과와 일치하지만 본 연구에는 AQ가 많이 낮은 환자도 있어서 결과 해석에 있어서 중증도의 영향을 고려할 필요가 있다. 따라서, 중증도 별로 환자집단을 세 그룹으로 나누고 과제 수행 정도에 있어서 중증도가 영향을 주는지 살펴보았다. Table 5에서 흥미로운 점은 세 그룹이 중증도는 다르지만 잘하고 못하는 과제의 유형이 비슷하다는 것이다. 즉 세 집단 모두 단어/비단어를 구분하는 과제에서 가장 좋은 수행을 보였고 그 다음이 어휘판단 과제였다. 전반 실어증 그룹은 철자이름대기에서 두 명의 데이터가 모두 없어서 이를 제외시킨 나머지 과제(의미 과제, 단어 소리내어 읽기, 비단어 소리내어 읽기)에서 KY의 데이터를 보면 의미과제, 단어 소리내어 읽기, 비단어 소리내어 읽기 순서로 정반응률이 낮아졌다. 나머지 두 그룹도 비슷한 순서를 보였는데 의미과제, 단어 소리내어 읽기, 철자이름대기, 비단어 소리내어 읽기 순서로 정반응률이 떨어졌다. 전반 실어증 그룹에서 철자이름대기 데이터가 없기 때문에 해석에 주의가 필요하나 음운처리를 요하는 비단어 읽기 과제의 수행율이 세 집단에서 모두 가장 하위에 있다는 것은 세 그룹의 읽기 패턴이 크게 다르지 않음을 의미한다고 볼 수 있다. 즉 단어 읽기에 비해서 비단어 읽기 수행이 상대적으로 많이 낮은 음운성 실독증의 패턴을 보인다고 볼 수 있을 것이다. 이러한 읽기 패턴을 뇌 손상 영역과 연관시켜 본다면 손상된 페리실비안 영역에 비해 모든 환자들은 철자처리 영역인 방추상회(fusiform gyrus)를 포함하는 좌반구 측두후두영역(left occipitotemporal region)은 손상이 없었고 페리실비안 밖의 영역(extrasylvian region)도 대부분 보존된 상태를 보였기 때문에 이로 인해 철자처리와 의미처리는 상대적으로 수행이 좋은 것으로 해석된다.
환자 개인별로 철자·음운·의미평가과제, 소리내어 읽기 수행 결과를 뇌 손상 영역과 관련 지어보면 다음과 같다. LK는 좌반구 중대뇌동맥 경색(left MCA infarction)으로 좌반구의 측두두정엽(temporoparietal lobe)과 기저핵(basal ganglia)이 손상된 환자이다. 좌반구의 이 영역은 각각 단어의 의미와 음운처리, 운동에 관여하는 영역이므로 음운, 의미처리 수행의 저하를 예상할 수 있다. 반면 좌반구 후두측두 영역은 손상이 없으므로 글자나 단어의 시각적 형태처리 즉 철자처리 평가과제 수행은 상대적으로 좋을 것이 예상되었고 LK는 이러한 예상과 일치하는 결과를 보였다.
KY는 좌반구 전두측두(left frontotemporal) 영역에서 광범위하게 손상이 관찰되며 전반 실어증으로 AQ가 가장 낮은 환자이다. KY의 읽기 수행은 이러한 뇌 손상영역과 일치하는 패턴을 보였는데 단어의 시각적 형태처리를 요하는 철자처리 평가과제, 의미처리 과제는 어느 정도 수행이 가능한 반면 음운처리를 요구하는 음운처리평가 과제, 말소리 산출이 필요한 소리내어 읽기 과제는 거의 수행할 수 없었다. 또 다른 전반 실어증 환자 LY도 KY와 비슷한 패턴의 수행을 보여 손상된 뇌 영역의 기능 저하와 일치하는 결과를 보였다.
KP는 좌반구 전두엽 손상으로 환자 중에서 가장 좋은 수행을 보였는데 그 이유는 손상영역이 가장 작고 연령도 젊은 점이 주 원인으로 생각된다. 철자이름대기, 단어/비단어 구분하기, 단어 소리내어 읽기 과제는 오류가 하나도 없었고 음운과제 수행도 양호하였다. 또한 의미과제에서도 오반응수가 두 개뿐이었다. 종합하면 손상된 왼쪽 전두엽(브로카 영역)이 담당하는 음운처리과제에서만 저하된 수행을 보이고 철자와 의미처리에서는 좋은 수행을 보여 뇌손상 프로파일과 일치하였다.
