뉴로피드백에 대한 연구가 100년 이상 계속되고 있습니다. 이 연구는 뉴로피드백이 얼마나 위대한지, 뉴로피드백 얼마나 과학적인지에 대한 증명이 되었고 계속해서 되고 있습니다. 뉴로피드백은 증명된 과학입니다. 세계적인 뇌과학자들이 연구하고 있습니다. 뇌를 볼 수 있는 21세기 뇌과학 시대, 보이지 않는 뇌를 연구하고 훈련할 수 있는 것이 21세기의 뇌과학의 현주소입니다.
1900년 ~ 1950년, 뉴로피드백 연구
1904년 러시아 생리학자 이반 페트로비치 파블로프(Ivan P. Pavlov), 노벨상 수상
먹이를 주는 것에 대한 반응으로 개들의 침을 연구하면서, 고전적 조건반사(Clasiccal Conditioning) 발견했습니다. 개에게 먹이를 줄 때 종을 치면서 먹이를 주자 나중에는 종만 쳐도 침이 나오는 것을 발견했습니다.
1911년 손다이크(E.L. Thorndike)
효과의 법칙(Low of Effect) 발견합니다. 행동의 강도(빈도, 지속 등)는 과거에 그 행동이 초래했던 결과에 의해 좌우된다는 것입니다. 즉, 그 결과가 긍정적이면 행동의 강도가 증가하고 그 결과가 부정적이면 행동의 강도가 감소하게 된다는 것입니다.
1924년 독일의 심리학자 한스베르거(Hans Berger)
인간의 뇌파 최초 측정하는데 성공했습니다. 그는 뇌파를 측정하기 위한 EEG(Electroencephalography) 기법을 개발했습니다. 한스베르거(Hans Berger)는 뇌파를 발견하면서 ‘뇌파’라고 명명했습니다.
1928년 미국 출신의 캐다나 의사 와일더 펜필드(Wilder Penfield)
인간의 대뇌와 신체 부위별 연관성을 규명한 뇌지도(일명, 펜필드의 지도) 작성하였습니다.
1934년 영국 캐임브리지 대학교, 아드리안(E.D. Adrian), 매쓔(B.H.C. Mathews)
뉴로피드백으로 알파파 통제 실험, 뉴로피드백 실험을 처음으로 실험했습니다. 이 때는 뇌파에 대한 초기 실험입니다. 단순히 뇌파 신호 중에서 알파파를 청각신호로 들여주었을 때 알파파 발생률이 높아진다는 사실을 발견한 수준이었습니다.
1938년 미국 심리학자 버후스 프레데릭 스키너(B.F. Skinner)
조작적 조건화 이론(Operant Conditioning)에 기반하여 자율신경계의 작용을 의식적으로 통제가능하다는 실험이 잇따라 이루어졌습니다. 개나 고양이를 밀폐된 상자에 넣고 문을 달아 놓면 우연히 문을 열 수 있게 됩니다. 문을 열 때 먹이를 주면 문을 여는 정확도도 높아지고 여는 횟수도 증가하는 보상이론(Positive Reward)을 확인했습니다. 반대로 문을 열 때 고동을 주면 문을 여는 횟수가 감소하는 억제이론(Negative Rewadr)도 확인하게 됩니다. 특정 환경에서 발생하는 다양한 행동과 그 행동에 따라 초래하는 긍정적 또는 부정적 결과와 연합되어 추후의 행동이 증가하거나 감소하는 형태의 조작조건에 따른 반응이 있는 학습이론을 확인하게 된 것입니다.
1950년 ~ 1990년, 뉴로피드백 연구
1950년대와 1960년대에 근대 바이오피드백 분야는 두 가지의 획기적인 발전을 이루었습니다. 첫 번째는 2차 세계대전동안 전쟁의 수단으로 발전된 전기식 측정 장비의 획기적인 진화입니다. 신체의 미약한 신호를 아주 정확하게 측정할 정도로 정밀한 측정 장비가 나왔습니다. 두 번째는 스트레스에 대한 연구와 스트레스가 질병에 미치는 영향을 연구했습니다.
