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1 Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 17, No. 12 pp , ISSN / eissn 뉴로피드백훈련프로그램 (Neurofeedback Training Programme) 효과에대한메타분석 정문주 1, 조한익 1*, 채은영 2 1 한양대학교교육학과, 2 숙명여자대학교아동복지학과 Meta Analysis on the Effects of Neuro-feedback Training Programme Moon Joo Cheong 1, Hanik Jo 1*, Eun Young Chae 2 1 Department of Education, Hanyang University 2 Department of Child welfare & Studies, Sookmyung women's University 요약본연구는국내에서발간된학위논문과학술지논문을대상으로뉴로피드백프로그램훈련과관련된요인들을체계적으로탐색하여뉴로피드백프로그램훈련 (Neurofeedback programme training; NFT) 의효과성을종합하기위해메타분석을실시하였다. 연구대상은데이터베이스검색을통해 2001년부터 2015년까지출판된논문들중최종 21편을선정하여분석하였다. 연구방법특성으로연구의질평가를실시한결과전체분석대상논문의질에는제한점이있었다. 연구결과로는첫째, 전체뉴로피드백프로그램의효과크기는.683로중간이상이었다. 둘째, 조절변인별효과크기를분석한결과연구대상의임상군의특성 (ADHD, 인지장애, 알츠하이머, 청각장애, 지적장애등 ) 과학교급 ( 초 중 고 ) 에따라각뉴로피드백훈련의효과가통계적으로유의한차이가있는것으로나타났다. 셋째, 연구방법 ( 훈련방법 ) 적측면에서는주당회기수, 총횟수, 그리고훈련시간에따라훈련의효과가통계적으로유의한차이가나타났다. 본연구에서밝혀진연구결과를통하여뉴로피드백훈련프로그램대상에대한효과적인개입과선정에대한자료를제공할수있을것이다. Abstract The purpose of this study is to (evaluate) the effectiveness of neurofeedback training (NFT) and systematically search for the related factors by conducting a meta-analysis of theses and journal articles published in (the Korean language/korea). This study analyzed 21 articles selected through a database search from 2001 to The quality evaluation result of the research, as research method characteristic, was low. It was found that, first, the effect size of the neurofeedback program training was.683 above the (median). Second, the effect size as the (moderator) variable played a statistically significant role in moderating the effect of the the subject characteristics, including the presence or not of disabilities and school level (elementary, junior high school, high school), on the effectiveness of the neurofeedback training program. Third, (the effect size) played a statistically significant role in mediating the effect of the research method (training method), number of sessions per week, total number of sessions and training time on the effectiveness of the neurofeedback training program. This study provides (comprehensive) data on the effect of the interventions and selection of the neuro-feedback training program subjects. Keywords : Brain function, Effect size, Meta-analysis, Neurofeedback, Neurofeedback training programme 1. 서론 지난 20 세기의과학혁명을인지혁명이라고부를 만큼인류문화사에일어난가장큰사건중하나는인지주의틀의형성이라고할수있다. 이러한맥락에서 2008 년 5 월 2 일, 뉴욕타임스의칼럼리스트 David * Corresponding Author : Hanik Jo(Hanyang Univ.) Tel: @hanyang.ac.kr Received August 16, 2016 Revised (1st August 26, 2016, 2nd September 5, 2016) Accepted December 8, 2016 Published December 31,

2 뉴로피드백훈련프로그램 (Neurofeedback Training Programme) 효과에대한메타분석 Brooks는 21세기는 국제화시대 가아니라 인지시대 (the Cognitive Age) 라고명명했다. 이같은변화의흐름은최근교육학, 의학, 상담학, 임상심리학등의인간의성장, 치유, 교육에관심이있는다양한분야에도영향을미치게되어기존의상담, 인지치료, 약물치료등의방법과더불어인지과학, 뇌과학과관련된치료및훈련방법에융복합적관심이증가하고있는것으로해석할수있다 [1]. 이러한융복합적관심은최근뇌기반훈련의일종인뉴로피드백에대한초점으로이동하였다. 뉴로피드백훈련은서구에서 1924년한스베르거 (Hans Berger) 가최초로뇌파를발견한이후비약적으로발전해갔다. 1971년뉴로피드백훈련으로간질환자치료에성공한이후로 [2], 알코올의존환자 [3], 외상후스트레스환자 [4], 주의력결핍과잉행동장애 [5], 우울증, 불안장애 [6], 수면장애 [7], 뇌손상환자의인지저하치료 [8] 와정상인의수행력증가를목적으로한연구 [9] 등뉴로피드백훈련을통하여과거부터현재까지뇌기능과관련되어병리적인여러증상과집단에대한다양한분야에걸쳐연구의효과성이보고되었다. 