부모나 양육자1)와 함께 유아2)들의 성장과 발달 과정에서 의사결정자의 역할을 수행하는 유아교사3)의 중요성을 인식하고, 유아교육4)의 질을 가름하는 결정적인 요인이 되는 유아교사를 체계적으로 양성해야 한다(이은화, 배소연, 조부경, 1995; Borko, Cone, Russo, & Shavelson, 1979; Katz, 1994)는 주장이 대두된 것은 20세기 후반의 일이었다. 즉 이즈음부터, 유아교육을 담당하는 유아교사들이 반드시 알고 있어야 하는 과학적인 지식이나 기술을 규명하려는 연구들과, 보다 전문적인 자질을 갖춘 유아교사를 양성하는 방안들에 대한 논의가 활발하게 이루어지게 된 것이다. 그 결과, 오늘날의 유아교사양성 교육과정은 1900년대에 이루어졌던 심리학과 교육학의 이론들에 근거하여, 교육학의 기초, 아동발달에 관련된 이론들, 유아교육과정 및 유아를 위한 교수학습 방법, 기타 유아교육을 지원하는데 필요한 부모교육 등에 관련된 내용들로 구성되었고, 이러한 내용들을 실제에 적용해 보는 교육실습이 함께 포함되어 있다(이은화 외, 1995). 그런데 이들 중 아동발달에 관한 내용은, 비록 시기에 따라 강조되는 내용이 바뀌기는 하였으나, 세계 어느 나라의 유아교사 교육과정에서나 유아교육을 위한 가장 기초적인 내용으로 다루어지고 있다(NAEYC, 2010). 이는 초등학교 이상의 아동들과는 다른 특징을 가지고 있는 유아들의 발달과정과 그들이 가진 다양한 개인차를 이해하는 것은 발달에 적합한 최선의 교육을 제공하기 위해 가장 중요한 기초가 되는 것이며, 더욱이 유아발달에 관한 지식은 상식적으로 알 수 있는 내용이 아니라 반드시 교과목을 통해 체계적으로 배워야만 알 수 있는 내용이기 때문이다(Elkind, 2005).

아동발달에 대한 이론들의 근거는 20세기 초를 기점으로 하여 그 이전의 철학적 관점과 그 이후의 심리학적, 교육학적 관점에서 찾아볼 수 있다. 즉 1600년대의 코메니우스로부터 싹트기 시작한 아동의 성장과 발달에 대한 이해는 로크와 루소, 프뢰벨 등이 주장한 아동 존중 사상, 자연주의 철학, 경험주의 철학 등으로 이어졌으며, 20세기 이후 과학적 연구방법을 도입하여 인간의 다양한 측면들을 심층적으로 연구하였던 게젤의 자연주의 심리학, 파블로브, 왓슨, 스키너, 반두라 등의 행동주의 심리학, 프로이드, 에릭슨, 보울비 등의 정신분석학 이론, 매스로우나 로저스 등의 인본주의 심리학, 피아제, 콜버그, 비고츠키 등의 상호주의 심리학 등의 심리학 이론들과, 이들 심리학 이론들을 바탕으로 발전한 듀이를 중심으로 한 실용주의 교육이론, 브루너와 블룸 등의 인지주의 교육이론 등을 통하여 발전해 왔다. 또 몬테소리나 브론펜브레너, 가드너 등의 이론들도 위에서 말한 이론들과 함께, 유아들을 존중하고, 그들의 발달을 바르게 이해하며, 그들의 발달에 적합한 교육을 수행하는데 필요한 중요한 근거를 제공해 왔다(Bredekamp, 2011).

그런데 이들 심리학이나 교육학 이론들은, 관찰이나 면접, 실험 등의 과학적인 방법을 이용하여 동물이나 인간의 행동을 연구한 결과를 바탕으로 하여, 인간의 신체, 언어-인지, 사회-정서 등의 측면이 성장하고 발달하는 과정을 추론하여 설명한 것이다. 예를 들어, 피아제의 인지발달 이론에 나오는 도식, 동화와 조절, 발달의 단계 등은 유아들의 말이나 행동에 나타난 사고능력을 과학적인 방법으로 연구한 결과들을 추론하여 정립된 개념과 이론이라는 것이다. 그러나 20세기 말부터 최근에 이르기까지 수행된 두뇌발달에 관한 연구의 결과들은, 새로운 과학적, 의학적 기술의 발달에 힘입어, 두뇌가 발달함에 따라 두뇌 속에서 어떤 생리학적인 변화가 어떻게 일어나는 지를 보여주는 눈에 보이는 증거들을 제시하면서 인간성장발달의 기제를 밝히고 있다. 신경과학 또는 뇌 과학으로도 불리는 두뇌발달에 대한 연구는 유아기5)의 성장과 발달에 관하여, 유아교육과 관련된 기존의 심리학, 교육학 이론들이 주장하는 대부분의 내용들이 타당함을 입증하는 동시에, 과거 이들이 밝히지 못했던 새로운 사실들도 발견하고 있으며, 무엇보다도 기존의 이론들에서 설명하고 있는 신체적, 언어-인지적, 사회-정서적 성장과 발달을 두뇌의 생리학적인 발달과 연결하여, 언제, 어떻게, 왜 그러한 발달이 이루어지는 지에 대한 과학적인 근거를 제시해 주고 있다. 또한 이들은 유아기에 두뇌의 발달이 가장 활발하게 이루어지며, 이 시기의 발달이 일생동안 인간으로서 기능하는 데 필요한 모든 능력의 기초를 형성한다는 것을 밝힘으로써 유아기와 유아교육의 중요성을 새로이 강조하고 있다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff, 2009, 2011b; Trawick-Smith, 2013).

유아교사들은 바람직한 유아교육을 계획하고 수행하기 위하여 새로운 연구의 결과들을 바르게 이해하고 지속적으로 받아들이는 것이 중요하다. 특히 유아교사들이 유아들을 이해하고 적절한 교육의 목표와 내용, 방법을 결정하기 위해서는, 기존의 발달이론들이 제시하고 있는 내용들과 아울러, 새로이 제시되고 있는 두뇌발달에 대한 연구의 결과들을 정확하게, 심도 있게, 종합적으로 이해하는 것이 반드시 필요하다. 새로운 이론을 자칫 잘못 이해하거나, 그에 관한 부분적인 지식만을 습득하게 된다면, 유아들의 발달을 도와주기 위한 적절한 결정을 내릴 수 없게 된다. 예를 들어, 과거에 피아제의 이론이 처음 나왔을 때, 보존개념이 인지발달과 관계있다는 것에 근거하여, 유아들에게 보존개념과 관련된 문제를 반복적으로 풀도록 하는 내용을 포함하는 유아교육프로그램이 개발된 적이 있다. 이는 피아제 이론을 전체적으로 이해하지 않고 보존개념 하나만을 단편적으로만 이해한 것에 기인한 결과(Goffin, 1994)로, 새로운 이론에 대한 정확하고 종합적인 이해가 얼마나 중요한지를 보여주는 예이다. 마찬가지로 두뇌발달에 대해서도 유아교사를 비롯한 유아교육관련 전문가들이 그 내용을 정확하고 종합적으로 이해하지 못하는 경우, 정미라, 권정윤, 박수경(2011, p.211)의 연구에서 언급된 바와 같이 “뇌 발달의 결정적 시기만을 너무 강조”하거나 “뇌 과학 분야의 연구를 과잉 해석”하는 등의 경우가 생길 수 도 있다. 즉 두뇌발달에 대하여 활발히 이루어지고 있는 연구의 결과들을 정확하고 종합적으로 이해함으로써만이, 유아들이 건강한 두뇌발달의 기초를 마련할 수 있도록 효율적으로 도와주는 방법을 찾을 수 있게 되며, 나아가 바람직한 유아교육이 어떤 것이며, 어떻게 실행에 옮겨야 하는지 등을 파악할 수 있게 되는 것이다. 이러한 관점에서 두뇌발달에 대하여 반드시 알아야 할 내용, 즉 두뇌발달의 과정과 의미, 두뇌발달과 신체, 언어-인지, 사회-정서 발달간의 관계, 두뇌발달에 영향을 주는 요인들, 두뇌발달을 도와주는 방안 등에 대하여 유아교사들이 바르게 배우고 이해하도록 유아교사양성 교육과정에서 이에 대한 내용을 정확하게, 종합적으로, 심도 있게 다루는 것은 꼭 필요한 일이다.

