뇌 훈련 게임의 과학적 근거: 바탕이 된 실험 과제

뇌 훈련 게임, 과학적 근거가 있나요?

이 질문에는 두 부분이 있습니다. 게임이 과학자들이 쓰는 과제를 바탕으로 하는가? 많은 게임은 그렇습니다. 그 과제를 연습하면 다른 능력이나 일상생활이 달라지는가? 이것이 훈련 연구가 검증하는 부분입니다.

Daniel Simons가 이끈 2016년 리뷰는 뇌 훈련 회사들이 직접 인용한 연구들을 검토했습니다. 저자들은 사람들이 훈련한 과제를 더 잘하게 된다는 근거는 많고, 밀접하게 관련된 과제에 대한 근거는 그보다 적으며, 거리가 먼 과제나 일상적 사고에 대한 근거는 거의 없다고 보고했습니다. Giovanni Sala와 Fernand Gobet의 2019년 논문은 여러 메타분석을 종합해 일반 인지 능력에 대한 효과가 미미하다고 보고했습니다. 이들은 연구 간 차이가 연구 설계의 질과 통계적 인공물로 설명된다고 썼습니다.

Simons 리뷰와 ACTIVE 시험은 시지각 훈련 가이드에서 더 자세히 다룹니다. 뇌 훈련 앱 비교 가이드에서는 미국 연방거래위원회(FTC)가 2016년 Lumosity 제작사에 내린 명령을 다룹니다. 이 명령은 실생활에 도움이 된다고 주장하기 전에 적격하고 신뢰할 수 있는 과학적 근거를 갖추도록 요구합니다.

뇌 훈련 게임은 실험 과제로 어떻게 설계되나

연구에 쓰이는 인지 과제는 한 가지 과정을 최대한 깨끗하게 측정하도록 만들어집니다. 전형적인 실험 과제는 단순한 자극을 보여 주고, 얼마나 빠르고 정확하게 반응하는지 기록하며, 딱 한 가지만 다른 시행끼리 비교합니다.

게임은 과제의 핵심은 유지하고 겉모습을 바꿉니다. 점수, 타이머, 연속 기록, 그림, 더 어려운 단계 같은 것입니다. 그래서 과제를 반복하는 재미가 커지지만, 게임은 더 이상 연구된 그 버전이 아니며 게임 점수에는 규준(norm)이 없습니다.

예를 들어 Lumosity 블로그는 2018년에 자사 게임 일부가 스트룹 검사(블로그는 1935년으로 소개)와 1974년의 플랭커 과제를 변형한 것이라고 밝혔습니다.

연구에 쓰이는 인지 과제와 이를 본뜬 게임

아래 표는 Optics Trainer 게임과 드릴의 바탕이 된 실험 과제를 정리한 것입니다. 각 게임이나 드릴은 해당 과제를 본떠 만들었으며, 그 과제에 관한 연구에 사용된 것은 하나도 없습니다.

• 스트룹: 스트룹 검사 가이드에서 1935년 실험과 연습 연구 결과를 다룹니다.
• 플랭커: 플랭커 과제 가이드에서 선택적 주의와 NIH Toolbox 버전을 다룹니다.
• Go/No-Go: Go/No-Go 과제 가이드에서 반응 억제 연구를 다룹니다.
• 작업기억: 작업기억 게임 가이드에서 폭 과제와 훈련 메타분석을 다룹니다.
• 유효 시야와 다중물체추적: 주변시야 훈련 가이드에서 스포츠 비전과 물체 추적 연구를 다룹니다.
• 도약안구운동과 추종안구운동: 안구 운동 훈련 가이드에서 안구 운동 연습을 다루며, 클리닉 사이트의 도약안구운동, 추종안구운동, 주시(영어) 글에서 임상가가 이를 검사하는 방법을 다룹니다.
• 버전스와 융합: 양안시와 양안 협응 가이드에서 양안 협응 문제를 다루며, 클리닉 사이트의 융합 버전스 범위(영어) 글에서 측정 방법을 다룹니다.