KJ는 명칭성 실어증이고 AQ도 높은 편인데 음운처리에서 예상보다 낮은 수행을 보였고 이는 두 가지 요인으로 해석된다. 첫번째 요인은 뇌손상 범위가 음운처리를 담당하는 좌반구 브로카 영역과 상측두이랑에 대부분 있다는 것이다. 두번째 이유는 KJ가 언어문제 외에 청각적 주의력 저하라는 인지장애도 있었던 점이 음운처리평가 과제를 어렵게 한 것으로 보인다. 그러나 철자-글자 대응관계를 적용하는 것 외에 인지적 처리를 거의 요구하지 않는 비단어 소리내어 읽기에서도 20문항 중 2문항만 정반응하였다는 것은 KJ의 음운처리과제 결과가 단지 인지능력의 저하 때문이 아님을 시사한다.
마지막으로 교차 실어증 환자 OC는 우반구 중대뇌동맥 경색(right MCA infarction)으로 우반구 전두측두엽(right frontotemporal lobe), 후두엽(occipital lobe)이 손상된 환자로 철자와 의미처리는 어느 정도 보존되어 있으나 음운처리는 많이 저하되었다. 음운처리과제 수행이 불가능했고 비단어 소리내어 읽기에서도 20개 항목 중 1개만 정반응이었다. 의미처리는 양호하였는데 이는 손상된 측두엽 영역이 넓지 않기 때문인 것으로 해석된다. 단어의 말소리를 분석하고 조작하는 음운처리 능력은 대부분의 오른손잡이에서는 좌반구에서 담당하는 것으로 알려져 있다. 반면에 우반구 손상으로 인해 보고되는 언어문제는 문장의 운율과 운율에 포함된 정서를 이해하거나 산출하는 데에 문제, 은유적인 표현의 이해 저하, 의미처리 저하이다(Chapey, 2008). 실어증 환자 OC에서 음운처리 과제 수행이 안되고 비단어 정반응이 20문항 중 1문항이라는 점, 우반구 손상으로 인해 일어날 수 있는 언어 및 기타 인지장애가 없다는 것을 고려할 때 환자 OC는 발병 전에 우반구가 언어기능을 담당하였을 가능성이 높다. 이상을 종합하여 본 연구 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 교차 실어증 환자를 제외하고 본 연구에 참여한 환자들은 모두 음운처리와 관련된 좌반구 페리실비안 영역(전두엽, 전두측두 영역, 측두두정 영역)에 뇌손상이 있었고 음운성 실독증의 핵심적인 특징인 단어에 비해서 비단어 읽기가 저하되는 패턴을 보여 한국어에서도 영어에서 보고된 후천성 음운성 실독증이 있음을 확인하였다.
본 연구는 단어 읽기의 인지적 모델에 기반하여 국내에서 처음으로 한국어 후천성 음운성 실독증의 읽기 장애 특성과 그 신경학적 기제를 밝히고자 했다는 점에서 학문적 의의가 있으며 다음과 같은 제한점을 보완하는 후속 연구가 필요하다. 본 연구에서 한 명의 환자를 제외한 모든 환자가 음운처리 평가과제를 수행하지 못하여 음운처리 과제를 실제로 어느 정도 수행할 수 있었고 이것이 철자나 의미처리에 비해 얼마나 저하되어 있는지 비교하기가 어려웠다는 점이다. 또한 AQ가 낮은 환자들도 포함되어 있어 환자들이 음운과제를 수행하지 못한 이유가 페리실비안 영역의 손상 외에 중증도로 인한 가능성을 배제할 수 없다는 제한점이 있다. 이는 음운처리 평가 과제의 적절성과도 연관이 되는데 본 연구에서 사용한 음운삭제와 음운대치 등의 과제는 영어권 읽기 연구에서는 음운처리능력을 알아보기 위해 성인과 아동 읽기장애 모두에서 오랫동안 사용되어온 과제이다. 이러한 과제가 사용된 배경에는 영어권 문화에서는 초기 읽기 교육이 시작될 때부터 글자와 소리 간의 관계를 명시적으로 가르쳐주고 배우는 학습과정이 있기 때문일 것이다. 이에 반해 우리나라에서는 읽기를 배울 때 글자 하나하나가 소리가 어떻게 나는지 가르치기 보다는 자음+모음이 한 단위가 되어 음절 단위로 읽기를 배우는 경우가 많다. 