유아 시각 발달

Infant visual development
7주 된 인간 아기가 운동체를 따라다닌다.

유아 시력은 태어나서 첫해까지 인간의 유아에서 시각적 능력의 발달에 관한 것이다. 출생 후 발달하는 인간 시력의 측면에는 시력, 추적, 색 인식, 깊이 인식, 물체 인식 등이 있다.

다른 많은 감각 체계와는 달리, 인간의 시각 시스템, 즉 눈에서 신경 회로에 이르는 요소들은 특히 생후 처음 몇 년 동안 크게 발달한다. 태어날 때 시각적 구조는 완전히 존재하지만 잠재력은 미숙하다. 인생의 첫 순간부터, 유아의 시각 시스템에는 몇 가지 선천적인 요소가 있다. 신생아들은 밝기의 변화를 감지할 수 있고, 정지된 물체와 운동적인 물체를 구별할 수 있을 뿐만 아니라, 그들의 시야에서 운동적인 물체를 따라갈 수 있다. 그러나 이 지역들 중 다수는 개발이 매우 미흡하다. 각막과 망막 사이의 거리 증가, 동공 치수의 증가, 원추와 봉의 강화와 같은 신체적인 향상으로 유아의 시력이 급격히 향상된다. 이러한 시각의 향상의 바탕이 되는 신경 경로와 물리적 변화는 여전히 연구에 강한 초점을 두고 있다. 유아가 자신의 시야를 말로 표현할 수 없기 때문에, 이 분야에서 성장하는 연구는 유아가 인지한 패턴과 시각적 변화를 감지하는 능력을 포함한 비언어적 신호에 크게 의존한다. 시각 시스템의 주요 구성 요소는 시력, 깊이 인식, 색감, 빛 감도로 나눌 수 있다.

시각 시스템에 대한 더 나은 이해를 제공함으로써, 유아 및 소아 안과의 향후의 의학적 치료가 확립될 수 있다. "정상적인" 신생아와 유아에게 시각적 지각 발달에 관한 시간표를 추가적으로 만들어 줌으로써, 연구는 종종 발생하고 이상적인 감각 성장과 변화를 방해하는 이상 현상을 어느 정도 밝혀낼 수 있다.

개발

예민함

The section of the eye with labelled anatomy
유아들의 눈은 출생 후에 현저하게 발달한다. 담도근육과 같은 눈의 근육은 생후 2개월이 지나면 튼튼해져 유아가 수축과 이완을 통해 특정 물체에 집중할 수 있게 된다. 이들의 망막 영상도 망막에서 유아 눈의 각막까지의 거리가 짧아 성인에 비해 작다.[1] 신생아의 동공은 약 2.2mm에서 성인 3.3mm까지 자란다.[2]

미세한 디테일에 대한 눈의 날카로움인 시력(시력)은 인간의 시력 체계의 주요 구성 요소다. 눈의 근육, 즉 궤도의 근육과 담도근육은 수축과 이완을 통해 특정 물체에 집중할 수 있어야 할 뿐만 아니라 망막에 맑은 영상을 투영하기 위해서는 포베아 같은 망막의 다른 부분들도 필요하다. 운동을 시작하는 근육은 태어날 때부터 2개월까지 강화되기 시작하는데, 이때 유아들은 눈을 통제하게 된다. 그러나 아직 발달 단계에 있는 정맥이나 망막과 같은 시각계의 다른 요소들과 뇌 회로 때문에 두 달 동안 영상은 여전히 불분명하게 나타난다. 이는 유아가 망막의 선명한 영상에 집중할 수 있음에도 불구하고, 후두부와 뇌의 다른 시각적인 부분은 너무 미성숙하여 선명한 영상을 전달하지 못한다는 것을 의미한다. 신생아들의 시력은 성인에 비해 매우 제한적이다 – 보통 성인보다 12배에서 25배 더 나쁘다.[3] 유아의 눈 앞쪽에 있는 각막에서 뒤쪽에 있는 망막까지의 거리는 출생시 16~17mm, 1년에 20~21mm, 청소년기와 성인기에는 23~25mm라는 점에 유의해야 한다.[1] 이것은 유아들에게 더 작은 망막 이미지를 만들어낸다. 생후 1개월 미만 영아의 시력은 6/240~6/60(20/800~20/200)이다.[4] 두 달이 지나면 시력이 6/45(20/150)로 향상된다. 4개월까지, 예민함은 시력 6/18(20/60)으로 계산되는 2배만큼 향상된다. 유아가 성장함에 따라 6개월에 건강한 성인 기준인 6/6(20/20)에 도달한다.[5]