또한이러한뉴로피드백훈련의효과성은비 ( 非 ) 침습적이며, 비 ( 非 ) 약물이고, 추적검사시치료효과의유지가다른치료적방법에비해지속적인것으로보고되었다 [3, 10-12]. 국내뉴로피드백의초기활용은주로의학전문의들이자기공명영상 (Magnetic Resonance Imaging: MRI) 이나기능성자기공명영상 (functional Magnetic Resonance Imaging: fmri) 의진단기능처럼정량화뇌파 (Quantitative electroencephalogram: QEEG) 를사용하여단순히뇌파를분석하는용도로주로사용하였다. 이러한이유는임상및상담, 교육, 학습분야에서뇌파를이용하여뇌를훈련하는것은실제임상사례가적었을뿐만아니라뇌파측정기라는훈련장비를사용한다는점에서전문가및전문교육의부재, 임상에서효과성을증명하는것에대한어려움이존재하였기때문이다 [13,14]. 더불어학계에서연구물이처음발표된 2004년에는연구물편수가 2편이었다. 그러나이후뇌과학및뉴로피드백에관련된관심이증가하면서 2010년에는연구물이 62편으로증가하였고, 이후 2015년현재, RISS, NDSL, KISS 등검색데이터베이스에서 뉴로피드백, 뇌파 와관련된논문은 3,400편이상검색되고있다. 이러한양적증가에도불구하고현재국내의연구물들은특 정학술지, 특정대학, 학과에집중되어있는현상을보이고있다. 이러한편중된현상은서구와비교하면비교적짧은기간동안국내의뉴로피드백관련하여학문적, 실용적기반은넓어지고있으나, 주로의학종사자혹은뇌과학분야종사자에게편중되어연구되었기때문인것으로보이며뉴로피드백저변의한계로인식되기도한다 [15]. 기존의국내뉴로피드백과뇌파훈련연구의동향은분석되었지만, 객관적인자료와각연구의결과자료를종합하여효과들의상충된부분들과각각의증상에대한효과측정, 대상과연구 ( 훈련 ) 방법적인부분들을분석하여특성을분석한논문은없었다. 이에따라최근까지의뉴로피드백훈련에관한국내의논문들을분석하여임상군과일반군에대한효과양상과개선및치료에관한훈련방법등을전반적으로탐색해볼필요가있다. 이를위해뉴로피드백관련국내기존논문들을기존의동일한주제에대하여다양한연구결과를체계적이고계량적으로분석하는방법인메타분석 [15,16] 을사용하여분석하였다. 이를위하여설정된연구문제는다음과같다. 연구문제 1. 국내에서시행된뉴로피드백훈련의전체효과크기는얼마인가? 연구문제 2. 뉴로피드백의조절변인 ( 연구대상자, 프로그램의기간에따른횟수, 시간, 주당회기수 ) 에따른효과크기는얼마인가? 2. 연구방법 2.1 자료수집및선정기준본연구의분석대상은 2001년 1월부터 2015년 12월까지국내에서발표된뉴로피드백훈련프로그램의효과를검증한학술지와석 박사논문을분석대상으로선정하였다. 자료수집을위해국회도서관, 과학기술정보통합서비스 (NDSL), 누리미디어 (DB-PIA), 한국교육학술정보원학술연구정보서비스 (RISS), 한국학술정보원 (KISS) 의온라인검색 DB를활용하여분석대상논문을검색하였다. 주제어는 뉴로피드백, NFB 훈련프로그램, 뇌파, 등으로관련문헌을수집하였다. 자료수집기간은 3주가소요되었으며, 이후에도 1주일간설정된포함기준에해당하는연구들을모두찾아낼수있도록최대한노력하였다. 마지막으로논문선정의기준은 583

3 한국산학기술학회논문지제 17 권제 12 호, 2016 Table 1. The studies analytical criteria factors and framework Criteria factor Research method Research design Purpose Subjects Data statistics Dependent variables Moderate variables Standard contents Quantitative research method (except for the retrospective studies, retrospective study) Two group studies (experiment and control group), done a homogeneous pre-test It is reasonable for research purposes should be revealed & it is not about the machine advertisement. It should be clear to clinical group : Adults, youth and child and juvenile's classification and precise age categories All sorts of figures, such as mean, standard deviation, t, F values, calculating effect size Brain Quotient (self regulation, basic rhythm, attention, activity, emotion quotient, stress resistance, brain's balance quotient), brain waves (theta, alpha, gamma, SMR, beta). Clinical groups associated disorders and illnesses (ADHD, alzheimer's, auditory, visual, et al.) Experimental period, school level, session numbers, published year Shin과 Park(2011)[17] 의메타분석논문선정기준을수정 보완하여연구자가수립한연구대상선정기준 Table 1에따라최종분석대상논문을결정하였다. 최종논문선정과정은 Figure 1과같다. 첫번째, 온라인 DB검색, 한국교육학술정보원의상호대차서비스, 수집된논문들의참고문헌 2차검색등의방법을이용하여학위논문 295편, 학술지논문 201편등총 496편의논문을선정하였다. 두번째, 선정된 496편의논문중원그룹스터디논문 58편, 실험논문이아니거나양적연구가아닌논문 83편, 후향성연구 ( 연구를위하여실험군을모집한것이아니라기존의임상자료를사용하고, 실험군만존재하는경우 ) 18편, 경향 ( 동향 ) 성연구 19편, 학위논문과학술지중복논문 15편, 병행치료 75편, 뉴로피드백검색에포함되었으나바이오피드백 ( 생체훈련 ) 만측정하거나뇌파만측정한논문 54편을포함하여총 330편의논문을제외한후, 166편의논문을선정하였다. 세번째, 실험연구이지만통제집단과실험집단의사전동질성검증을하지않은논문 41편, 분석에사용될수리적정보인평균, 표준편차와같은기술통계자료가없이단순한현황등의통계자료만제시하여효과크기를계산할수없는논문 51편 ( 학회포스터발표 8편포함 ), 기타정확한실험준거 ( 시간, 대상, 횟수 ) 등의정보가제대로보고되지않은논문 40편을포함한총 132편을제외하여, 총 34편 ( 학위논문 23편, 학술지 11편 ) 의논문을분석대상으로선정하였다. 이후임상군인장애, 환자등을대상으로한치료개선의논문이아닌경우 13편을제외총 21편 ( 학위논문 9편 : 박사논문 3편, 석사논문 6 편, 학술지 12편 ) 을분석대상논문으로재선정하였다. 2.2 연구의질평가 (Risk of Bias Assessment) 모든실험연구는객관적인결과에영향을줄수있는편향위험 (Risk of Bias) 이개입될가능성이있다 [18]. 이러한편향위험 (Risk of Bias) 은실험결과의추정치를과대혹은과소추정하게하기때문에체계적인문헌고찰과정에서필수적으로수행되어야한다 [19]. 연구에서질평가 (Risk of Bias Assessment) 는주로의학계와보건계에서실시하지만뉴로피드백의경향성과발달에관한선행논문을고찰해본결과 [13,20], 뉴로피드백은생 (Bio) 기능프로그램으로뇌파를조절하고훈련, 실험하는분야이기때문에실험과사회과학경계에있다고판단하여, 뇌파전문가와임상전문의들과의합의이후연구의질평가를실시했다. 그결과는 Table 2와같다. Fig. 1. PRISMA flowchart 584