그럼에도 불구하고 우리나라의 유아교사 양성과정에서는 두뇌발달에 대한 내용이 아직까지 미흡하게 다루어지고 있다고 하여도 과언이 아니다. 유아교사의 자격을 받기위하여 반드시 배워야 하는 내용이 유아교사양성교육기준으로 제시되어 있는 미국의 경우와 달리(배소연, 2014), 우리나라에서는 예비유아교사들이 교사자격증을 받기위해 반드시 배워야 하는 내용들이 교원자격검정령에 필수로 이수해야 하는 과목들로 명시되어 있다(교육부, 2012). 발달에 관한 과목도 필수 과목들에 포함되어 있어, 대부분의 교사양성교육과정에서는 아동발달이나 영유아발달, 유아발달, 또는 영아발달이라는 과목을 개설하고 있고, 다양한 교재들이 사용되고 있다. 그런데 발달에 관한 교재들의 내용을 살펴보면 두뇌발달에 대한 내용이 정확하게 깊이 다루어지지 않고 있다. 즉 2012년∼2014년 출판된 아동발달, 영유아발달, 유아발달 등의 제목을 가진 교재들 중 20권을 임의로 표집 하여 살펴본 결과, 두뇌발달에 대한 내용이 아예 포함되어 있지 않은 경우가 5권, 두뇌 발달에 대하여 이미 알려진 내용이나 일반적인 내용(예를 들면 두뇌발달을 무게의 증가로만 설명한다든지, 좌뇌 및 우뇌의 기능에 대한 설명 등)이 간단하게 1∼3쪽 정도로 포함되어 있는 경우가 9권, 최근 두뇌발달에 대한 연구의 결과들(예를 들면 두뇌발달에 스트레스가 영향을 미친다는 것, 등)이 4∼5쪽 정도로 간단히 설명되어 있는 경우가 4권, 두뇌발달에 대하여 최신의 결과들에서 보고하고 있는 과학적인 근거를 인용하거나 사진 자료 등을 제시하면서 비교적 자세히 설명하고 있는 경우가 2권 이었다. 이는 두뇌발달에 대한 최근 연구의 결과가 반영된 교재는 10%에 지나지 않음을 보여주는 결과이며, 나아가 -물론 강의를 통하여 내용이 보충될 수 있다는 것을 가정해 볼 수 있지만- 유아교사 양성과정에서 최근의 두뇌발달 연구의 결과들이 정확하고 심도 있게, 또 종합적으로 다루어지지 않고 있음을 나타내고 있다.

교사교육과정을 통해, 유아기가 중요하며, 이 시기에 유아교사가 얼마나 중요한 역할을 하는지를 예비교사들이 분명히 알도록 해주는 것은 매우 필요하다. 실제로 두뇌발달에 관한 연구의 결과들이 제공되기 이전에는 유아교육의 효과를 입증하는 데 매우 오랜 시간이 걸렸다. 최근 미국에서는 1960년대에 이루어졌던 헤드스타트(Headstart) 프로그램의 긍정적 효과에 대한 40년간의 종단적인 연구결과가 발표된 바 있다(Bernett, 2011). 이를 요약해 보면, 당시 헤드스타트 프로그램들 중의 하나였던 하이스콥(Highscope) 유아교육프로그램의 혜택을 받았던 사람들을 40년 동안 추적하여 연구한 결과, 하이스콥 프로그램의 혜택을 받지 않았던 사람들에 비하여, 성장과정에서의 그들의 학업성취도가 높았고, 범죄율은 낮았으며, 성인이 된 이후 취업률이나 안정적으로 가정을 유지하며 살아가는 비율이 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타난 것이다. 즉, 유아기의 중요성과 유아교육의 효과가 40년 만에 입증된 셈이다. 그러나 두뇌발달 연구의 결과들은 유아기의 다양한 경험이 두뇌 속에 어떤 변화를 일으키는 지를 곧바로 보여주고 있다. 따라서 예비유아교사들이 유아기의 두뇌발달에 관한 과학적인 자료들을 실제로 보고 듣는 것은, 그들이 두뇌발달의 과정을 명확하게 이해하고, 나아가 개개 유아의 발달적 특징과 요구를 고려한 최선의 교육을 제공할 수 있는 능력을 기르기 위해 꼭 필요한 일이다. 예를 들면, 스트레스가 두뇌발달에 부정적인 영향을 미친다는 것만을 알고 있는 교사보다는, 스트레스가 왜 그리고 어떻게 두뇌의 생리학적 발달에 부정적인 영향을 미치는 지를 과학적인 자료를 직접 보고 배워서 이해한 유아교사는, 자신이 유아들의 두뇌발달을 위해 어떤 역할을 어떻게 해야 하며, 그 일이 얼마나 중요한 것인 지에 대한 확신을 가지고 최선을 다할 수 있을 것이기 때문이다. 이에 본 연구에서는 유아기의 두뇌발달에 관한 최근 연구의 결과들을 고찰하여 유아교사들이 알고 있어야 할 두뇌발달 과정의 특징과 의미, 두뇌발달에 영항을 미치는 요인, 두뇌발달에 근거한 발달의 특징 등을 요약하여 제시하고, 이들이 유아교사양성 교육과정에 어떻게 반영되고 접목되어야 할 것인지의 방향을 모색해 보는 것을 목적으로 한다.

1)유아의 발달에 가장 큰 영향을 끼치는 사람은 부모이다. 그러나 현대사회에서는 여러 가지의 이유로 유아교사나 보육교사, 조부모 등을 포함한 ‘부모 이외의 양육자’가 유아를 주로 양육하는 경우가 많으며, 이러한 경우 거의 부모와 같은 역할을 수행하는 ‘부모 이외의 양육자’는 유아에게 부모만큼 중요한 사람이 된다. 이에 본 논문에서는 부모와 양육자를 함께 제시하였다.  2)본 연구에서의 유아는 출생 후부터 초등학교 입학 이전까지의 어린이들을 통칭한다.  3)본 연구에서의 유아교사는 초등학교 이전의 기관에서 유아들을 담당하는 모든 교사들을 포함한다.  4)본 연구에서의 유아교육은 유아들을 대상으로 한 교육과 보육을 모두 포함한다.  5)본 연구에서 유아기라 함은 출생 후부터 만 8세 까지의 시기를 뜻한다.

두뇌는 우리의 신체가 환경에 적응하거나 대응하도록 모든 생리기제 및 신체의 기관을 물리적, 화학적으로 조절하고, 지원하고 통제하는 역할을 함으로써 우리의 생명활동을 가능하게 하는 중요한 기관이다 (Puckett & Black, 2001; Trawick-Smith, 2013). 바꾸어 말하면 우리 몸의 움직임, 생각과 느낌, 말과 행동 등을 가능하게 하는 것이 바로 두뇌라는 것이다. 예를 들면, 우리가 사물을 보고 무엇인지 아는 것이나 노래를 듣고 따라 부르는 것이 각각 눈과 귀, 입에서 하는 일처럼 생각되기 쉬우나, 사실은 두뇌가 하는 일이다. 즉 그 기관들을 통해 받아들인 자극들을 두뇌에서 분석하고 두뇌에서 보내주는 명령에 따라 그 기관들이 움직이는 것이므로 사실상 두뇌가 있어 가능한 일들인 것이다. 흔히 생각하는 것처럼 기억하고 문제 푸는 일 등만 두뇌에서 하는 것이 아니라, 언어를 배워 말하고, 듣고, 읽고, 쓰는 것, 슬퍼하는 것, 돌부리에 채이지 않으려고 발을 높이 들어 걷는 것, 맛있는 음식을 보거나 냄새를 맡으면 입안에 침이 고이는 것 등 우리 몸에 일어나는 모든 의식적, 무의식적 행동들을 가능하게 하는 곳이 바로 두뇌인 것이다.

위에서 내려다 본 두뇌는 가운데 균열된 틈을 중심으로 하여 좌반구와 우반구로 나뉘어져 있으며 이들은 뇌량으로 연결되어 있다. 각 반구는 구조적으로 거의 비슷하여 각각 다른 기능을 담당하는 대뇌, 소뇌, 중뇌, 간뇌, 연수로 이루어져 있다. 이들 중 전체 두뇌의 80%정도를 차지하는 대뇌는 우리가 흔히 알고 있는 두뇌의 역할을 담당하고 있는 곳인데, 사고, 문제해결, 창의성, 판단, 운동능력, 피부 감각등과 관련된 일을 담당하는 전두엽, 공간이해, 주의 집중, 근육조절과 주로 담당하는 두정엽, 시각과 관계되는 기능을 주로 수행하는 후두엽, 청각, 언어발달, 기억력 등과 관계있는 측두엽, 기억력이나 정서발달에 주로 관여하는 해마, 정서반응과 관계있는 편도체 등으로 이루어져 있다(Santrock, 2010; Puckett & Black, 2001).

