시선추적이 뇌 질환을 발견하는 데 도움이 되는 방법

연례 검진을 받기 위해 일반의의 진료실을 방문했다고 상상해 보세요. 의사가 여러분의 심장, 폐 건강을 검사하고 혈액 검사를 실시합니다. 그런 다음 의사는 몇 가지 간단한 검사를 수행하기 위해 컴퓨터 화면 앞에 앉으라고 합니다. 화면의 움직이는 점을 눈으로 따라가며 짧은 영상을 보기만 하면 됩니다. 스트레스나 침습적인 절차를 거치지 않고 단 5분 만에 담당 GP가 뇌 건강과 주요 뇌 질환의 위험도를 평가합니다.

눈과 뇌의 연결

눈과 뇌의 연결은 많은 사람이 생각하는 것보다 훨씬 더 깊습니다. 눈은 발달 초기에 공통된 뇌 조직에서 출현하며, 눈은 뇌 자체의 연장선상에 있습니다. 흥미롭게도 눈의 움직임을 관장하는 뇌 영역은 행동, 감정, 추론을 조절하는 뇌 영역과도 서로 얽혀 있습니다(Pouget, 2015).

기존의 안구 운동 패턴에서 미묘한 편차도 뇌 활동의 근본적인 변화를 나타낼 수 있습니다(마론 외, 2021). 이러한 복잡한 관계를 활용하여 시선추적 기술은 눈의 위치와 움직임을 측정하는 비침습적 수단으로 부상하고 있습니다. 시선추적은 시각적 자극을 보는 동안 개인이 어디에 집중하는지 모니터링하여 뇌 건강을 검사할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

시선추적으로 평가할 수 있는 5가지 뇌 질환

안구 운동은 파킨슨병과 알츠하이머 같은 노화 관련 질환, 난독증과 같은 학습 장애뿐만 아니라 ADHD와 자폐증 같은 신경 발달 장애에 대한 귀중한 인사이트를 제공합니다. 토비 백서에서 보기
신경학 및 정신의학 연구에서의 시선추적 에서 시선추적으로 평가할 수 있는 전체 질환 목록에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

자폐 스펙트럼 장애

자폐 스펙트럼 장애(ASD)는 사회적 상호작용에 대한 참여와 관심이 부족하다는 특징이 있습니다. 특히 자폐증 위험에 처한 유아의 사회적 참여 결여를 가장 먼저 나타내는 징후 중 하나는 엄마가 유아에게 말할 때 자주 사용하는 고음의 노랫소리인 '마더리즈'(—)에 대한 유아의 반응입니다. 시선추적을 통해 마더네즈에 집중하는 정도를 효율적으로 정량화할 수 있습니다.

연구에 따르면 엄마에게 주의를 기울이는 시간이 30% 미만인 12~48개월 유아는 자폐성 장애가 있는 것으로 정확하게 판별될 수 있다고 합니다
(피어스 외, 2023). 마찬가지로 요가에 참여하는 사람들과 움직이는 기하학적 모양이 등장하는 비디오와 같은 다른 사회적주의 자극은 고위험 유아의 ASD를 식별하는 데 유망한 정확도를 보여주었습니다 (Wen et al., 2022).

주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD)

ADHD는 과제에 주의를 기울이고 지속하는 데 어려움을 겪고 예지력 없이 행동하는 것이 특징입니다. 임상적으로 부주의와 충동성이라고 알려진 이러한 ADHD의 특징은 일반적으로 어린 시절에 시작되어 성인이 되어서도 지속되는 경우가 많습니다. 충동성과 부주의는 시선추적 검사를 통해 정량화할 수 있습니다. 이러한 테스트에는 일반적으로 참가자가 시선을 고정해야 하는 자극이 포함되며, 방해 요소가 있을 때에도 시선을 고정할 수 있는 능력을 측정하여 주의력 결핍에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

ADHD 아동을 대상으로 시선추적을 사용한 연구에 따르면, 일반적으로 발달 중인 또래 아동과 영향을 받은 아동을 구분하는 정확도가 최대 77%에 달하는 등 상당한 잠재력이 있는 것으로 나타났습니다(Yoo et al., 2024). 또한 기존 ADHD 평가 검사와 시선추적 기술을 결합하면 진단 정확도를 높일 수 있습니다
(Lee et al., 2023).

알츠하이머병

In 알츠하이머병에서는 일반적으로 기억력 감퇴와 같은 본격적인 증상이 나타나기 전에 점진적인 뇌 기능 저하가 나타납니다. 컴퓨터 화면에서 항목을 기억하고 찾는 개인의 능력을 테스트하는 시선추적 작업은 주요 뇌 기능의 경미한 저하를 조기에 감지하는 데 높은 민감도와 특이성을 보여주었습니다
(토쿠시게 외, 2023).