4 뉴로피드백훈련프로그램 (Neurofeedback Training Programme) 효과에대한메타분석 Table 2. Risk of Bias Assesment RoBANS Bias domain (Risk of Bias Assesment tool for Non-randomized Studies) Author's judgment the number of journal the number of degree total numbers(%) Selection bias High 9/12 (75%) 8/9 (89%) 16/21 (76%) Low 3/12 (25%) 1/9 (11%) 4/21 (19%) Unclear 0/12 (0%) 0/9 (0%) 0/21 (0%) Disturbance variable High 0/12 (0%) 0/9 (0%) 0/21 (0%) Low 7/12 (58%) 4/9 (44%) 11/21 (52%) Unclear 5/12 (41%) 5/9 (55%) 10/21 (47%) Performance bias - blinding of participants and personnel - Detection bias - blinding of outcome assesment - Attribution bias - in complete outcome data - Reporting bias - selective reporting- High 9/12 (75%) 7/9 (77%) 16/21 (76%) Low 3/12 (25%) 2/9 (22%) 5/21 (24%) Unclear 0/12 (0%) 0/9 (0%) 0/21 (0%) High 10/12 (83%) 7/9 (77%) 17/21 (81%) Low 2/12 (16%) 2/9 (22%) 4/21 (19%) Unclear 0/12 (0%) 0/9 (0%) 0/21 (0%) High 4/12 (33%) 0/9 (0%) 4/21 (19%) Low 8/12 (66%) 6/9 (66%) 14/21 (86%) Unclear 0/12 (0%) 3/9 (33%) 0/21 (0%) High 0/12 (0%) 0/9 (0%) 0/21 (0%) Low 12/12(100%) 9/9 (100%) 21/21(100%) Unclear 0/12 (0%) 0/9 (0%) 0/21 (0%) 질평가의전문가들은연구방법중메타분석을통한연구를실시했으며임상분야에서 10년이상의경험을가지고있는전문가이자뉴로피드백자격증 B.C.N을취득하고현장에서임상을하면서연구를실시하고있는두명의평가자에의해, 앞서선정된최종 21편의비-무작위배정연구물들을논문의질평가도구 (Risk of Bias Assessment tool: RoBANS) 를이용하여평가하였다. RoBANS는코크란 (Cochrane) 에서추천하는방법중에하나로써코호트연구, 환자대조군연구, 전후연구, 단면연구에적용가능한데 [18], 뉴로피드백의특성상대부분환자대조군과전후설계연구이기에메타분석에포함된논문 21편의질평가를실시하였다. RoBANS 평가결과전체논문에서편향위험이높았다. 대상군선정시집단소속의미인지의경우전체 21 편의논문중 16편이편향현상이높게나타났다. 이는뉴로피드백훈련이라는치료방법 ( 개선방법 ) 이아직까지도피험자들에게는낯설어실험대상을모집하는데한계가있고, 모집된실험대상의동질성을확보하는데있어실험군, 대조군을분류하여훈련을하고연구물을완성하는데기본적으로한계가있음을보여주는것이다. 또한훈련을하면서실시간스스로피드백을하여자신의능력을향상 개선시키는방법이기때문에집단소속 ( 실험집단대비 ( 非 ) 실험집단 ) 의인지에따른결과는실험연구에있어서맹검 (blind) 의문제는피할수없는한계 점이며, 전체 21편의연구중 16편이참여자맹검 (blind) 에높은편향을보여주었다. 2.3 자료의코딩뉴로피드백훈련의효과분석을위해 Lubar(1995) [21], Othmer, Pollock와 Miller(2005)[22] 가제시한내용및뉴로가이드 (Neuro-Guide)[23] 와 Park(2005)[24] 이보고한내용을바탕으로본연구에맞게코딩방법과코딩표를개발하였고, 종속변인의하위그룹분석 (sub-group analysis) 을위해뉴로피드백훈련의효과를측정한종속변수의유형, 연구방법을주요범주 (Categorical) 형변수로코딩하였다. 이는다음 Table 3, 4와같다. 자료를유목화하고분류화한이후의코딩양식은 Cooper, Hedges와 Valentine(2009)[25] 의코딩기준을바탕으로본연구에맞게수정하였다. 마지막으로메타분석코딩의신뢰성을확보하기위해서메타분석연구경험이있고상담과뉴로피드백관련자격증이있는박사 2명, 메타분석을전공한박사 1명이함께교차코딩을실시하였다. 코딩을실시하는과정에서의견일치를보이지않거나좀더확인이필요한논문은실제적으로뉴로피드백훈련을실시하고있는병원과연구소에서일하고있는전문가와임상전문가, 뇌파치료를실시하고있는전문의의의견을수렴하여코딩의유목화문제 585