두뇌는 수 천 억 개의 뉴런(Neuron)이라고 하는 신경세포들로 구성되어 있다. 신경세포는 수상돌기(Dendrites)들로 둘러싸인 세포체(Cell body)와 축색(Axon)으로 이루어져 있다. 이들 신경세포들은, 우리 몸의 기관이나 조직을 구성하고 있는 보통 세포들과는 달리, 축색과 수상돌기를 통해 전기·화학적인 신호를 내보내고 받음으로써, 두뇌 내의 다른 신경세포들 및 신체의 다른 기관들이나 근육들에 분포되어 있는 신경세포와 서로 정보를 전달하고 받아들이는 일을 한다(Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Trawick-Smith, 2013).

두뇌는 우리 몸의 모든 부분을 조절하고 통제하는 역할을 하므로, 두뇌가 발달한다는 것은 신체적, 언어-인지적, 사회-정서적 능력이 발달한다는 말과 같은 의미로 볼 수 있다. 바꾸어 말하면 두뇌가 발달한다는 것은 신체를 조절하는 능력 및 운동기능이 발달하는 것, 모국어를 이해하고 말하고 읽고 쓰는 능력과, 사물을 지각하고 기억하는 능력, 논리적으로 생각하는 능력 등이 발달하는 것, 자아개념, 사회적 기술 및 행동, 자신의 감정을 이해하고 표현하며 통제하는 능력, 다른 사람의 감정에 반응하고 그들과 정서적 유대관계를 맺는 능력 등이 발달하는 것을 종합적으로 의미한다고 할 수 있다. 그런데 이러한 능력들은 두뇌가 발달함에 따라 나타나는 행동이나 느낌, 사고의 특징이나 변화를 설명한 것이며, 두뇌 자체의 생리학적 변화를 설명한 것은 아니다. 그렇다면 두뇌 속에서는 생리학적으로 어떤 변화가 일어나기 때문에 이러한 행동이나 사고의 변화가 가능하게 되는 것일까?

얼마 전까지만 해도 두뇌의 발달은 주로 동물을 대상으로 한 해부학적인 방법에 의존하여 두뇌의 용량이나 무게의 변화를 측정한 결과로 설명하였다. 그러나 오늘날은 초음파기록(Ultrasound recordings), 뇌파기록(EEG: Electroencephalogram), 컴퓨터 단층촬영(CAT Scan: Computed Axial Tomography), 자기공명영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 기능적 자기공명 영상(fMRI: Functional Magnetic Resonance Imaging), 양전자방출 단층촬영(PET: Positron Emission Tomography), 비디오현미경촬영(Video-Enhanced Microscopy), 신경다발 추적방법(Tractography), 뇌자기파기록(Magnetoencephalography) 등의 매우 발달된 의학적인 기술을 적용하여, 두뇌가 발달함에 따라 두뇌 내부에 어떠한 생리학적 변화가 일어나는지를 영상자료를 통해 밝히고 있고, 호르몬 수치 등의 두뇌활동에 관련된 화학적 요인을 분석하여 두뇌발달의 다양한 특징과 두뇌의 발달에 영향을 미치는 요인들을 명확하게 규명하고 있다(정미라 외, 2011; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff & Phillips, 2000).

이러한 기술들을 적용하여 최근에 밝혀진 두뇌발달에 대한 연구결과에 의하면, 두뇌가 발달한다는 것은, 두뇌의 (1) 신경세포들이 연결되어 시냅스를 형성하고, (2) 시냅스들이 모여 특정한 기능을 담당하는 신경회로를 구축하며, (3) 수초가 형성되고, (4) 필요 없는 시냅스나 신경회로가 소멸되는 등의 생리학적인 변화가 일어나는 것을 뜻한다.

1) 신경세포의 연결에 따른 시냅스의 형성

두뇌가 발달하여 우리 몸이 신체적, 언어-인지적, 사회-정서적으로 더 나은 기능을 수행할 수 있게 해주는 두뇌의 생리학적인 변화 중 하나는, 두뇌 속에 존재하는 신경세포들이 서로 연결되어 시냅스를 형성하는 것이다(Charlesworth, 2004; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff, 2003; Trawick-Smith, 2013). 출생 시의 정상적인 신생아의 두뇌는 약 1000억 개 이상의 신경세포들로 구성되어 있다(Puckett & Black, 2001). 그러나 대부분의 신경세포들은 서로 연결되어 있지 않은 상태이다(Santrock, 2010). 신경세포들 간의 연결은 이미 출생 전부터 시작되지만, 유아기에 가장 활발히 이루어지는데, 출생 직후 처음 몇 년 동안은 하나의 신경세포가 15,000여개의 다른 신경세포들과 연결되며, 매 1초마다 약 700여개의 연결이 이루어져 새로운 시냅스들이 만들어지게 된다(Charlesworth, 2004; Kuhl & Meltzoff, 2011). 그 결과 유아기 동안 두뇌에서 만들어지는 시냅스의 수는 급속도로 증가하는데, 만 3세경이 되면 그 수가 성인의 두뇌에 있는 시냅스 수의 약 2배 정도에 달하게 된다(Charlesworth, 2004; Trawick-Smith, 2013). 즉 유아기의 두뇌에는 다른 어느 시기보다도 많은 시냅스들이 존재한다는 것인데, 이는 보통 성인이 일상적인 기능을 충분히 수행하기 위해 필요한 시냅스의 수보다 보다 훨씬 많은 수이다(Charlesworth, 2004; Puckett & Black, 2001; Trawick-Smith, 2013). 신경세포들 간의 새로운 연결이 이루어져 새로운 시냅스를 만드는 일은 청소년기를 지나 성인기까지 지속적으로 이루어지나, 유아기를 지나면서 그 속도나 양은 현저하게 감소한다(Shonkoff, 2003; Shore, 2003).

신경세포들이 연결되어 시냅스가 만들어진다는 것은 두뇌에 더 많은 정보를 저장하는 공간이 생기게 된다는 것과, 신경세포들 간의 신호전달이 더 용이하게 이루어지게 된다는 것을 의미한다(Charlesworth, 2004; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff, 2003; Trawick-Smith, 2013). 즉 신경세포들이 연결되어 시냅스가 형성됨으로써, (1) 다양한 기능을 위해 필요한 정보들이 저장되는 공간이 생기게 되어 더 많은 정보를 기억하고 인출할 수 있게 되며, (2) 두뇌와 감각기관, 두뇌와 우리 몸의 각 기관들, 두뇌와 근육들 사이에 신호전달 체계가 만들어지고, 세포들 간의 신호가 더 용이하게 전달되어 우리 몸을 자유자재로 조절하는 기능이 가능하게 된다. 예를 들어, 신생아들은 목을 가눌 수도 없고 팔과 다리를 원하는 대로 움직일 수 없다. 이러한 현상의 원인은 신생아들의 두뇌 속에 자기의 몸을 수의적으로 움직이는 데 필요한 신경세포들은 존재하고 있으나 이들의 연결에 의한 시냅스들이 만들어져 있지 않기 때문인 것이다. 즉 두뇌와 목, 두뇌와 팔, 두뇌와 다리를 연결하는 수많은 세포들이 연결되어 시냅스를 형성함으로써, 두뇌는 목, 팔, 다리를 수의적으로 움직이는 데 많은 정보를 기억할 수 있게 되고, 또 신호전달 체계가 만들어져 정보가 용이하게 전달됨에 따라 자신이 의도하는 대로 목을 가누고, 앉고, 서고 걷는 등의 다양한 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다. 또 언어발달의 경우도 소리를 듣고 구별하는 능력을 관장하는 워니키(Wernicke) 영역의 신경세포들과, 소리를 만들어내고 말하는 능력을 관장하는 브로카(Broca) 영역의 신경세포들 간의 연결이 이루어져 시냅스들이 만들어지기 전에는, 소리나 말을 듣고 이해는 하지만 말하는 반응할 수 없으나, 이들 두 영역에 있는 신경세포들 간의 연결이 이루어지고 시냅스들이 만들어진 후에는 말을 듣고 말로 반응할 수 있게 되는 것이다(Kuhl, 2004).

2) 신경회로의 구축

신경세포가 연결되어 시냅스를 만드는 것과 함께 두뇌가 발달하여 우리 몸이 신체적, 언어-인지적, 사회-정서적으로 더 나은 기능을 수행할 수 있게 해주는 또 하나의 생리학적인 변화는, 시냅스들이 모여 특정한 기능을 담당하는 신경회로를 구축한다는 것이다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Santrock, 2010; Shonkoff, 2003). 언급한 바와 같이 두뇌가 발달하는 과정에서 가장 먼저 일어나는 일은 신경세포들이 연결되어 시냅스가 형성된다는 것이다. 그리고 이 과정과 함께 비슷한 기능을 수행하는 시냅스들, 예를 들면 시각이나 청각과 관련된 것들, 기억을 담당하는 것들, 또는 감정과 관련된 반응을 하는 것, 말을 듣고 이해하고 말하는 것들, 등이 모여 특정한 기능을 담당하는 신경회로를 구축하게 된다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Santrock, 2010; Shonkoff & Phillips, 2000).