1958년 미국 시카고대학교 조 카미야(Joe Kamiya)
뉴로피드백 알파파 훈련 실험에 성공했습니다. 실험의 내용은 실험대상자 자신이 알파파 상태인지 아닌지를 말하면 검사자는 뇌파를 측정하여 맞는지 틀린지를 말하였습니다. 처음에는 50%, 둘째날은 65%, 세째날은 85%, 마지막 네째날은 거의 100%를 맞추었습니다. 이로 인해 훈련에 의해 알파파를 임의로 통제할 수 있음을 알게 되었습니다. 이 실험으로 인해 뉴로피드백에 대한 연구가 한 단계 더 급속히 발전하는 계기가 되었습니다.
1960년 미국 실험 심리학자 닐 엘가 밀러(Neal E. Miller)
바이오피드백 아이디어에 이바지한 사람입니다. 자율신경제의 조절 가능성 발견을 하면서 바이오피드백에 대한 확장을 했습니다. 개가 침을 흘릴 때 물을 주면 나중엔 물을 먹고 싶을 때 침을 흘리게 되는 것을 발견하였습니다. 심장박동 이상자에게 박동이 느려질 때 즐거운 자극을 주자 심장박동이 정상화됨을 확인하였고, 고혈압 환자에게 혈압이 낮아질 때 플레이보이지를 보여주자 스스로 혈압을 조절하게 되었습니다.
1965년 미국 UCLA 스터먼(Barry Sterman).
고양이를 우리에 가둬서 벨이 울릴 때 문을 여는 단추(문여는벨)을 누르면 문이 안열리고, 반대로 벨이 안 울릴때 단추(문여는벨)을 누르면 문이 열려 먹이를 먹게 하였습니다. 즉 신호가 있을 때는 모든 동작을 멈추고 신호가 없을 때까지 기다리는데 이때 발현되는 특수한 뇌파인 SMR파를 발견하였습니다. 이로 인해 의식 변화에 따라 뇌파가 변화된다는 것을 알게 되었고, SMR파는 주의집중한 상태에서 나오는 것을 발견하였습니다.
NASA의 요청으로 우주선 연료 중 독극물 성분이 뇌에 미치는 영향을 실험하였습니다. 고양이 50마리에게 이 독극물 성분을 주사하였습니다. 주사한 이후 1시간 이내로 고양이 40마리가 발작하였고, 7마리는 오랜 시간이 지난 후에 발작하였으며, 3마리는 발작을 일으키지 않고 멀쩡하였습니다. 이 3마리는 SMR파 뉴로피드백 훈련을 받은 고양이었습니다. 이 실험으로 인해 뉴로피드백 훈련을 하면 면역기능이 크게 강화되는 것을 알게 되었습니다. 면역기능이 향상되어야 하는 암환자, 아토피환자, 알레르기환자는 뉴로피드백 SMR파 훈련을 하면 큰 도움이 될 것입니다.
이로서 스터먼은 운동감각피질에서 SMR파(Sensory Motor Rhythm)를 발견하고 1968년에는 SMR 뇌파를 피드백시켰으며, 면역기능이 강화되는 효과를 검증함으로써 놀라운 사실을 발견한 것입니다. 1971년에는 이 실험을 이용해 간질환자를 고치는데 성공하는 결과를 얻었습니다.
1968년 미국바이오피드백 학회 설립
바이오 과학에 눈을 뜨면서 바이오피드백 학회가 설립되면서 바이오피드백에 대한 연구가 힘을 받기 시작했습니다.
1970년대
EEG 기술이 발전되면서 뇌파 연구는 더 정교해졌으며, 심리학적 연구와 임상견구에서도 뇌파를 활용한 새로운 접근 방식이 등장했습니다.
1973년 엘머그린(Elmer Green)
인도에서 수많은 요가 수행자들이 깊은 명상 상태에서 세타파가 강하게 발생한다는 사실을 발견하였습니다. 알파/세타파 뉴로피드백 훈련을 만들어서 의식적인 명상상태를 들어갈 수 있는 훈련을 성공하였습니다. 이 실험으로 알파파와 세타파가 내면의식 훈련에 효과적임을 알게 되었습니다.
1975년 미국 테네시대학교 조엘 루바(Joel lubar)
학습장애아들이 비정상적으로 세타파가 많이 나오며 강하다는 사실, 세타파 이상과잉을 발견하였습니다. 세타파를 억제하고 베파타를 강화시는 뉴로피드백 훈련을 하게 되면서 ADD, ADHD를 개선하였고 IQ가 평균 11점 오르는 놀라운 결과를 확인했습니다. 미국은 뉴로피드백을 대체의학으로 인정하고 치료훈련을 하고 있습니다.