5 한국산학기술학회논문지제 17 권제 12 호, 2016 Table 3. Brain quotient and meaning in brain function analysis Brain quotient The related brain waves Sub-calculating standard Meaning Self-regulation quotient Eye closed alpha-waves Alpha frequency, amplitude average rate, years standard rate Brain's autonomic nervous system control Basic rhythm quotient Alpha, SMR, beta-low The basic states of brain waves Brain development, aging and stability Attention quotient Theta, SMR The rates of theta, SMR Brain awakening Activity quotient Alpha, beta-low Absolute strength, relative strength and personality Brain activity state Emotion quotient Alpha of right and left Emotional tendency Emotional balance state Stress resistance Delta, beta-high Stress of mental and physical Physical and mental stress resistance Brain's left - right balance quotient The relating between left and right all waves Simultaneity symmetries Balance between left and right of the brain Brain quotient All frequence of all brain waves Brain's synthetic function Table 4. Kind of brain wave, frequency, & mental states State Kind Frequency(Hz) Mental states Slow Delta(δ) During sleep at all ages, also the waking state in infants wave Theta(θ) 4-7 Being drowsy Alpha(α) 8-12 Resting states Fast SMR Calm mental states with increased reflecting before acting wave Beta(β) Low beta Activity 13-30Hz High beta Working and stress / associated with epileptic Gamma(γ) 30 Associated with peak performance / called sheer rhythm 를해결하였다. 3. 결과 2.4 자료분석절차자료분석절차는출판편향오류검증, 동질성검증및이질성에대한분석, 전체효과크기산출, 조절변인에따른메타 ANOVA, 메타회귀분석과정을거쳤다. 분석과정중구체적으로몇가지를제시해보면다음과같다. 첫번째, 집단간효과크기 Cohen s d는표본이작을경우효과크기를과대추정하는경향이있기때문에 [26] 본연구에서는연구대상의사례수에가중치를부여하기위해교정효과크기 (Hedge s g) 를사용하였다. 두번째, 중재변인으로서조절변인의효과크기를분석하였다. 마지막으로본연구에서는효과크기및동질성검증등대부분의자료분석을위해메타분석을위한통계프로그램인 CMA(Comprehensive Meta-Analysis) Version 2 프로그램을이용하였다. 3.1 출판편향분석최종선정된 21편의논문 ( 효과크기사례수 =191) 에대한출판편향 (Publication bias) 의분석을실시하였다. Figure 2, 3에서보는바와같이 Funnel Plot은어느정도좌우대칭을이루고있다. 본연구에서는깔때기그림 (Funnel Plot) 을통하여수집된논문들의출판편향 (publication bias) 을살펴보고추정치가감법 (trim & fill) 을활용하여상호보완적으로표본의편향성여부를분석하였다. Littel, Corcoran과 Pillai(2008)[27] 에의하면출간오류가없다면 funnel plot은효과크기의분포가좌우대칭으로나타난다. 또한상호보완적인방법인 Duvall과 Tweedie(2000) [28] 의추정치가감법 (trim & fill) 으로일종의민감도분석을해본결과 Table 5와같이조율된연구물 (trim & fill) 의보정값 (ES =.683) 과관찰값 (ES =..683) 이같게보고되었다. 586

6 뉴로피드백훈련프로그램 (Neurofeedback Training Programme) 효과에대한메타분석 Fig. 2. Publication bias Fig. 3. Trim and fill publication bias 3.2 뉴로피드백훈련프로그램의동질성검증및전체효과크기본연구에서선정한 21편의연구물에서나온 191개의효과크기로부터계산된뉴로피드백훈련의전체효과크기를산출한결과는.683로중간이상의효과크기였으며, 자세한결과는 Table 6에제시하였다. 유의수준.05에서동질성검정을실시한결과 Q값은 (p<.01) 로귀무가설이기각되어이질적인것으로판단하여랜덤효과모형을적용하였다 [16,29]. 총분산대비연구가비율을나타내는 I 의값역시 로 50보다 크므로상당한이질성을가지고있다. 뿐만아니라각연구들은각각다른연구자들에의해각기다른방식으로연구되었기때문에모집단효과크기추정치가동일하다 고볼수없다. 따라서본논문에서는 I 의값으로인한이질성결과와훈련의특성상고정되지않은효과크기를보고하는바랜덤효과모형을선택분석을실시하였다. 그결과뉴로피드백훈련의전체효과크기는.683이었고전체효과크기에대한 95% 신뢰구간은 이었다. 이를효과크기의누적분포해석방법인 U 지수로나타내면 74.96% 에해당된다. 효과크기.683이의미하는것은실험상황에서통제집단이 50% 의효과성을보인반면에실험집단의경우엔 74.96% 의효과성을보인다는것을의미한다. 즉실험집단이효과에대한성공률 74.96% 로통제집단의중간값 ( 통제집단의경우 50%) 을넘어서고있다. 따라서실험집단의훈련성공률은통제집단의성공률보다 24.96% 높다고해석할수있다 [29-31]. 이를 BESD(Bionominal effect Size Display) 로보고할때통제집단의경우약.33~.35의성공률을보이는데반해, 실험집단의경우약.64~.66의성공률을보인다고해석한다 [16]. 따라서뉴로피드백훈련집단은뉴로피드백훈련을하지않은집단에비해전체평균효과크기에서보다유의미한효과를나타내고있다. 3.3 종속변인에따른전체효과크기 종속변인인뇌파, ADHD, 뇌기능지수, 환자의운동수행능력, 인지수행력, 정서상태 ( 불안, 우울, 분노, 스트레스 ) 등의하위요인에따른효과크기분석과 6개하위요인의집단간차이검증을실시하였다. 그결과는 Table 7과같다. 뉴로피드백훈련은 ADHD(ES(g) =1.021), 운동수행능력 (ES(g)=.836), 인지수행력 (ES(g)=.730), 뇌파 (ES(g)=.625), 뇌기능지수 (ES(g)=.587), 정서 Table 5. Result of the trim and fill Studies trimmed ES g 95%CI Q Observed values Adjusted values CI: confidence interval, ES: Effect size, Q= Homogeneity statistic Table 6. Validation of homogeneous & the effect size Model N K ES(g) U (%) SE 95% CI Q(df) I Random (20) N=the number of the study, K=sub-factor numbers of each study, U =Cumulative distribution standard, I =Heterogeneous of the effect sizes 587