토비의 백서에 자세히 설명된 바와 같이 신경학 및 정신과에서의 시선추적
연구에 따르면, 의도적이고 신속하게 시선을 제어하지 못하는 것과 같은 다양한 안구 운동 지표는 뇌 기능의 경미한 저하와 상당한 관련이 있습니다
(Opwonya et al., 2023). 조기 의료 개입은 질병 진행을 늦추고 영향을 받은 개인의 삶의 질을 개선할 수 있지만, 이를 위해서는 비용 효율적이고 접근 가능한 질병 검진이 필수적입니다. 시선추적은 보다 명백한 증상이 나타나기 전에 초기 알츠하이머 단계를 식별할 수 있는 가능성을 보여주며, 인구 전체에 대한 평가를 가능하게 할 수 있는 후보가 될 수 있습니다.

파킨슨병

파킨슨병(PD)은 주로 운동 증상으로 잘 알려져 있으며 시력과 안구 운동에도 영향을 미칩니다. 임상 평가를 통해 관심 있는 물체에 초점을 맞추는 데 사용되는 안구 운동 유형인 안구 운동의 이상을 발견하는 경우가 많습니다. PD에서 안구 이동은 부정확하고 의도한 목표에 미치지 못합니다
(샤이크 & 가시아, 2019). 헬스케어 전문가는 안구 운동을 정기적으로 평가하여 시간이 지남에 따라 파킨슨병의 진행을 모니터링할 수 있습니다.

안구 운동 패턴의 변화는 질병의 중증도와 치료 효과를 나타내는 지표로 사용되며, 이러한 질환의 진화하는 특성에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 또한 PD는 주로 운동 장애로 간주되지만, PD 환자의 80% 이상이 점진적으로 뇌 기능이 저하되고 결국 치매로 발전합니다(Hely et al., 2008). 따라서 알츠하이머병과 마찬가지로 인지 기능 저하를 적시에 파악하는 것이 조기 개입을 가능하게 하는 데 매우 중요합니다.

난독증

어떤 사람들은 빠르고 능숙하게 읽는 데 탁월하지만, 다른 사람들은 특히 다음과 같은 어려움을 겪을 수 있습니다. 난독증—난독증은 읽기, 쓰기, 철자 능력에 영향을 미치는 학습 장애로, 성인이 되어서도 지속되는 경우가 많습니다. 시선추적 연구에 따르면 난독증이 있는 어린이와 성인은 일반적으로 단어를 스캔하는 데 더 오래 걸리고, 눈을 더 짧은 거리로 이동하며, 읽는 동안 단어를 건너뛰는 행동을 더 적게 보이는 것으로 나타났습니다. 이러한 패턴은 주로 각 줄의 첫 단어에 집착하는 데 더 많은 시간을 소비하는 경우, 단어를 빠르게 이해하고 접근하는 데 어려움이 있음을 나타낼 수 있으며, 이는 단어를 이해하기 위한 노력이 증가했음을 시사합니다(Franzen 외., 2021).

난독증 진단을 받은 어린이는 읽기 문제를 효과적으로 관리하기 위해 전문적인 학습 기술이 필요한 경우가 많습니다. 진단에는 일반적으로 서면 또는 구두로 평가를 실시하는 것이 포함됩니다. 이러한 평가에 시선추적을 통합하면 주요 읽기 특성을 시각적으로 표현할 수 있어 전문가가 학습 과정 초기에 읽기 어려움을 파악하고 해결할 수 있습니다. 다음 파트너와 협력하여 개발한 시선추적 기반 난독증 평가 솔루션에 대해 자세히 알아보세요. Lexplore.

시선추적은 삶의 여러 단계에서 뇌 건강을 평가할 수 있는 비침습적 수단을 제공하는 강력한 기술임이 입증되었습니다. 유아기부터 성인에 이르기까지 시선추적은 파킨슨병, 알츠하이머병과 같은 노화 관련 질환뿐만 아니라 ADHD, 자폐증과 같은 신경 발달 장애에 대한 귀중한 인사이트를 제공합니다. 또한 시선추적은 난독증과 같은 특정 학습 문제를 진단하는 데 도움을 주며, 다양한 인지 장애를 해결할 수 있는 다용도성을 강조합니다.

연구자와 헬스케어 전문가들은 눈과 뇌 사이의 복잡한 연결을 활용하여 뇌 질환의 조기 발견, 모니터링 및 치료 평가를 혁신함으로써 궁극적으로 전 세계 개인의 삶의 질을 향상시키고 있습니다.