신경회로들이 구축될 때는 우선 감각을 담당하거나 기초적이고 간단한 정보처리나 기능을 담당하는 신경회로들이 먼저 구축된다. 그리고 고차원적인 인지능력이나 복잡한 정보처리나 기능을 담당하는 신경회로들은 이미 형성된 감각을 담당하거나 기초적이고 간단한 정보처리나 기능을 담당하는 신경회로들을 바탕으로 하여 이후에 발달하게 된다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Santrock, 2010; Shonkoff, 2011; Shonkoff & Phillips, 2000; Thompson, 2001). 즉 시각이나 청각 등 감각과 관련된 신경회로들이 가장 먼저 구축되고, 그 이후에 공간지각, 언어, 논리적 사고 등과 관계된 회로들이 발달하며, 또 같은 감각기능을 담당하는 회로들 중에서도 기초적인 정보들을 처리하는 회로들이 복잡한 정보들을 처리하는 회로들보다 빨리 발달하는데, 예를 들어 시각적 정보를 분석하는 신경회로들 중에서도 색, 모양, 움직임 등의 기초적인 정보의 분석을 담당하는 회로들은 얼굴표정을 파악하거나 늘 사용하는 물건들을 알아보는 등의 더 복잡한 기능을 담당하는 회로들보다 먼저 구축된다(Doupe & Kuhl, 1999; Golarai, Whitfield-Garbrieli, Reiss, Eberhardt, & Gabrieli, 2007; Kuhl & Meltzoff, 2011; Santrock, 2010; Scherf, Behrmann, Humphreys, & Luna, 2007). 이러한 두뇌의 생리학적 변화는 우리가 이미 알고 있는 감각, 지각, 인지의 발달과정이라든지, 피아제의 이론에서 주장하고 있는 감각운동기능이 먼저 발달하고 인지기능이 나중에 발달한다는 이론들의 타당함과 왜 그런 현상이 일어나는 지를 보여주는 과학적인 증거들이다.

그런데 이 과정에서 주목해야 하는 두 가지의 사실은, 첫째, 기초적인 기능을 담당하는 회로의 발달이 바람직하게 이루어지지 않으면 그것을 바탕으로 하여 발달되는 복잡한 기능을 수행하는 회로들이 잘 발달할 수 없다는 것이다. 왜냐하면, 복잡한 기능을 수행하는 회로들의 발달은 이미 형성된 기초적인 기능을 담당하는 회로들에서 전해주는 정보를 바탕으로 그 위에 새로이 받아들인 자극을 더하여 이루어지기 때문이다. 둘째, 기초적인 정보를 처리하는 회로가 발달하는 시기에는 그 회로가 담당하는 기능에 적합한 경험을 하는 것이 회로의 발달에 도움이 되며, 그 회로에 해당되지 않는 경험들을 하는 것은 회로의 구축에 아무런 도움을 주지 않는다(Katz & Shatz, 1996; Kuhl & Meltzoff, 2011; Santrock, 2010; Shonkoff, 2003).

전자의 경우는 이전의 발달이 이후의 발달의 기초가 된다는 기존의 발달의 원리를 입증해 주는 과학적 사실이다. 구체적인 예를 들어보면, 사물을 알고 그 이름을 말하는 능력은 그 이전에 발달한 다양한 소리를 구별하고 재생해 내는 능력의 발달에 의존한다는 것이다. 즉 소리들을 구별하는 기능을 담당하는 신경회로가 먼저 튼튼하게 구축되어야, 그 이후에 사물을 알고 이름을 말하는 기능을 담당하는 회로가 제대로 발달할 수 있다는 것인데 이는 소리를 구별하는 회로에 포함된 정보를 바탕으로 하여 사물의 이름을 알고 말하는 회로가 발달하기 때문이다(Daw, 1997; Knudsen, 2004; Keuroghlian & Knudsen, 2007; Kuhl, 2004). 즉 다양한 소리를 많이 듣고 이를 구별하는 경험을 많이 한 유아들이 새로운 사물의 이름을 들었을 때 그 정보를 바탕으로 하여 새로운 이름을 잘 기억하고 말할 수 있게 되는 것이다. 후자의 경우는 발달에 적합한 경험을 제공하는 것이 중요함을 과학적으로 입증하는 것이다. 즉 바람직한 두뇌의 발달을 위해서는 특정한 회로가 발달하는 시기에 그것에 관계되는 경험을 하게 하는 것이 중요하다는 것이다. 예를 들어, 말하는 것을 관장하는 회로가 발달하는 1∼3세의 시기에는 말하는 데 필요한 경험을 주로 하도록 하는 것이 필요하다. 만일 이 시기의 유아들에게 선행학습으로 글자 쓰는 것을 많이 경험하게 하면 이는 말하는 것과 관련된 회로의 발달에는 아무런 도움을 주지 않으며, 당연히 글자를 쓰는 것과 관련된 회로는 아직 발달하고 있지 않으므로 그 회로의 발달에도 아무런 도움을 주지 못한다는 것이다.

3) 수초의 형성

우리 몸이 신체적, 언어-인지적, 사회-정서적으로 정교한 기능을 수행할 수 있게 해주는 두뇌발달의 생리학적인 변화 중 또 하나는 수초화(Myelination)라고 일컬어지는 과정으로, 두뇌 속에 존재하는 신경세포들을 연결하는 역할을 하는 수상돌기와 축색에 일종의 보호덮개인 수초(Myeline)가 형성되는 것이다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Trawick-Smith, 2013). 수초는 지방세포들로 이루어진 물질로써, 출생 전 이미 일부 축색과 수상돌기를 감싸기 시작하나, 출생이후 그 세포가 담당하는 기능과 관계있는 경험을 반복적으로 함으로써 급속히 생성되어, 전기적, 화학적 신호들이 통과하는 통로를 감싸고 보호하는 역할을 하게 된다. 수초화가 이루어짐에 따라, 두뇌 속의 신경세포들 간의, 또 두뇌의 신경세포들과 신체기관 신경세포들 간에 화학적 신호가 전달될 때 이들이 손상 받지 않고, 효율적이고, 빠르고, 정확하게 전달될 수 있게 된다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Trawick-Smith, 2013). 수초의 역할은 마치 전선을 둘러싸고 있는 피복이나 고무막이 전선에 흐르는 전류가 손실 없이, 외부 요인들의 방해를 받지 않고 전달되도록 하는 역할과 같다고 볼 수 있다. 즉 수초가 축색을 둘러쌈으로써, 두뇌에서 지시하는 정보가 신체의 각 부위로 더 빠르고 정확하게 전달되고, 따라서 우리 몸의 각 부분은 두뇌에서 전달된 신호가 지시하는 대로, 더 적절하고, 신속하고, 정확한 기능을 할 수 있게 된다는 것이다. 예를 들어, 손을 뻗어도 물건을 잘 잡지 못하던 유아가 원하는 곳으로 손을 뻗어 물건을 잡을 수 있게 된다는 것은, 두뇌와 팔, 손, 눈을 구성하는 수많은 신경세포들이 연결되었고, 그 연결을 담당한 축색에 수초가 형성되었기 때문에 가능한 일이라는 것이다. 감각 및 운동기능, 언어발달, 인지기능, 정서적 능력 등의 각각의 기능을 담당하고 있는 신경회로에 수초가 완전히 형성되는 시기는, 우리가 알고 있는 ‘그 기능들의 발달이 완성되는 시기’와 일치하는 것으로 보고되고 있다(Puckett & Black, 2001).

4) 필요 없는 시냅스나 신경회로의 소멸

만 3세 이후부터 17∼8세경에 이르기까지 두뇌에는 새로운 시냅스나 신경회로가 지속적으로 만들어 지는 일도 일어나지만, 동시에 유아기에 만들어졌던 시냅스와 신경회로들 중 자주 사용되지 않는 것들의 연결이 자연스럽게 끊어져 시냅스나 신경회로가 소멸되는 일이 함께 일어난다(Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Trawick-Smith, 2013). 이것을 가지치기(Pruning)라고 하는데, 시냅스나 신경회로의 가지치기는 17-8세까지 지속되며, 그 결과 성인기의 두뇌에는, 3세경의 두뇌에 비해 절반 정도에 해당하는 수의 시냅스와 신경회로들만 남게 된다(Feldman, 2000; Hensch, 2005; Keuroghlian & Knudsen, 2007; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Trawick-Smith, 2013). 그런데 이 과정에서 어떤 시냅스나 신경회로가 남고 어떤 것이 사라지는 가에 대해서 Shore(2003)는 늘 사용되는 것들은 남고 사용되지 않는 것들은 없어지게 되는 것(Use it or lose it)이라 설명하고 있다. 바꾸어 말하면, 태어나서 2∼3세에 이르기까지의 유아기 동안 두뇌에는 실제로 필요한 것 보다 훨씬 많은 시냅스와 신경회로들이 만들어졌다가, 3세 이후부터 시작하여 그것이 얼마나 자주 사용되는가에 따라, 거의 또는 자주 사용되지 않는 시냅스나 신경회로들이 자연스럽게 소멸된다는 것이다.