7 한국산학기술학회논문지제 17 권제 12 호, 2016 Table 7. Effect sizes according to dependent variables Dependent variables K ES(g) SE 95% CI p Q b(df) ADHD Exercise performance ability Cognition performance ability Brain waves (5) Brain function quotient Emotional states Q : The difference verification between groups, ES:: effect sizes, K: the number of effect sizes, SE: standard error, CI: confidence interval Table 8. The difference verification of moderated effect sizes (right-left brain function and waves) K ES(g) SE 95% CI p Q b(df) All Right variables Left (1) Brain Right function Left (1) Brain Right waves Left (1) K=the number of effect sizes, ES(g)=effect sizes, SE=standard error, 95% CI=confidence interval, Q b=the difference verification between groups Table 9. The difference verification of moderated effect sizes K ES(g) SE 95%CI p Q b(df) AD Hyperactivity & emotional state (1) HD Memory and inattentive K=the number of effect sizes, ES(g)=effect sizes, SE=standard error, 95% CI=confidence interval, Q : The difference verification between groups 상태 (ES(g)=.525) 의순으로효과가통계적으로유의미했다. 그러나뉴로피드백훈련시각변인별효과성과관련하여종속변인집단간차이 (Q b=7.258(5)) 는통계적으로유의하지않았다. 좌 우뇌파의집단간차이는유의하지않았다 (Q b=.061). 더불어개별뇌기능전체사례수 64개에서좌 우가측정되는지수좌 우각각 23개의지표만을선택하여분석하였기때문에사례수의차이가존재한다 뉴로피드백훈련에따른좌 우 ( 전체, 뇌기능, 뇌파 ) 차이검증종속변수뇌기능의차이에따른개별평균효과크기의좌 우 ( 각 K=45) 차이와통계적으로각요인들간의유의미한차이가있는지분석하였으며그결과는 Table 8과같다. 첫째전체뇌파와뇌기능을포함한우측 ES(g)=.627, 좌측 ES(g)=.620 순으로통계적으로유의한효과크기를나타냈으나, 좌 우집단간차이는유효하지않았다 (Q b=.002). 둘째좌 우뇌기능의훈련효과크기는좌측뇌기능의경우 ES(g)=.646로, 우측뇌기능의경우 ES(g)=.618의순으로각각통계적으로유의하였으나, 좌 우뇌기능에뉴로피드백훈련의집단간효과크기차이는유효하지않았다 (Q b=.006). 셋째뇌파의경우우뇌파는 ES(g)=.652, 좌뇌파는 ES(g)=.595로각각의효과크기는통계적으로유의하였으나뇌파역시 종속변인 (ADHD) 의하위요인에관한효과크기다음은뇌기능과뇌파 ADHD의하위요인간의효과크기를분석하였다. 뇌파와뇌기능지수각학위요인별의경우사례수부족의문제로좌우각뇌파의분석과뇌기능지수하위요인은제외되었다 [16,17]. 이들결과는 Table 10과같다. 부주의및기억은 ES(g)=1.075, 과잉행동정서는 ES(g)=.967의순으로각각큰효과크기를나타냈으며, 통계적으로유의하였다. 그러나 ADHD 의하위요인의집단간차이가통계적으로유의하지않았다 (Q b=.072). 즉뉴로피드백훈련에있어서 ADHD 하위요인인부주의및기억과과잉행동정서의효과크기차이는통계적차이가유의미하지않았다. 3.4 조절변인에따른효과크기메타분석에서조절효과분석은하위집단 (subgroups) 588

8 뉴로피드백훈련프로그램 (Neurofeedback Training Programme) 효과에대한메타분석 Table 10. Results of research disposition (the moderated effect size) K(%) ES(g) SE 95% CI p Q b(df) Subjects Auditory disabilities 18(10%) Intellectual disabilities 55(30%) ADHD 59(33%) (4) Subjects II Subjects III Time (minutes) Session number a week The total number of session Brain damage 31(17%) Eating disorder 16(9%) Adult 50(26%) (1) Adolescent 138(73%) University students 23(17%) High school students 44(33%) (3) Junior high students 30(22%) Elementary students 36(27%) (8%) (39%) (2) (52%) (15%) (70%) (2) 5 24(14%) Under 20 37(19%) (22%) (3) (48%) Above 40 18(9%) Q b: The difference verification between groups, ES: effect sizes, K: the number of effect sizes, SE: standard error, CI: confidence interval ** p<.01, * p<.05. Except for the moderating factors which are lack of the number of effect sizes 간의효과크기차이를보다직접적으로검증하며효과크기를설명하는연구차원 (study-level) 의변수, 즉조절변인 (moderator variable) 을통해평균효과크기에주는영향력을검증할수있도록한다. 