유아기 동안 시력 측정을 위해 사용되는 주요 방법 중 하나는 그림 이미지에서 검은색 스트립 라인 세트와 같은 시력 디테일에 대한 유아의 민감도를 시험하는 것이다. 연구에 따르면 대부분의 1주일 된 유아들은 한 발짝 떨어진 거리에 있는 미세한 검은색의 벗겨진 들판과 회색 들판을 구별할 수 있다.[6] 이것은 대부분의 유아들이 패턴이 없는 단순한 자극 대신에 패턴이 있는 시각적 자극을 더 오래 보게 된다는 것을 의미한다.[7] 점차, 유아들은 서로 더 가까운 선들의 조각을 구별하는 능력을 발달시킨다. 따라서 스트립의 폭과 유아 눈으로부터의 거리를 측정함으로써 시력 감소를 추정할 수 있으며, 보다 미세한 스트립의 검출은 더 높은 정확도를 나타낸다. 유아를 선호하는 시각적 자극을 검사할 때, 한 달 된 유아는 종종 어떤 물체의 두드러지고 날카로운 특징(강력하게 정의된 곡선인지 가장자리인지)을 응시하는 것으로 나타났다.[8] 생후 2개월부터, 유아들은 사카데미를 물체의 내부로 향하기 시작하지만, 여전히 강한 특징에 초점을 맞추고 있다.[9][10] 또한 생후 1개월부터 시작하는 유아들은 정지상태보다는 움직이는 시각적 자극을 선호하는 것으로 밝혀졌다.[11]

얼굴

신생아들은 예외적으로 생후 얼마 지나지 않아 안면 차별과 인식이 가능하다.[12][13] 따라서, 유아들이 어머니에 대한 강한 얼굴 인식을 발달시키는 것은 놀라운 일이 아니다. 신생아들은 태어난 지 2주 후에 엄마의 얼굴을 선호한다는 연구결과가 나왔다. 이 단계에서, 유아들은 완전히 낯선 사람들의 사진보다 더 오랜 기간 동안 자신의 어머니의 사진에 시각적 관심을 집중시킬 것이다.[14] 연구결과에 따르면 생후 4일 된 유아라도 엄마가 머리 스카프를 매지 않았을 때만 낯선 사람보다 엄마의 얼굴을 더 길게 본다고 한다. 이것은 얼굴의 헤어라인과 외부 둘레가 신생아의 얼굴 인식에 필수적인 역할을 한다는 것을 암시할 수 있다.[15] 모이어와 살라파텍에 따르면 생후 1개월 된 아기는 눈에 강한 초점을 맞춰 얼굴 바깥 윤곽을, 2개월 된 아기는 보다 넓게 스캔하며 눈과 입 등 얼굴의 특징에 초점을 맞춘다.[10]

종별로 얼굴 생김새를 비교했을 때 6개월 영아는 나이 든 유아나 성인보다 인간과 원숭이의 얼굴 정보를 모두 잘 구분하는 것으로 나타났다. 그들은 9개월 된 아이와 어른 모두 인간의 얼굴 사진을 구별할 수 있다는 것을 발견했다. 그러나 원숭이 사진에서는 유아나 어른 모두 같은 능력을 가지고 있지 않았다. 반면 생후 6개월 된 유아들은 사람의 얼굴과 원숭이 얼굴에서 모두 얼굴을 구별할 수 있었다. 이는 초기 인지에서 신경망이 변화함에 따라 얼굴처리가 좁아지고 있음을 시사한다. 또 다른 설명은 유아들이 원숭이 얼굴에 대한 경험이 없고 사람 얼굴에 대한 경험이 상대적으로 적다는 것이다. 이는 보다 광범위하게 조정된 얼굴 인식 시스템을 야기할 수 있으며, 전반적으로 얼굴 정체성을 인식하는데 장점이 될 수 있다(즉, 종에 관계없이). 이와는 대조적으로, 사람들과의 빈번한 상호 작용으로 인해 건강한 성인들은 인간의 얼굴 정보에 대한 민감도를 미세하게 조정했고, 이것은 피질 전문화로 이어졌다.[16]