이러한 가지치기는, 이미 만들어진 시냅스나 신경회로가 없어져 아까운 일인 것처럼 생각될 수 있으나, 두뇌가 더 효율적이고 활동적인 기능을 수행하기 위해 반드시 필요한 일로서, 유전적으로 정해진 과정을 따르는 것이다(Feldman, 2000; Hensch, 2005; Johnson, 2000; Keuroghlian & Knudsen, 2007; Linkenhoker et al., 2005). 이는 마치 엄청나게 많은 파일들이 저장되어 과부하가 걸리고 일을 처리하는 속도가 느려진 컴퓨터에서 쓸데없는 파일들을 제거함으로써 컴퓨터가 정보를 더 빨리, 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 것과 같은 원리이며, 또 나무의 무성한 가지를 쳐 줌으로써 나무가 더 건강하게 자라고 튼실한 열매를 맺도록 하는 것과 같은 원리에 의해 일어나는 자연스러운 현상이다. 가지치기의 구체적인 예는 옹아리를 할 때 유아들이 만들었던 다양한 소리들이 모국어에 길들여지면서 모국어에 포함되어 있지 않은 소리들을 발성하지 못하게 되는 것에서 찾아볼 수 있다. 즉, 5∼6개월 정도의 유아들이 옹아리를 하면서 만들어 내는 소리는 매우 다양하다. 그러나 점점 모국어만 경험함에 따라 모국어에 포함되어 있지 않은 소리들은 점차로 발성할 수 없게 된다. 즉 2∼3세 이전에는 모든 소리를 만들 수 있도록 신경세포들이 연결되어 시냅스가 형성되고 필요한 신경회로가 만들어졌으나, 그 이후 모국어에 포함되지 않은 소리들을 듣거나 말하는 기회가 거의 없어지게 됨에 따라, 이에 관련된 시냅스나 회로들이 자연스럽게 도태되고 소멸되어, 결과적으로 모국어에 포함되지 않은 소리들을 발성할 수 없게 되는 것이다. Trawick-Smith(2013)는 유아들이 발달함에 따라 생겨나는 여러 가지의 문화적인 차이도 바로 이 가지치기의 결과 나타나는 현상이라고 설명하고 있다.

그런데 시냅스와 회로의 가지치기와 관련하여 함께 알고 있어야 하는 사실은, 가지치기가 완성될 때까지는 우리의 두뇌는 가소성(Plasticity)을 가지고 있다는 사실이다(Feldman, 2000; Hensch, 2005; Keuroghlian & Knudsen, 2007; Linkenhoker et al., 2005). 유연성으로도 표현할 수 있는 가소성이란 두뇌의 시냅스나 신경회로가 지속적이고 반복적인 경험에 의해 바뀔 수 있는 가능성을 의미한다(Merriam-Webster, 2014). 두뇌의 가소성은 일생동안 지속되나, 유아기에 최대화가 되며, 그 이후 점차 감소한다. 그리고 두뇌의 가소성이 매우 줄어든 성인기 이후에는, 어떤 목적이나 기능을 위하여 이미 형성된 시냅스나 신경회로를 바꾸는 것이 매우 어렵게 된다. 이를 다시 설명하면, (1) 유아기 이후에도 새로운 경험이 주어지면, 어떤 기능을 위해 형성된 기존의 시냅스나 회로가 다른 기능을 하도록 바뀔 수도 있다는 것, (2) 하지만 두뇌의 발달이 가장 활발히 이루어지는 유아기에 이러한 변화의 가능성이 가장 크다는 것, (3) 하나의 신경회로가 특정한 기능을 담당하도록 다른 회로들과 엮어지는 도중이나, 필요한 가지치기가 진행되는 도중에는, 새로운 경험이나 자극이 주어지면 신경회로가 다른 기능을 하도록 변화할 수 있는 가능성이 있지만, (4) 가지치기가 다 끝나 기능이 일단 고정된 이후에는 새로운 경험이나 자극이 주어져도 이미 구축되어진 회로를 바꾸는 것이 무척 힘들어 진다는 것, (5) 이미 형성된 회로를 바꾸기 위해서는 그 회로에 의해서 처리되는 정보에 높은 강도의 집중적인 주의를 기울여야 하며, 이는 엄청난 생리학적 에너지를 필요로 하게 된다는 것 등이다. 실제로 두뇌발달에 문제가 있는 경우라도, 가능한 빨리 발견하여 유아기에 적절한 개입이나 치료적 경험을 제공하면 최대한의 효과가 있을 수 있다는 것을 입증하는 연구들(Dawson, Panagiotides, Hessell, Self, Yamada, & Embry, 2003)은 두뇌의 가소성을 보여주는 연구의 결과이다. 또한 문맹인 어른들에게 글자를 가르치는 것이 유아들에게 글자를 가르치는 것보다 어렵다거나, 비행 청소년을 선도하는 것이 유아들의 문제행동을 바로잡는 것보다 어렵다는 것을 보여주는 연구의 결과들도, 두뇌의 가소성을 보여주는 예 들이다. 따라서 부족하거나 잘못된 기초를 바꾸거나 바로 잡아야 하는 경우라면, 시냅스나 신경회로의 특정한 기능과 형태가 고정되고 가지치기가 완성되기 이전에, 특히 이런 변화가 가장 활발히 일어나는 유아기에 적절한 개입을 하는 것이 가장 효율적이고 효과적일 수 있다.

두뇌의 발달은 유전과 환경의 역동적인 상호작용에 의해 일어난다. 두뇌연구의 결과 밝혀진 바에 의하면, 유전적 요인들은 신경세포들의 기본적인 특성과, 어떤 신경세포들이 언제 연결되어 시냅스를 형성하며, 특정한 기능을 수행하기 위한 신경회로는 어떤 시냅스들이 모여 구축될 것인지 등을 결정한다. 반면에 환경적인 요인은 시냅스와 신경회로가 어떻게 형성되며, 얼마나 발전하고 활성화될 것인지, 또 어떤 신경회로가 언제 다른 것으로 변화하거나 없어지게 되는 지 등에 영향을 미치게 된다(DeBello, Feldman, & Knudsen, 2001; Doupe & Kuhl, 1999; Golarai, et al.,, 2007; Knudsen, 2004; Kuhl, 2004; Santrock, 2010; Scherf et al., 2007; Weaver, Cervoni, Champagne, D’Alessio, Sharma, & Seckl, 2004). 다시 말하면 두뇌 발달에는, 기존의 상호주의 심리학에서 강조하고 있는 바와 같이, 유전적인 요인과 환경적인 요인이 함께 중요한 역할을 한다는 것이다. 그런데 두뇌발달에 관한 연구들이 보고한 바에 따르면, 건강한 신체와 습관을 가진 어머니의 태내환경, 풍부한 영양이 공급되고, 위해물질이나 심각한 스트레스가 없는 환경에서는, 유전적으로 가지고 태어난 두뇌의 잠재력이 최대한 개발되나, 반대로 건강하지 못한 환경에서는 두뇌의 잠재력이 개발되지도 않을 뿐 더러, 신경세포들이 가지고 있는 유전적인 특징들이 비정상적으로 변화되거나, 정상적인 궤도를 벗어난 형태로 다른 신경세포들과 연결되는 등의 문제가 생기게 된다고 한다(Horn, 2004; Weaver, Cervoni, Champagne, D’Alessio, Sharma, & Seckl, 2004). 특히 태내기의 열악한 환경은 두뇌가 가지고 있던 유전적 계획 자체를 바꾸어 신경회로가 구축되어도 기능을 할 수 없게 만들거나, 충분한 발달이 이루어지지 않는 방향으로 신경회로를 바꾸어 버릴 수도 있음이 밝혀지고 있다(Grunnar & Vazquez, 2006; Weaver, Diorio, Seckl, Szyf & Meany. 2004). 이러한 연구의 결과들은 수정과 함께 결정되는 유전적 요인들이 태내환경을 포함한 환경적인 요인에 의해 영항을 받을 수 있으므로, 인간 성장 발달의 과정에서 환경적의 요인이 조금 더 중요하게 다루어져야 함을 말해주고 있다고 볼 수 있다.