본논문에서는각각의변인별차이검증과회귀분석을실시하여통계적인유의미성을알아보았다 범주형변인의개별효과크기와차이검증 ( 메타 ANOVA 조절효과분석 ) 범주형변인의개별효과크기와차이검증의결과는 Table 11과같다. 각각의개별효과크기는분석대상기준장애유형집단간효과크기차이 (Q =11.738(5), p<.05) 는통계적으로유의하였으며청각장애 (ES(g)=.818), 지적장애 (ES(g)=.717), ADHD(ES(g)=.696), 뇌병변장애 (ES(g)=.487), 섭식장애 (ES(g)=.449) 순으로유의미한효과크기를나타냈다. 연령에따른집단분류로 청소년 (ES(g)=.734), 성인 (ES(g)=.533) 순으로개별적효과크기는통계적으로유의하였으며두집단에뉴로피드백훈련의효과크기의차이 (Q b= 4.669(1), p<.05) 역시통계적으로유의하였다. 이후청소년집단을다시학교급으로분류한후분석을실시하였다. 고등학생 (ES(g)=.887), 대학생 (ES(g)=.865), 초등학생 (ES(g)=.739), 중학생 (ES(g)=.646) 순으로각각의개별효과크기는통계적으로유의하였다. 그러나뉴로피드백훈련에대한집단간효과크기차이는통계적으로유의하지않았다 (Q b=2.943). 실험시간 ( 분 ) 에의해서분류된집단간효과크기차이 (Q b=14.209, p<.01) 는통계적으로유의하였으며, 실험회당 20-30분 (ES(g)=1.919), 30-40분 (ES(g)=.734), 40-50분 (ES(g)=.592) 의순으로유의하였다. 주당훈련횟수분류에따른효과크기차이는통계적으로유의하지않았다 (Q b=5.742). 그러나각개별효과크기는주 3회 Table 11. Moderated effect sizes of the publication status Publication status K(%) ES(g) SE 95% CI p Q b(df) Published 12(57%) Unpublished 9(42%) (1) Doctoral 3(33%) Master 6(66%) (2) Q b: The difference verification between groups, K: the number of effect sizes, SE: standard error, CI: confidence interval, ES: effect sizes 589

9 한국산학기술학회논문지제 17 권제 12 호, 2016 (ES(g)=.781), 주 2회 (ES(g)=.725), 주 5회 (ES(g)=.486) 순으로통계적으로유의하였다. 총횟수에따른효과크기차이 (Q b=13.537, p<.01) 는통계적으로유의하였으며효과크기분석결과는 40회초과 (ES(g)=1.197), 20회이하 (ES(g)=.793), 20회초과-30회이하 (ES(g)=.722), 30 회초과-40회이하 (ES(g)=.540) 로각개별효과크기는통계적으로유의하였다 출판유형에따른효과크기분석마지막으로출판유형에따른효과크기를살펴본결과학술지와학위에따른각개별효과크기분석차이가통계적으로유의하지않았다 (Q =.033). 그결과는 Table 11과같다. 학술지의효과크기는 ES(g)=.685, 학위논문의효과크기는 ES(g)=.668로학술지의효과크기가보다크게나타났다. 학위논문의경우박사논문과석사논문의집단간차이가통계적으로유의하였으며 (Q =13.983, p<.01), 석사논문 (ES(g)=.821), 박사논문 (ES(g)=.517) 순으로각개별효과크기는통계적으로유의하게나타났다. 4. 결론및고찰본연구는뇌파를이용한뉴로피드백훈련을임상및다양한분야에있어서보다더정확한활용을제고하기위하여기존의논문들을종합적으로정리, 분석하였다. 이에뉴로피드백훈련을사용하고메타분석기준에맞는논문을선정논문의질평가를먼저실시하였다. 이후결과분석에서전체뉴로피드백훈련의효과크기를분석하였으며임상대상군에따른특성별효과크기, 연구방법특성별에따라세부적으로분석하였다. 본연구에나타난방법적특성과주요결과를연구목적에비추어논의해보면다음과같다. 방법적특성의일종인논문의질평가분석의결과, 본분석에사용된논문의질은제한점이많았다. 이는 Lim 과 Seong(2014)[20], Lee, Park, Park과 Oh(2007)[31] 가뉴로피드백훈련의동향연구에서보고했던연구의질평가와동일하다. 이러한결과는뉴로피드백의훈련자체가피험자스스로자신의상태를인지하면서훈련하는것이기때문에실험과정에있어맹검 (Blind) 처리가어렵기때문으로해석된다. 그러나그외의실험군의무작 위설정, 그리고선정된실험군과통제군의동질성확보, 연구대상자탈락시보고, 실험집단원들의인지로인한결과오염에대한부분에있어서국내의실험환경에구조화된실험연구가부족해보이며, 특히석사학위논문의실험군선정에있어편향 (bias) 이많이보고되었다. 결과적으로이러한부분들이뉴로피드백연구전체의질을낮춘것으로해석된다. 국내의뉴로피드백관련논문의질평가에대한결과는이후뉴로피드백실험연구에있어서실험환경과구조화된실험연구방법적인부분을좀더명확히해야할필요성에대해고려하게한다. 메타분석의종합적인결과는다음과같다. 첫번째, 선정된 21편의연구물의모집단의효과크기추정치가동일하지않아랜덤효과모형으로전체효과크기를분석한결과.683으로중간이상의효과크기 [32] 를보였다. 두번째, 뉴로피드백프로그램의훈련과종속변인인뇌파, ADHD, 뇌기능지수, 환자의운동수행능력, 인지수행력, 정서상태 ( 불안, 우울, 분노, 스트레스 ) 의효과크기를분석한결과 ADHD, 운동수행능력, 인지수행력, 뇌파, 뇌기능지수, 정서상태순으로효과크기를나타냈다. 이러한결과는미국의 ADHD 관련정량뇌파에관한상관관계메타분석결과가.75의상관효과크기를보인것에대한근거를제시해주는것으로해석할수있다 [16]. 덧붙여 ADHD 훈련과뇌파와의상관성이높다는것을보여주는결과이다. 세번째, 뇌기능, 뇌파를포함전체좌 우를분류하여뉴로피드백의훈련효과크기를분석하였다. 결과는전체좌 우반구의효과크기에서각개별효과크기는통계적으로유의하였으나, 집단간효과크기차이는통계적으로유의하지않았다. 뇌기능의경우는좌측이우측에비해효과크기가더크게나타났으나이차이역시통계적으로유의하지않았다. 뇌파의경우는우측이좌측에비해효과크기가더크게나타났으나좌우뇌파의효과성의차이가통계적으로유의하지않았다. 그럼에도불구하고각각의좌 우뇌기능과뇌파의개별효과크기는통계적으로유의하였다. 이러한결과는뉴로피드백훈련의경우좌 우뇌반구의어느위치에훈련전극을붙이느냐에따라효과크기가달라지는것이아니라, 개인의증상에맞는위치에적절하게훈련을실행하는것이더중요하다는사실을나타낸다고할수있다. 또한각피험자에따른효과가개개인마다다르게나타나고, 뇌파훈련 590