깊이 인식

깊이를 감지하기 위해, 유아뿐만 아니라 어른들도 거리나 운동신호 같은 몇 가지 신호에 의존한다. 예를 들어, 관찰자에게 더 가까운 물체가 더 먼 물체보다 우리의 시야에서 더 많은 공간을 채운다는 사실은 유아에게 깊이 지각에 대한 몇 가지 단서를 제공한다. 증거에 따르면 신생아의 눈은 주로 눈의 조율이 잘 되지 않아 나이든 아이나 어른과 같은 방식으로 작용하지 않는다. 신생아의 눈은 같은 방향으로만 움직인다.[17] 눈 근육 조절의 강도는 깊이 인식을 얻기 위해 긍정적으로 상관되어 있다. 인간의 눈은 각각의 눈이 약간 다른 각도로 자극을 반사하여 뇌에서 처리되는 두 개의 이미지를 생성하는 방식으로 형성된다. 이 이미지들은 외부 세계의 3D 특징에 관한 필수적인 시각적 정보를 제공한다. 따라서, 유아의 눈의 움직임을 조절하고 하나의 물체에 수렴하는 능력은 깊이 지각의 발달에 매우 중요하다.

유아 깊이 인식의 중요한 발견 중 하나는 연구원 Eleanor J. Gibson과 R.D. 덕이다. Walk.[18] Gibson과 Walk는 유아들의 시각적 깊이 인식을 조사하는 데 사용할 수 있는 시각적 절벽이라고 불리는 장치를 개발했다. 간단히 말해서, 유아들은 환상적으로 가파른 하강("깊이")이 있는 한쪽으로의 중심판과 중앙판의 플랫폼이 있는 다른 쪽으로 배치되었다. 현실적으로 유리로 뒤덮인 양쪽 모두 유아들이 트레킹을 해도 안전했다. 그들의 실험을 통해, 깁슨과 워크는 생후 6~14개월의 유아 대다수가 선천적인 공포감 때문에 얕은 쪽에서 깊은 쪽으로 건너지 않는다는 것을 발견했다. 이 실험을 통해, 깁슨과 워크는 6개월까지 유아가 깊이감각을 발달시켰다고 결론지었다. 그러나 이 실험은 독립적으로 기어다니거나 걸을 수 있는 유아에 한정되었다.[18] 비기전성 유아 시험의 한계를 극복하기 위해 캄포스와 그의 대학들은 서로 다른 심층 시나리오를 반영하는 환경에 놓였을 때 유아들의 심박수 반응에 의존하는 실험을 고안했다. 캄포스와 그의 동료들은 시각 절벽의 '깊은 끝'에 6주 된 유아들을 배치했고, 6주 된 유아들의 심박수가 감소했고, 유아들에게서 매혹적인 감각이 보였다. 그러나 생후 7개월 된 영아가 같은 '깊은 끝' 착시현상으로 내려오자 심장 박동수가 급격히 빨라져 훌쩍이기 시작했다. 깁슨과 워크는 유아들이 운동을 시작하기 전에 시각적 깊이를 발달시켰다고 결론지었다. 따라서 4~5개월을 기어다니는 불꽃이 튀는 순간 깊이 지각력이 강하게 나타나기 시작한다는 결론을 내릴 수 있다.[19]

큐스

유아의 관점에서 깊이 지각은 쌍안경, 정적, 운동 신호의 세 가지 수단을 사용하여 유추할 수 있다. 앞에서 언급한 바와 같이 인간은 쌍안경으로, 각각의 눈은 다른 각도로 외부세계를 조망하여 본질적인 정보를 심층적으로 제공한다. 특정 물체에 대한 각 눈과 두 물체 사이의 망막격차라고도 알려진 스테레오피스(steleopsis)의 융합은 10주 이상 된 유아에게 약간의 정보를 제공한다. 쌍안경 발달로 4~5개월의 유아도 우주에서 물체의 위치와 방향에 상관없이 크기와 형태 항상성 물체를 갖게 된다.[20] 단안시력에 기초한 정적 단서로부터, 생후 5개월 이상의 유아들은 물체의 그림 위치로부터 깊이 인식을 예측할 수 있는 능력을 가지고 있다.[21] 즉, 더 가까운 물체의 가장자리는 멀리 있는 물체와 겹친다.[22] 마지막으로, 운동신경은 인간, 특히 유아에게 깊이 인식의 또 다른 요인이다. 3개월에서 5개월까지의 유아는 물체가 부딪힐 의도로 접근했을 때 움직일 수 있다. 이는 유아가 깊이 인지하고 있음을 의미한다.[20]

색상 민감도

Infant, using his vision, to focus on a shiny object.
유아들은 강한 대비와 대담한 색상으로 빛나는 밝은 물체에 끌리는 경우가 많다.