1987년 미국 시그프리드 오쓰머(Siegfrid Othmer)
컴퓨터 기반 뉴로피드백 시스템을 세계 최초로 개발하였습니다. 오쓰머는 한 개의 단채널로 뇌파를 측정하여 컴퓨터에 연결, 게임을 동작시켜서 뉴로피드백 훈련의 효과를 극대화시켰습니다.
이로 인해 뉴로피드백의 연구가 확산되었으며, 다양한 임상 연구가 진행되었습니다. 이 시기에 뉴로피드백 기술은 다양한 정신적 및 신경학적 장애에 대한 치료 옵션으로 자리 잡았습니다.
1990년대 이후
1990년 미국 유진 페니스톤(Eugene Peniston)
약물중독, 알코올중독자, 외상 후 스트레스 증후군(PTSD), 베트남증후군 환자들을 알파/세타 뉴로피드백 훈련을 하면서 정신질환가 크게 개선되었음을 확인하게 되었습니다. 알코올중독장 20명을 대상으로 10명은 기존방법, 10명은 뉴로피드백 훈련으로 4주간 실험을 했습니다. 기존 방법으로 훈련한 사람은 중독자 방에 재수감되었는데, 뉴로피드백 훈련자 중 80%가 완치되었습니다. 베트남증후군 30명에 대해 1달간 실험하여 80% 이상 완치하는 결과를 얻었으면 비훈련자는 30개월 후에 재발되었습니다. 로젠펠드(Rosenfeld)는 전두엽의 좌뇌와 우뇌에서 발생되는 알파파가 비정상적으로 비대칭일 경우 불안장애나 우울증을 겪는다는 것을 발견해서 우뇌 알파파 강화훈련을 통해 불면장애나 우울증을 개선하는데 성공하게 되었습니다.
1990년대
뉴로피드백의 상용화가 진행되었으며, 많은 연구자들이 이 기술의 효과성과 잠재력을 검토했습니다. 이 시기에 뉴로피드백은 연구와 임상 치료에서 주목받기 시작했습니다.
특히, 뇌파 연구는 MRI와 같은 현대적 기술과 함께 연구되었습니다. 이로 인해 뇌파의 변동이 인지 및 행동과 어떻게 연관되는지에 대한 연구가 한층 더 심화되었습니다. 뉴로피드백에 대한 연구는 일반인들의 뇌기능에 대한 건강증진과 최적화, 뇌능력 극대화를 위해 뉴로피드백 연구가 집중되었습니다.
2000년대
뉴로피드백의 효과에 대한 연구가 더욱 심화되었고, 기술적인 발전과 함께 다양한 응용 분야가 확장되었습니다. 특히 스트레스 관리, 학습 개선, 수면 장애 치료 등 다양한 분야에서 활용되었습니다.
2010년도
개인 맞춤형 치료와 예방적 건강 관리에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 최신 기술의 발전과 함께 데이터 분석과 해석의 정확성이 향상되면서 뉴로피드백의 응용 가능성도 더욱 확대되고 있습니다.
계속되는 뉴로피드백 연구
뉴로피드백은 뇌과학의 중요한 분야임을 알고 있으며, 전 세계적으로 급속적으로 뇌에 대한 엄청난 연구 결과들이 발표하고 있습니다. 최근의 연구결과는 두 가지 특성을 얘기할 수 있습니다. 뇌의 가소성(Plasticity)과 신경신생(Neurogenesis)입니다. 뇌의 가소성이라 함은 뇌는 사용하면 할수록 발달하고 필요에 따라 스스로 신경망을 발달시킨다는 특성입니다. 신경신생은 신경세표, 즉 뉴런도 끊임없이 계속 생성된다는 사실입니다. 따라서 새로운 뇌 세포가 끊임없이 만들어지고 우리가 학습함에 따라 새로운 신경망이 만들어지면서 뇌는 끊임없이 발달된다는 것입니다. 뉴로피드백은 뇌의 가소성과 신경신생의 특성을 극대화시키는 과학적인 기술인 것입니다.