1) 영양

두뇌의 발달을 위해서는 기본적으로 성장과 발달에 필요한 다양한 영양소를 충분히 섭취하여 두뇌에 고른 영양이 공급되도록 하는 것이 중요하다. 특히 두뇌발달에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 영양소인 양질의 지방과 철분을 충분히 공급하는 것이 꼭 필요한데(Shonkoff & Phillips, 2000), 불포화지방산을 함유하고 있는 DHA(Docosahexaenoic Acid)와 같은 양질의 지방은 두뇌세포의 구성 물질로서 뿐 아니라 수초의 형성에도 직접 관여한다. 따라서 대부분의 시냅스들과 신경회로들이 형성되고 수초가 발달하여 축색을 감싸는 일이 가장 활발히 일어나는 유아기에 이들 영양소를 충분히 섭취하는 것은 매우 중요하다(손보경, 조여원, 배종오, 1997).

2) 경험

일상생활에서의 다양하고 반복적인 경험은 두뇌의 발달이 시작되는 태내기부터 유아기를 거쳐 성인기에 이르기까지 (1) 시냅스가 형성되고 신경회로가 구축되도록 하며, (2) 수초의 형성을 촉진하고, (3) 이미 만들어진 시냅스나 신경회로의 기능을 활성화하거나 도태되도록 하는데 매우 중요한 역할을 한다(Charlesworth, 2004; Knudsen, 2004; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff, 2000, 2003; Trawick-Smith, 2013; Weaver, Champagne, Brown, Dymov, Sharma, & Meany, 2005). 바꾸어 말하면, 다양한 경험을 반복할수록, 두뇌는 더 많은 자극을 받게 되고, 그 결과 그 자극들과 관계된 시냅스들과 신경회로들이 더 많이 형성되고 활성화되며, 수초의 형성이 촉진되어 신호가 전달되는 통로가 보호되므로, 두뇌의 발달을 위해서는 다양한 자극과 경험을 하는 것이 필수적이다.

특히 시냅스의 형성과 신경회로의 구축이 가장 활발하게 일어나는 유아기에 다양한 경험을 반복적으로 하는 것은 매우 중요하다. Santrock(2010, p.128)은 “영아가 관심을 끄는 사물을 만지거나 (엄마나 다른 양육자의) 얼굴을 유심히 쳐다보는 경험을 하는 순간마다 그 두뇌 속에는 (세포들의 연결이나 신경회로의 구축을 위한) 싹이 하나씩 트고 자라며, 마침내 시냅스와 신경회로들이 구축된다”라고 하였다. 유아들에게 주어지는 운동적 자극이나 감각적, 언어적, 정서적, 사회적 경험의 종류와 질은, 유아기에 어떤 시냅스와 신경회로가 어떤 방향으로, 얼마나 잘 발달할 것인지를 결정할 뿐만 아니라, 유아기 이후에 만들어질 시냅스나 신경회로의 기초를 제공한다. (Charlesworth, 2004; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff, 2003; Trawick-Smith, 2013). 이처럼 유아기의 경험이 중요하므로, 두뇌의 건전한 발달을 위해서는 유아기에 다양하고 일관성 있으며 바람직한 경험들이 반복적으로 제공되는 것이 중요하다. 유아기의 잘못된 경험은 이후의 발달에 매우 심각한 부정적인 영향을 미칠 수 도 있기 때문이다(Nelson, 2007; Puckett & Black).

두뇌발달에 있어서의 경험의 역할과 관련하여 주목해야 할 중요한 사실은, 특정한 시기에, 특정한 경험들이 주어지면, 특정한 신경회로의 발달이 매우 활발하게 이루어진다는 것이다(Daw, 1997; Knudsen, 2004; Puckett & Black, 2001). 바꾸어 말하면 신경회로마다 특정한 시간에 주어지는 특정한 경험에 의해 그것이 가장 활발히 구축되는 결정적 시기가 있다는 것이다. 두뇌발달 연구 결과에 의하면, 시각 등의 기본적인 감각관련 신경회로들은 생후 4개월경에 가장 활발히 구축되며, 듣기와 말하기와 관련된 신경회로들은 생후 9개월경에 역 가장 왕성하게 구축된다. 그러나 기억이나 사고를 담당하게 될 회로들은 이들보다 훨씬 뒤인 생후 1-2년 사이에 가장 활발히 형성된다고 한다(Katz & Shatz, 1996; Keuroghlian & Knudsen, 2007; Horn, 2004; Zheng & Knudsen, 2001). 이처럼 특정한 신경회로의 구축이 특정한 경험을 영향을 받아 특히 활발하게 일어나는 시기를 두뇌발달 연구에서는 ‘민감기(Sensitive Period), 또는 ‘기회의 창(Windows of Opportunity)’이라고 지칭하고 있다(Charlesworth, 2004; Kuhl & Meltzoff, 2011; Puckett & Black, 2001; Santrock, 2010; Shonkoff, 2003; Trawick-Smith, 2013). 따라서 두뇌라는 중요한 기관이 발달되어가는 과정에서 이러한 시기를 잘 활용하는 것은 바람직한 두뇌의 발달에 도움이 될 수 있다. 그러나 이는 두뇌발달에 관한 전체적이고 종합적인 이해가 선행된 이후에 이루어져야 균형 잡힌 두뇌발달을 도모할 수 있게 된다는 것도 함께 기억해야 한다.

3) 스트레스

두뇌발달에 영향을 미치는 또 하나의 중요한 요인은 스트레스이다. 스트레스를 받으면 우리 몸에서는 스스로를 보호하기 위한 스트레스 제어체계가 활성화되어, 심박동이 증가하고, 혈압이 상승하며, 아드레날린(Adrenaline)과 코티솔(Cortisol)이라는 호르몬의 분비가 증가하게 된다(Sapolsky, Romero, & Munck, 2000). 우리 몸의 이러한 변화들은 외부로부터의 위험이나 위협들을 이겨내기 위해 일어나는 것으로, 건강한 환경에서 심각하지 않거나 일시적인 스트레스를 받는 경우, 금방 다시 원래의 상태로 되돌아가게 된다. 그러나 스트레스가 심하거나 오랫동안 계속되면 스트레스 제어체계가 지속적으로 활성화 되고, 그 결과 우리 몸의 면역체계, 신진대사, 생리적 체계 등이 약화되는데, 특히 코티솔의 과다 분비는 두뇌 발달을 저해하는 것과 직접적인 관계가 있음이 밝혀졌다(Lupien, de’Leon, Santi, Convit, Tarshish, Nair, Tauker, McEwen, Hauger, & Meany, 1998; McEwen & Sapolsky, 1995; Shonkoff, 2009) 즉 스트레스가 심하거나 오래 지속되어 코티솔이 과다하게 분비되면, 이것이 이미 구축된 두뇌의 시냅스나 신경회로들을 화학적으로 파괴하거나 변성시키고, 또 경우에 따라 축색돌기를 감싸고 있는 수초를 손상시켜, 두뇌발달 및 기능의 문제를 야기하며, 이는 특히 기억력을 담당하는 대뇌의 해마와 정서발달을 담당하고 있는 편도체를 구성하고 있는 시냅스나 신경회로를 심각하게 손상시키는 결과를 초래한다는 것이다(Brunson, Lorang, & Baram, 2002; Grunnar & Vazquez, 2006). 그리고 기초적인 기능들을 담당하는 시냅스와 신경회로들의 형성이 그 어느 때보다 활발히 일어나는 태내기와 유아기에 지속적이거나 극심한 스트레스를 받게 되는 경우, 우선 기초적인 기능들을 담당하는 시냅스와 신경회로들이 심각한 손상을 입게 되며, 이는 이후에 그것들을 바탕으로 하여 발달하게 되는 복잡하고 고차원적 기능을 담당하게 될 시냅스나 신경회로의 형성에까지 부정적인 영향을 미치게 되어, 결과적으로 두뇌발달이 지연되거나 지체된다든지, 일생을 통해 학습 및 정서적 문제를 일으킨다든지, 심한 경우 뇌의 용량이 줄어들게 될 수 도 있게 된다(McEwen, 2008; Weinstock, 2001).