근전이와 원전이의 차이

근전이(near transfer)는 훈련한 과제나 그와 비슷한 버전을 더 잘하게 되는 것을 말합니다. 원전이(far transfer)는 추론, 학교 성적, 업무, 일상생활처럼 다른 능력이 향상되는 것을 말합니다.

여러 연구를 종합하는 메타분석에서는 원전이보다 근전이가 더 자주 보고되었습니다.

• Kassai 등(2019)은 아동의 실행기능 훈련(작업기억, 억제 통제, 인지적 유연성) 실험을 종합했습니다. 43개 비교에서 훈련의 근전이 효과는 g = 0.44였습니다. 훈련하지 않은 실행기능에 대한 효과는 17개 비교에서 g = 0.11로, 통계적으로 유의하지 않았습니다. 저자들은 원전이에 대한 설득력 있는 근거를 찾지 못했다고 썼습니다.
• Melby-Lervåg, Redick, Hulme(2016)는 87편의 논문을 종합했습니다. 작업기억 측정치의 향상은 훈련 직후에는 신뢰할 만했습니다. 능동적 대조군과 비교하면 추론, 읽기, 산수 향상에 대한 설득력 있는 근거는 없었습니다.
• Sala와 Gobet(2019)은 여러 훈련 영역에 걸쳐 일반 인지 능력에 대한 효과가 미미하다고 보고했습니다.

뇌 훈련 연구 읽는 법

Simons 리뷰와 Walter Boot 등의 2013년 논문에서 주로 가져온 다음 질문들은 연구 논문이나 회사의 연구 소개 페이지를 읽을 때 도움이 됩니다.

• 연습 효과: 같은 검사를 반복하면 누구나 빨라집니다. 같은 검사를 받은 대조군이 없다면, 향상은 재검사 효과일 뿐일 수 있습니다.
• 능동적 대조군과 수동적 대조군: 수동적 대조군은 검사만 받고, 능동적 대조군은 같은 시간 동안 다른 활동을 합니다. 성인 122명을 대상으로 한 2014년 무작위 이중맹검 연구에서 억제 훈련은 수동적 대조군과 비교하면 효과가 있어 보였지만 능동적 대조군과는 차이가 없었습니다. Boot 등은 향상을 훈련 덕분으로 보려면 능동적 대조군도 향상에 대한 기대가 같아야 한다고 주장했습니다.
• 출판 편향: 긍정적인 결과가 나온 연구가 출판될 가능성이 더 큽니다. 2016년 작업기억 메타분석은 이를 검증했으며, 처치를 받은 대조군을 사용한 연구들에서는 증거 가치가 없다고 보고했습니다.
• 업체 지원 연구: 연구비 출처와 이해상충 공개 내용을 확인하세요. Simons 등은 회사들이 인용한 연구로 리뷰를 구성했습니다. 시지각 훈련 가이드에는 ACTIVE 연구 저자 한 명이 훈련 소프트웨어 소유 회사와 금전적 관계가 있었다는 점이 나와 있습니다.
• 연구 대상: 노인, 아동, 운동선수에게서 나온 결과는 다른 사람에게 적용되지 않을 수 있습니다.

Optics Trainer의 역할

Optics Trainer는 iPhone, iPad, Android, 웹 브라우저, Meta Quest에서 이용하는 게임 기반 시각·뇌 훈련 앱입니다. 앱 화면은 한국어로 제공됩니다. 게임과 드릴은 위의 실험 과제를 본떠 만들었습니다. 색-단어 게임은 스트룹 과제를, Directionality는 플랭커 과제를, Flower Tap은 Go/No-Go 과제를, Symbol Order, Number Flash, Working Memory, Memory Grid는 작업기억 폭 과제를 본떴습니다. Middle Match는 유효 시야 과제와 비슷하고, UFO Bounce와 Target Rotator는 다중물체추적을 본떴습니다.