10 뉴로피드백훈련프로그램 (Neurofeedback Training Programme) 효과에대한메타분석 에서좌 우위치의선택은각피험자의증상에따라설정되는것이기때문에좌 우효과크기차이의중요성보다는개별적인효과크기가유의한지에대한해석이더중요한것으로볼수있다. 네번째, 연구방법적특성별로분석을실시한결과첫째, 임상대상별각각의개별효과크기는통계적으로유의하였으며청각장애, 지적장애, ADHD, 뇌손상장애, 섭식장애순으로집단간효과크기차이역시유의미하였다. 이러한결과는청각장애, 지적장애, ADHD, 뇌병변장애등뇌의문제가우세인장애일경우, 뇌기반문제에따른훈련이나치료는처음에는인간의의지보다는뇌가스스로훈련을하는무의지의영역이기때문에훈련이지속되면서스스로효과성을인식하고훈련의효과가의지의영역으로변화한후부터는가속성이붙어더큰효과크기를보인다는 Budzynski, Budzynski, Evans와 Abarbanel(2009)[33] 의결과를지지한다. 하지만섭식장애의경우는뇌기반장애로인한문제라기보다는인지혹은행동장애의한유형으로서, 뇌기반자극을통한효과가있음에도불구하고그만큼행동의변화가수반되지않으면기초선자체가뇌기반의장애와는다른양상을보이는것으로해석할수있다. 둘째, 연령에따른집단분류로청소년이성인보다개별적효과크기가통계적으로더크게나타났다. 이러한결과는 Byeon(2011)[34], Byeon과 Park(2011)[35], Butnik (2005)[36] 의연구에서성인보다청소년이컴퓨터를사용하여게임이라는프로그램을이용하는뉴로피드백훈련에조금더적응이뛰어나며단기회기가진행되었을때에도효과성을보인다는결과를뒷받침하는근거를제시한것으로해석할수있다. 따라서성인을대상으로하는훈련에서는훈련에대한동기를유지시키고성인에게보다적합한소프트웨어를개발하여훈련을실시하는부분에관한논의가필요할것으로보인다. 연구방법적특성을분류하여분석한결과에서실험시간 ( 분 ) 을분류한집단간효과크기차이는실험회당 20-30분, 30-40분, 40-50분의순으로통계적으로유의하였다. 이러한결과는기본적으로뉴로피드백훈련시간 ( 분 ) 이국내의뉴로하모니프로그램의설정이기본 15 분에서 30분으로맞춰져있기때문에이시간대의효과성이가장많은가중치가부여되었으며, 이후시간에대한것은그만큼의비용처리의제약이있었을것으로해석할수있다. 또한 30분이상의훈련은현실적으로장기간의훈련에따른비용과시간에따른피험자피로도 의문제를야기할수있을것으로보인다. 주당훈련횟수분류에따른효과크기차이는통계적으로유의하지않았다. 그러나각개별효과크기는주 3 회, 주 2회, 주 5회순으로통계적으로유의하였다. 총횟수에따른효과크기차이는통계적으로유의하였으며효과크기분석결과는 40회초과, 20회이하, 20회초과 -30회이하, 30회초과-40회이하로각개별효과크기는통계적으로유의하였다. 이러한결과는 Lubar(1995) [21] 에의하면뇌파훈련은 48시간안에지속효과를보이는데주 3회훈련은이러한결과를뒷받침하는근거일것이다. 따라서기본적으로뉴로피드백을임상군에게실시할때 40회이상의장기간의훈련이가장큰효과가있으며, 효과성이나타나는초기 20회이후에는효과성을저해하는다른변인이있는것으로생각해볼수있을것이다. 이는뉴로피드백훈련시치료자-환자와의관계, 대화, 훈련에대한설명및지지를통해환자에게훈련의동기를부여하는과정또한훈련과정에서필요하다는 Soutar와 Longo(2011)[37] 의임상가로서의자세를다시생각하게한다. 즉임상가의자세와태도에따라훈련의효과성이달라질수있다는것을보여준다고하겠다. 본연구에있어몇가지논의점은다음과같다. 첫번째, 본연구에서는국내자료로만한정하여메타분석을실시하였기때문에국외의뉴로피드백훈련의효과성과와의차이를비교할수없다. 현재국내의병원에뉴로피드백이나바이오피드백을실시할수있는장비와측정도구가존재함에도불구하고장비의복잡성과더불어뇌과학기반에대한이론적배경이부족한것이현실이다. 세번째본연구에서는국내에서발간된학위논문과학술지논문중원문을구하기어려운논문은분석에서제외되었다. 만약제외된논문의연구결과가포함되었을경우전체효과크기는다소차이가날수있으므로후속연구에서는이에대한보완이필요할것이다. 두번째, 본논문은 2001년이후부터 2015년현재까지약 15년간의뉴로피드백훈련프로그램의효과에대한결과치로서부작용이보고되지않은상태이고, 메타분석으로수치를분석한결과중간이상의효과크기를나타내고있다. 대상군에따른이질성이있음에도기본적으로대부분의연구대상에있어효과를나타내고있는데, 특히장애군이나환자군에게보이는효과크기는임상장면에시사하는바가크다고하겠다. 따라서뉴로피드백훈련프로그램을실시하거나도구와프로그램을개발하는연구자들 591

11 한국산학기술학회논문지제 17 권제 12 호, 2016 은기본적으로국내에뉴로피드백을소개하며도입하는단계가아니라, 훈련의특성을이해하여대상자들에게실질적도움을줄수있어야할것이다. References [1] H. S. Kim, Y. S. Cho, "The proposal of brain education development for brain science education - based on brain science forum in OECD-CERI -," Proceeding of Journal of Korean Society of Jungshin Science, pp [2] M. B. Sterman, T. Egner, "Foundation and practice of neurofeedback for the treatment of epilepsy," Applied psychophysiology and biofeedback, vol. 31, no. 1, pp DOI: [3] E. G. Peniston, P. J. Kulkosky, "Alcoholic personality and alpha-theta brainwave training," Medical psychotherapy, vol. 3, pp [4] E. G. Peniston, P. J. Kulkosky, "Alpha-theta brainwave neurofeedback for Vietnam veterans with combat-related post-traumatic stress disorder," Medical Psychotherapy, vol. 4, no. 1. pp [5] T. S. Moriyama, G. Polanczyk, A. Caye, T. Banaschewski, D. Brandies, L. A. Rohde, "Evidencebased information on the clinical use of neurofeedback for ADHD," Neurogherapeutics, vol. 9, no. 3, pp DOI: [6] D. C. Hammond, "Neurofeedback treatment of depression and anxiety," Journal of Adult Development, vol. 12, no. 2. pp DOI: [7] A. Cortoos, E. D. Valck, M. Arns, M. H. M. Breteler, R. Cluydts, "An exploratory study on the effects of tele-neurofeedback and tele-biofeedback on objective and subjective