그런데 모든 스트레스가 두뇌발달에 다 부정적인 영향을 미치는 것은 아니다. 두뇌발달연구의 결과에 의하면, 두뇌발달에 영향을 주는 스트레스는 (1) 성장을 촉진하는 원동력이 되는 긍정적인 스트레스; (2) 두뇌발달에 일시적인 영향을 줄 수 있으나 회복이 가능한 견딜만한 스트레스; (3) 심각하게 두뇌발달을 저해하는 요인이 되는 유독성 스트레스 등의 세 가지로 분류될 수 있다(Shonkoff, 2009). 첫째, 성장을 촉진하는 원동력이 되는 긍정적인 스트레스란 약간의 생리적 반응, 예를 들면 잠깐 심장이 뛴다거나, 혈압이 상승한다거나, 스트레스 호르몬의 수치가 조금 증가하는 것을 유발하는 스트레스들이다. 이러한 스트레스에는 유아들이 보통 경험하는 일상생활에서의 스트레스들이 포함되는데, 새로운 사람, 환경, 문화에 적응하는 것, 흥미나 능력을 고려하지 않은 학습을 일시적으로 강요받는 것, 분리불안을 일시적으로 경험하는 것, 예방주사를 맞는 것 등의 일시적인 신체적 고통을 견디는 것, 유아에게 중요한 사람들이나 가족 구성원들 간의 일시적인 갈등을 경험하는 것, 어른들이 일방적으로 정해둔 규칙을 지켜야 하는 것 등이 포함된다. 이러한 긍정적인 스트레스는 유아가 신뢰하는 부모나 양육자가 있어 유아들을 보호해 주는 상황에서 그것이 일시적인 경우 오히려 건강한 발달을 위해 필요한 스트레스로 분류된다. 왜냐하면 그러한 상황에서는 유아들이 금방 스트레스를 이겨낼 수 있어 스트레스 호르몬의 분비가 일시적으로 증가하지만, 금방 정상적인 상태로 돌아가므로, 오히려 이런 경험을 통해 유아들은 스트레스를 이겨내는 힘이나, 스스로 어려움을 견뎌냈다는 자신감 등을 기를 수 있기 때문이다(Loman & Gunnar, 2010; Shonkoff, 2009).

둘째, 두뇌발달에 일시적인 영향을 주는 스트레스는, 시냅스나 신경회로를 화학적으로 파괴하지만 회복이 가능한 정도의 손상을 유발하는 스트레스이다. 두뇌발달 연구자들은 이러한 종류의 스트레스를 “견딜 수 있는 스트레스”로 분류하고 있는데, 여기서 견딜 수 있다는 것은 스트레스 자체는 매우 나빠 일시적으로 두뇌의 시냅스나 신경회로에 손상을 주지만, 유아가 신뢰하는 부모나 양육자의 도움을 받음으로써, 손상이 점차 회복될 수 있는 스트레스를 의미한다. 다시 말하면, 이러한 종류의 스트레스는 두뇌발달에 심각한 영향을 미칠 수도 있으나, 유아주변에 유아를 진정으로 사랑하고 보호하고 지원해주는 부모나 양육자가 단 한 사람이라도 있어, 유아의 스트레스를 완화해 주고 스트레스를 유발하는 요인들을 감소시켜 줌으로써(Loman & Gunnar, 2010), 유아는 스트레스를 극복할 수 있게 되고, 나아가 시냅스와 신경회로 등의 손상이 최소화되거나, 이미 손상된 시냅스나 신경회로는 회복될 수 있게 된다는 것이다. 이러한 스트레스를 유발하는 경우는 심하게 또는 오랫동안 기본적인 욕구가 충족되지 않거나 개별적인 요구가 받아들여지지 않을 때, 발달에 적합하지 않은 성취를 지속적으로 요구받을 때, 오랫동안 지속되는 질병, 부상, 장애를 경험할 때, 부모나 양육자에게 크게 야단맞거나 체벌을 받을 때, 유아에게 중요한 사람들이 오랫동안 아프거나 죽었을 때, 부모의 싸움, 별거, 이혼을 경험할 때, 가난, 가정폭력, 가족 간의 갈등 등 오랫동안 지속되는 가정문제를 경험할 때, 자연재해나 테러 등을 직접 경험할 때 등이다 (Hertsgaard, Grunnar, Erickson, & Nachmias, 1995; Lewis & Lamsey, 1999; Nachmias, Gunnar, Mangelsdorf, Paritz, & Buss, 1996; Shonkoff, 2009).

셋째, 심각하게 두뇌발달을 저해하는 스트레스는, 부모나 양육자의 정서적 지원이 없어 유아들이 스트레스를 완화하는 도움을 전혀 받을 수 없는 상황에서 일어나 우리 몸의 스트레스 제어체계를 아주 강하고 오랫동안 활성화시키는 스트레스이다. 두뇌발달 연구에서는 이러한 스트레스를 ‘유독성 스트레스’ 라고 하는 데, 그 이유는 이러한 스트레스로 인해 두뇌의 시냅스나 신경회로, 수초 등이 심하게 손상되거나 파괴되어 두뇌의 발달이나 기능에 결정적인 문제가 생기고, 손상된 두뇌의 구조는 거의 회복될 수 없거나 회복되는 데 매우 많은 노력이 필요하기 때문이다. 이러한 스트레스를 유발하는 요인들은 극심한 가난이나 가정폭력, 가족 간의 깊은 갈등 등의 심각하고 지속적인 가정문제, 자주 계속적으로 일어나는 신체적 정서적 학대, 부모나 양육자, 또는 주변의 중요한 사람들에 의한 상습적인 방임, 어릴 때부터 가족의 생계를 책임져야 하는 경우, 어머니에게 심각하고 지속적인 우울증이 있는 경우, 부모가 지속적으로 약물이나 알코올에 중독된 경우, 유아가 중요한 사람들의 질병이나 죽음, 부모의 이혼등을 경험한 경우, 사회에서의 반복적인 폭력, 자연재해나 테러 등을 직접 경험하는 경우 등으로 알려져 있다(Ashman, Dawson, Panagiotidis, Yamada, Wilkins, 2002; Hertsgaard et al., 1995; Grunnar, Morison, Chisholm, & Schuder, 2001; Lewis & Lamsey, 1999; Nachmias et al.,1996; Shonkoff, 2009).

그런데 ‘유독성 스트레스’를 유발하는 요인은 ‘견딜 수 있는 스트레스’를 유발하는 요인들과 비슷한 것들이 많다. 그럼에도 불구하고 하나는 ‘견딜 수 있는 스트레스’가 되고 다른 하나는 ‘유독성 스트레스’가 되는 것은, 바로 스트레스로부터 유아들을 보호해 주는 부모나 양육자가 있는 지의 문제와 연결되어 있다. 즉 ‘유독성 스트레스’가 되는 경우 스트레스 제어체계가 빠른 시간 안에 정상적인 상태로 되돌아 갈 수 있도록 유아에게 스트레스에 대하여 설명해 주고, 스트레스를 이겨낼 수 있도록 지원을 해 주거나, 스트레스의 원인을 제거해 주는 신뢰할 수 있는 부모나 양육자가 없다는 것이다(Loman & Gunnar, 2010; Vermeer & Van IJzendoorn, 2006). 그 결과, 스트레스 호르몬의 분비가 계속되어 그 수치가 높아지고, 두뇌를 구성하는 주요 화학성분이 바뀌게 되어, 시냅스나 신경회로 등의 두뇌구조가 손상되고 파괴되는 결과가 발생하는 것이다. 그리고 이러한 손상은 두뇌의 여러 영역들 중 학습, 기억, 자기 조절능력 등을 담당하는 대뇌의 해마와 편도체에서 가장 심하게 일어난다고 한다(Hertsgaard et al., 1995; Lewis & Lamsey, 1999; Nachmias et al.,1996). 따라서 유아기의 바람직한 두뇌발달을 위해서는 유아들이 가급적 극심한 스트레스나 지속적인 스트레스를 받지 않도록 하는 것이 매우 중요하다. 그리고 어쩔 수 없이 스트레스를 받아야 하는 상황에서는 부모나 교사 등의 주 양육자가 있어 스트레스를 완화해주거나 정서적으로 보호해 주는 등 유아를 적극 지원해 주는 것이 필요하다.

4) 부모나 양육자와의 상호작용

두뇌발달에 중요한 영향을 끼치는 또 하나의 요인은 유아가 부모나 양육자와 어떤 상호작용을 하는가이다(Shonkoff & Phillips, 2000; Shonkoff, 2011; Vermeer & Van IJzendoorn, 2006). 유아가 부모나 양육자와 안정적인 애착관계를 형성하게 되면 서로 반응적이고 지원적인 상호작용을 하게 된다. 그리고 이러한 반응적이고 지원적인 상호작용은 크게 두 가지의 측면에서 유아들의 두뇌발달에 영향을 미친다. 첫째, 유아들은 부모나 양육자와의 반응적이고 지원적인 상호작용을 통해 두뇌가 발달하는 데 필요한 신체적, 정서적, 언어적, 인지적으로 다양하고 충분한 경험을 할 수 있게 된다. 그리고 특히 부모나 양육자가 유아의 특성과 요구를 잘 알고 그것에 적절한 반응해 주는 방향으로 유아와 상호작용할 때, 유아는 두뇌발달을 위한 가장 최선의 경험을 할 수 있게 된다고 한다(Shonkoff & Phillips, 2000; Shonkoff, 2003; Shonkoff, 2011).