양안 협응 게임인 Odd One Out, Front or Back, Motor Fusion은 표의 버전스·융합 항목과 같은 종류의 과제를 사용하며, Drills 탭에는 도약안구운동, 추종안구운동, 주변 인식, 물체 추적 드릴이 있습니다.

Optics Trainer의 게임은 여기서 설명한 어떤 연구에서도 검증되지 않았습니다. 게임은 바탕이 된 과제를 연습하고 도전하게 해 줍니다. 검사나 측정 도구가 아니고, 치료나 진단도 아니며, FDA 허가를 받지 않았으며, 국내에서 의료기기로 허가받은 제품도 아닙니다. Motor Fusion은 연습이며 버전스 범위를 임상적으로 측정하는 것이 아닙니다. 클리닉 사이트의 Optics Tracker가 저희의 측정 제품입니다. Optics Trainer는 전문가의 진단이나 처방된 치료를 대신하지 않습니다. 본인의 상태에 대해서는 안과 전문의 등 눈 건강 전문가와 상담하세요.

휴대폰·태블릿 앱은 7일 무료 체험으로 시작하며, 무료 웹 계정으로는 하루 3회 플레이할 수 있습니다. 그 이후 모바일·웹 이용 가격은 App Store와 Google Play에서 현지 통화로 표시됩니다. VR 이용은 7일 무료 체험 후 이어지며, 가격은 Meta Quest Store에서 현지 통화로 표시됩니다.

자주 묻는 질문

출처

1. Simons DJ, et al. Do "brain-training" programs work? Psychol Sci Public Interest. 2016
2. Sala G, Gobet F. Cognitive training does not enhance general cognition. Trends Cogn Sci. 2019
3. Kassai R, et al. A meta-analysis of the experimental evidence on the near- and far-transfer effects among children's executive function skills. Psychol Bull. 2019
4. Melby-Lervåg M, Redick TS, Hulme C. Working memory training does not improve performance on measures of intelligence or other measures of "far transfer". Perspect Psychol Sci. 2016
5. Boot WR, et al. The pervasive problem with placebos in psychology. Perspect Psychol Sci. 2013
6. Enge S, et al. No evidence for true training and transfer effects after inhibitory control training in young healthy adults. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 2014
7. Stroop JR. Studies of interference in serial verbal reactions. J Exp Psychol. 1935
8. Eriksen BA, Eriksen CW. Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task. Percept Psychophys. 1974
9. Donders FC. On the speed of mental processes (translation of the 1868 paper). Acta Psychol. 1969
10. Ball KK, et al. Age and visual search: expanding the useful field of view. J Opt Soc Am A. 1988
11. Pylyshyn ZW, Storm RW. Tracking multiple independent targets: evidence for a parallel tracking mechanism. Spat Vis. 1988
12. Lumosity. From lab to laptop: the origins of Lumosity games. 2018

관련 가이드

• 스트룹 검사: 스트룹 효과, 실험과 연구
• 플랭커 과제: 의미, 예시, 채점과 연구
• Go/No-Go 과제: 예시, 반응 억제와 연구
• 작업기억 훈련과 게임: 연구가 보여 주는 것
• 시지각 훈련: 연구 결과와 연습 방법
• 뇌 훈련 앱 비교: 루모시티·엘리베이트·피크·임펄스
• 폭주 운동과 버전스 훈련: 융합·점프·프리즘
• 다중물체추적(MOT): 과제, 검사, 훈련 연구
• 슐테 테이블: 검사 방법, 평균 시간, 연구 결과
• 처리속도 훈련 게임: 검사시간과 연구 결과
• 시각 탐색 과제: 세트 크기, 이론, 훈련 연구
• 동체시력: 검사 방법, 스포츠 연구, 훈련