출처 : SONOW
수학·코딩 학습이 전두정엽 활성화와 신경회로망 강화에 기여
최근 국제 뇌과학 연구팀의 연구 결과에 따르면, 정기적인 수학 문제 해결과 코딩 학습이 전두정엽(Frontoparietal Cortex)의 활성화와 신경회로망 강화에 직접적으로 기여하는 것으로 나타났다. 전두정엽은 논리적 사고, 문제 해결, 의사결정 등 고차원적 인지 기능을 담당하는 뇌 영역이다.
미국 스탠포드대와 서울대 공동 연구팀이 7~15세 아동 320명을 대상으로 3년간 진행한 종단 연구에서, 주 3회 이상 수학·코딩 훈련을 받은 그룹은 대조군에 비해 전두정엽 영역의 회백질 밀도가 평균 8.3% 증가했으며, 신경세포 간 연결성을 나타내는 백질 경로도 12.7% 강화된 것으로 확인됐다.
논리적 사고 훈련이 유발하는 신경가소성 메커니즘 최초 규명
이번 연구의 가장 주목할 만한 성과는 수학·코딩 학습이 뇌의 신경가소성(Neuroplasticity)을 촉진하는 구체적 메커니즘을 규명했다는 점이다. 연구팀은 fMRI와 DTI 등 첨단 뇌 영상 기술을 활용해 논리적 문제 해결 과정에서 발생하는 신경전달물질의 변화와 시냅스 강화 과정을 실시간으로 관찰했다.
특히 알고리즘 설계와 수학적 증명 과정에서 발생하는 인지적 도전이 BDNF(뇌유래신경영양인자) 분비를 촉진하고, 이것이 신경세포 간 연결을 강화하는 핵심 요인으로 작용한다는 사실이 밝혀졌다. 이는 단순한 반복 학습보다 창의적 문제 해결 과정이 뇌 발달에 더 효과적임을 시사한다.
교육 패러다임 전환과 맞춤형 인지 훈련 프로그램 개발 가속화
이번 연구 결과는 교육 분야에 혁신적 변화를 가져올 것으로 전망된다. 전통적인 암기식 교육에서 벗어나 논리적 사고력과 문제 해결 능력을 강화하는 교육 방식으로의 전환이 가속화될 것으로 예상된다.
연구를 주도한 김민수 교수는 "이제 우리는 특정 인지 훈련이 뇌의 특정 영역을 어떻게 발달시키는지 과학적으로 입증할 수 있게 되었다"며, "향후 개인별 뇌 발달 패턴에 맞춘 맞춤형 교육 프로그램 개발이 가능해질 것"이라고 전망했다. 이미 여러 교육기관에서는 이번 연구 결과를 바탕으로 전두정엽 발달에 최적화된 새로운 교육 커리큘럼 개발에 착수했다.