색감도는 눈의 원추의 강화로 인간의 생후 1년 동안 꾸준히 향상된다. 성인과 마찬가지로 유아는 장파장 원추형, 중파장 원추형, 단파장 원추형 등 세 가지 광수용체 유형을 사용해 색도 구분을 한다. 이러한 원뿔은 사전적 시각적 처리에서 재결합하여 휘도 채널과 유아가 색과 밝기를 볼 수 있도록 도와주는 두 가지 색도 채널을 형성한다. 색 차별에 사용되는 특별한 경로는 파보셀라 경로다.[23] 연구자들 사이에서는 밝기/후광, 포화, 색조 등 중요한 색소요인으로 인해 영유아가 다른 색소/색채 자극을 감지할 수 있는 정확한 연령을 놓고 일반적인 논쟁이 벌어지고 있다. 유아들이 특정한 색을 보기 시작하는 정확한 시간대와 상관없이, 연구자들 사이에서는 유아의 색 민감도가 나이가 들수록 향상된다는 것을 알고 있다.

유아들은 포화색보다는 유아기의 초기 단계에서 고대비와 대담한 색상을 선호한다는 것이 현재 모든 연구에서 일반적으로 받아들여지고 있다.[24] 한 연구는 신생아가 체크무늬의 흰색과 색상의 자극(빨간색, 녹색, 노란색 포함)을 균일한 흰색보다 더 오래 본다는 것을 발견했다. 하지만, 유아들은 파란색과 흰색 체크무늬를 구별하지 못했다.[25] 또 다른 연구 - 두 가지 휘도 수준에서 파란색, 녹색, 노란색, 빨간색 및 회색에 대한 영유아의 고정 시간을 기록하는 연구 - 유아와 성인의 색 선호도가 다르다는 것을 발견했다. 신생아와 한 달은 색깔 있는 자극 중에서 어떤 선호도 보이지 않았다. 생후 3개월 된 영아는 단파장(파란색·녹색) 자극보다 긴 파장(빨간색·노란색)을 선호했지만 성인은 그 반대인 것으로 나타났다. 그러나 어른과 유아 모두 비색 자극보다 색 자극이 더 좋았다. 본 연구는 유아들이 생후 3개월 이전에 다른 색 자극들을 구별할 수 없었음에도 불구하고, 유아들은 태어날 때 색상이 아닌 자극보다 색상이 있는 자극에 대한 일반적인 선호도를 가지고 있음을 시사했다.[26]

유아 일본원숭이를 이용한 색시 발달에 관한 연구는 색 체험이 정상적인 시력 발달에 매우 중요하다는 것을 보여준다. 유아원숭이는 1개월 동안 정상적인 색 스펙트럼에 접근하는 것을 제한하는 단색조명이 있는 방에 배치되었다. 1년이라는 기간이 지난 후, 원숭이의 색 구분 능력은 일반 원숭이가 색의 스펙트럼에 완전히 노출된 것보다 더 형편없었다. 비록 이 결과는 인간이 아닌 유아원숭이와 직접적으로 관련이 있지만, 그들은 색상을 가진 시각적 경험이 인간의 적절하고 건강한 시력 발달을 위해서도 매우 중요하다고 강력히 제안한다.[27]

광감도

광감도의 문턱은 유아에서 성인에 비해 훨씬 높다. 태어날 때부터, 유아의 동공은 빛으로 들어가는 양을 제한하기 위해 수축된 상태를 유지한다. 동공 치수에 관해서 신생아의 동공은 약 2.2 mm에서 성인 길이 3.3 mm까지 자란다.[2] 생후 1개월 된 유아는 성인보다 약 50배 이상 커야 빛 임계값을 감지할 수 있다. 두 달이 되면 문턱이 어른의 10배 정도로 눈에 띄게 낮아진다. 민감도의 증가는 광수용체가 길어지고 망막이 더욱 발달한 결과물이다. 따라서 망막 구조의 산후 성숙은 유아에게 강한 빛 적응을 가져왔다.[28]

유아 시력 이상

유아들의 시력 문제는 안과의사가 초기에 다루면 흔하고 쉽게 치료할 수 있다.

위험 경고 신호

  • 과도한 찢김
  • 눈꺼풀이 붉거나 덮인 경우
  • 백인 동공
  • 밝은 빛에 대한 극도의 민감도
  • 지속적인 눈 회전

시력 문제

참고 항목

참조

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외부 링크