환자의 자음이름대기 수행에서 자음에 모음을 붙여 말하는 오류가 상당수 있었던 것도 처음 읽기를 배울 때 ‘가 나 다 라…’와 같이 자음과 모음을 하나의 단위로 배웠던 기억이 남아있어 자동화된 반응의 일부로 나타났을 가능성도 있다. 이러한 문화 및 교육방법의 차이를 고려할 때 음운처리 과제가 영어권 환자에 비해 한국어 환자에게 더 어려울 가능성이 있고 따라서 한국어 환자에게 적합한 음운처리 평가과제와 난이도, 적합한 문항 수 등에 대해서 계속 고민이 있어야 할 것이다. 그러나 정상인의 음운처리 수행결과는 철자-소리 관계를 명시적으로 한번도 배워 본적이 없음에도 불구하고 이러한 대응관계를 알고 있으며 단어에 포함된 말소리를 분석·조작할 수 있음을 시사한다. 또한 해외 및 국내의 아동 읽기 발달과 읽기 장애 연구를 보면 본 연구에서 사용한 것과 유사한 음운처리 과제를 이용하여 읽기 능력과 장애를 평가하고 있다(Kim & Pae, 2011; Kim & Jung, 2015). 후속연구에서 좀 더 많은 환자를 대상으로 뇌졸중으로 인해 좌반구 페리실비안 영역에만 손상이 있고 AQ가 높은 환자들에서 본 연구에서 사용한 음운과제를 시행할 수 있다면 과제의 적절성을 검증할 수 있을 것이다.
두번째로 후속연구에서 보완하고 싶은 점은 좌반구 후두측두 영역이 손상된 환자도 포함하여 본 연구에서 사용한 평가과제를 실시하는 것이다. 외국 선행연구에 따르면 좌반구 후두측두 영역의 손상은 표층성 실독증을 일으키고 음운성 실독증과 이중해리(double dissociation)의 패턴을 보인다. 즉 음운성 실독증 환자들은 비단어 읽기는 굉장히 저하되고 단어 읽기는 상대적으로 보존되어 있으나 표층성 실독증 환자들은 비단어와 규칙단어는 상대적으로 잘 읽을 수 있는 반면 불규칙 단어의 수행이 매우 저하되어 있다. 이러한 패턴이 한국어 실독증에서도 나타나는지를 확인하는 것은 임상적으로 또한 이론적으로도 매우 중요한 연구이며, 좌반구 후두측두 영역이 손상된 환자들이 본 연구에서 사용된 음운처리 평가과제를 수행할 수 있다면 음소단위에 기반한 음운처리 평가 과제의 적합성도 검증할 수 있을 것이다. 마지막으로 국내 전반적인 실독증 연구에서 실어증 환자에서 읽기장애의 뇌신경학적 기제를 직접적으로 보여줄 수 있는 뇌 영상 기법을 이용한 연구가 필요하다. 해외에서는 손상영역을 매핑(lesion mapping)하여 같은 그룹 내 환자들에서도 가장 많이 공통적으로 손상된 뇌 영역이 어디인지를 확인하고 손상영역과 정반응률과 같은 행동 데이터 간의 상관관계를 볼 수 있는 voxel-based lesion symptom mapping (VLSM)을 이용한 연구, 치료 전후의 뇌 활성화 패턴의 변화를 보는 fMRI 연구, DTI를 이용하여 뇌 영역을 연결하는 백질 중 어느 트랙이 손상되었는지를 보는 연구 등 뇌영상 기법을 이용한 연구가 수행되고 있다. 현재 뇌영상 기법을 이용한 국내의 읽기 연구는 정상인 연구(Kim, Lee, & Kim, 2008; Yoon, Cho, Chung, & Park, 2005; Yoon, Cho, & Park, 2005) 및 환자 연구(Pyun et al., 2007)가 많지 않은데 앞으로 국내에서도 한국어 실독증의 신경학적 기제를 밝히는 뇌영상 연구가 활발히 진행되어야 할 것이다. 본 연구가 한국어 후천성 음운성 실독증의 언어 및 신경학적 기제를 밝히고자 한 초기 연구로서 부족한 점이 있지만 향후에 더 많은 환자를 대상으로 연구를 지속하여 국내 실독증 연구 성장에 기여할 수 있기를 희망한다.
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