sleep in patients with primary insomnia," Applied psychophysiology and biofeedback, vol. 35, no. 2, pp DOI: [8] M. Bounias, R. E. Laibow, A. Bonaly, A. N. Stubblebine, "EEG-neurobiofeedback treatment of patients with brain injury: Part 1: Typological classification of clinical syndromes," Journal of Neurotherapy, vol. 5, no. 4. pp DOI: [9] D. Veron,. T. Egner, N. Cooper, T. Compton, C. Neilands, A. Sheri, "The effect of training distinct neurofeedback protocols on aspects for cognitive performance," International Journal of Psychology, Vol 47, pp [10] R. J. Derubeis, G. J, Siegle, S. D. Hollon, "Cognitive therapy versus medication for depression: treatment outcomes and neural mechanisms," Nature Reviews Neuroscience, vol. 9, no. 10, pp DOI: [11] D. C. Hammond, "Neurofeedback with anxiety and affective disorders," Child and Adolescent Psychiatric Clinics of North America, vol. 14, no. 1, pp DOI: [12] G. J. Siegle, F. Ghinassi, M. E. Thase, "Neurobehavioral therapies in the 21st century: Summary of an emerging field and an extended example of cognitive control training for depression," Cognitive Therapy and Research, vol. 31, no. 2, pp DOI: [13] S. W. Choi, "Past current and future of Neurofeedback," Institute of Brain Education, vol. 6, pp [14] D. G. Kim, H. B. Park, Y. W. Ahn, "Neurofeedback: Principles and clinical application," The Korean Journal of Stress Research, vol. 13, no. 2, pp [15] S. W. Choi, "Symposium: clinical practice of the neurofeedback and biofeedback: The effectiveness of alpha wave neurofeedback in depression," The Korean Journal of Clinical Psychology, pp [16] S. D. Hwang, "The meta-analysis comprehension, easy to know," Hakjisa [17] I. S. Shin, E. Y. Park, "Review of the meta-analysis research in special education and related field," Korean Journal of Physical, Multiple, & Health Disabilities, vol. 54, no. 4, pp [18] J. Higgins, S. Green, "Assessing risks of bias in included studies. Cochrane handbook for systematic reviews of interventions," Cochrane Book Series, pp [19] J. Higgins, C. Ramsay, B. C. Reeves, J. J. Deeks, B. Shea, J. C. Valentine, G. Wells, "Issues relating to study design and risk of bias when including non randomized studies in systematic reviews on the effects of interventions." Research Synthesis Methods, vol. 4, no. 1, DOI: [20] J. H. Lim, W. Y. Seong, "The Review for studies of Neurofeedback Training," The Korean Society of Oriental Neuropsychiatry, 25(3), DOI: [21] J. Lubar, "Neurofeedback for the management of attention-deficit/hyperactivity disorders. Schwartz, Marks.(Ed), Biofeedback: A practitioner's guide(2nd)," pp , New York, NY, US: Guilford Press, xx, [22] Othmer, Pollock, & Miller. "The subjective response to neurofeedback. In M. Eaerleywine(Eds), Mind altering drugs: The Science of subjective experience," pp New York, NY: Oxford University Press DOI: [23] R. W. Thatcher, R. A. Walker, C. J. Biver, D. N. North, R. Curtin, "Quantitative EEG normative databases: Validation and clinical correlation," Journal of Neurotherapy, vol. 7, no. 3-4, pp DOI: [24] P. W. Park, "Introduction to Neurofeedback," Korea Institute of psychiatry [25] H. Cooper, L. V. Hedges, J. C. Valentine, (Eds.). "The 592

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