둘째, 유아와 양질의 정서적인 유대관계를 맺은 부모나 양육자는 유아에게 따뜻하고, 반응적이며, 안정적이고, 일관성 있는 보호를 제공한다. 따라서 유아들은 부모나 양육자들을 신뢰할 수 있게 되는데, 이러한 부모나 양육자의 존재는 언급한 바와 같이 두뇌발달을 저해하는 결정적인 요인인 스트레스로부터 유아들의 두뇌발달을 보호해 주는 역할을 한다(Hertsgaard et al.,1995; Nachmias et al.,1996). 두뇌발달 연구의 결과에 따르면, 신뢰할 만한 양육자가 있는 경우의 유아들은 그렇지 않은 유아들에 비해 비슷한 스트레스를 받는 상황에서 분비되는 코티솔 수치가 훨씬 낮을 뿐 아니라, 일시적으로 높아진 코티솔 수치가 금방 낮아져 결국 코티솔의 영향을 적게 받게 된다고 한다(Lewis & Lamsey, 1999). 즉 신뢰할 만한 양육자의 사랑과 보호를 받는 유아들은 스트레스에 직면했을 때, 스트레스를 극복하는 데 필요한 적절한 도움을 받게 되어, 두뇌발달의 손상을 최소화 할 수 있고 스트레스에 대한 회복력도 발달시킬 수 있게 되기 때문이다.

결론적으로 두뇌발달을 위해서는 부모나 양육자와 유아 간의 반응적이고 지원적인 상호작용이 필요하다는 것이다. 그런데, 두뇌발달에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 상호작용이란 매 순간 유아를 행복하게 해 주는 상호작용이 아니라, (1)기본 욕구에 반응적이며, (2)유아의 개별적 요구와 특징을 고려하고, (3)따뜻하고 일관성 있으며, (4)신체적, 언어적, 정서적, 사회적으로 다양한 유형으로 제공되고, (5)유아에게 필요한 도움을 적기에 제공하며, (6)스트레스로부터 유아들을 적극적으로 보호하고 유아들이 스트레스를 극복하도록 도와주는 특징들을 가지고 있다(Marion, 2007; Shonkoff, 2003; Shonkoff, 2011).

유아교사는 자신이 알고 있는 지식과 기술, 교육에 대한 신념을 바탕으로 하여 주어진 교수 상황에 가장 적합한 실천적 지식을 만들어내고 이에 따라 행동하는 교육전문가이다. 따라서 유아교사들은 유아들을 가르치는데 필요한 새로운 지식이나 연구의 결과들을 바르게 이해하여 받아들이고, 이를 교육현장에 적용할 수 있어야 한다. 두뇌발달에 대한 연구의 결과들도 유아교사들이 바르게 이해하여 받아들이고 교육현장에 적용해야 하는 중요한 내용들 중의 하나이다. 따라서 유아교사를 양성하는 교사교육과정에서는 이를 반영하여, 유아교사들이 미래를 살아갈 유아들을 현시점에서 가장 적절하게 교육할 수 있는 준비를 하도록 해주어야 한다. 이러한 관점에서 두뇌발달에 대한 연구의 결과들이 유아교사양성 교육과정에 반영되어야 하는 방향을 논의해 보면 다음과 같다.

첫째, 현직교육과 재교육의 교사교육을 통하여 교사교육자들은 예비유아교사들과 현직 유아교사들이 두뇌발달에 관한 정확한 내용을 종합적으로, 충분히 이해할 수 있도록 도와주어야 한다. 이를 위해서는 교사교육자들이 새로이 보고되는 두뇌발달 연구의 결과들을 먼저 정확하게 이해하는 것이 필요하다. 그런데 두뇌발달에 관한 연구는 외국의 신경과학 분야에서 주도하고 있어, 그 결과들이 주로 외국의 의학 분야의 학술지에 게재되고 있어 유아교육을 전공한 교사교육자가 이들 연구의 결과에 접근하는 것은 용이한 일이 아니다. 혹 아동발달에 관련된 외국의 학술지 등을 통하여 두뇌발달에 관한 연구들을 접한다고 해도, 신경과학의 전문용어들이 많이 포함되어 있는 논문을 충분히 이해하는데 많은 시간과 노력이 소요될 것이다. 더구나, 두뇌발달에 대해서는 지금까지 밝혀진 내용은 엄청난 기능을 하는 인간두뇌에 대한 극히 일부분의 발견에 지나지 않는다. 다시 말하면 앞으로도 방대한 양의 연구가 지속될 것이며, 그 결과들이 밝혀질 것이라는 것이다. 그러므로 두뇌발달에 대한 이 모든 연구의 결과들을 개개의 교사교육자들이 찾아서, 이해하고, 그 결과를 예비교사들이나 교사들에게 전달해 주는 것은 결코 쉬운 일이 아니다.

그러나 그렇다고 하여 교사교육자가 예비유아교사들이나 유아교사들에게 최신의 두뇌발달 연구의 결과들을 정확하게, 종합적으로, 충분히 전달하지 않는 것은 결코 바람직하지 않다. 두뇌발달에 대하여 제대로 알고 있지 않은 유아교사들은 현장에서 정확하지 않은 내용이나 단편적인 지식에 근거한 잘못된 교육을 수행하는 오류를 범할 수도 있기 때문이다. 예를 들어 한 유아교사가 유아교사교육과정에서 ‘두뇌발달이 가장 왕성하게 이루어지는 시기는 0-3세이므로 이 시기에 다양한 경험을 해야 한다’는 매우 일반적인 지식만 배우고, ‘특정 기능을 담당하는 시냅스나 신경회로가 발달하기 위해서는 그것이 발달하는 시기에 그것과 관련된 경험을 하는 것이 필요하며, 다른 경험을 하는 것은 그 회로가 발달하는 데 아무런 도움을 주지 않는다’라는 세부적인 내용까지를 배우지 못했다면, 그 유아교사는, 이제 막 수의 이름을 알고 기억에 의한 수세기를 시작한 유아에게 덧셈이나 뺄셈을 가르치는 오류를 범할 수도 있다는 것이다. 따라서 유아교사교육자들이 두뇌발달에 관한 전문적인 내용을 정확하게, 종합적으로, 충분히 이해하고, 이를 예비유아교사들이나 유아교사들에게 쉽게 전달해 줄 수 있도록 지원할 수 있는 방안을 찾는 것이 필요하다.

이를 위해서는 정미라, 권정윤, 박수경(2011)이 제안한 대로 신경과학과 유아교육간의 학제적인 연결이 이루어지는 것이 반드시 필요하다. 특히 두뇌발달에 관한 방대한 연구의 결과들을 유아교사교육자들이 이해하기 쉽도록, (1)유아교육의 관점에서 체계적으로 분류하고 요약·분석하여, (2)유아교육에 필요한 정확하고 종합적인 정보를 추출하고, (3)명확히 정의되고 통일하여 사용할 수 있는 용어로, (4)과학적인 자료들과 함께 제공해 주는 지원이 이루어져야 한다는 것이다. 그리고 이는 (1)개인적 수준에서보다는, 교육부나 유아교육에 관련된 권위 있는 학술단체, 대학 또는 국가수준의 연구소 등에서 담당하여, (2) 두뇌발달에 관한 전문 사이트를 개설하거나 참고자료 등을 정기적으로 보급하며, (3)검증된 정보를 교사교육자들을 비롯한 두뇌발달에 관한 이해가 필요한 사람들 누구나가 볼 수 있도록 제공해 주고, (4)그 내용을 지속적으로 갱신해 주는 방향으로 이루어져야 할 것이다. 천재 물리학자였던 아인스타인 박사는 “당신이 쉽게 설명하지 못한다면, 그것은 당신이 충분히 이해하지 못했다는 것을 뜻 한다”(Albert Einstein, 2014)고 하였다. 어떤 내용이든 그것을 충분히 이해한 사람은 다른 사람들에게 그것을 쉽게 설명할 수 있다는 것이다. 학제간의 협력을 통하여 유아교사교육자들이 두뇌발달에 대한 정확하고 검증된 지식을 충분히 이해하도록 돕는 것이 교사교육과정을 통해 예비유아교사들이나 유아교사들의 두뇌발달에 대한 바른 이해를 돕는 방법이 될 것이다.

둘째, 유아교사교육과정에서는 두뇌발달 연구의 결과들을 기존의 심리학과 교육학이론들과 연결하여 전달하는 것이 필요하다. 지금까지의 유아기에 관련된 두뇌발달 연구의 결과들을 요약해보면 (1)두뇌는 유전과 환경의 역동적인 상호작용에 의해 발달하며; (2)두뇌발달은 태내기부터 시작하여 성인기까지 이어지나 가장 왕성한 발달은 0-3세에 걸쳐 일어나고; (3)두뇌가 발달한다는 것은 생리학적으로 볼 때, 신경세포들이 연결되어 시냅스가 형성되고, 신경회로들이 구축되며, 신경세포들을 연결하는 축색에 지방성 물질인 수초가 형성되는 것을 의미하며; (4)유아기에 많이 만들어졌던 시냅스나 신경회로들 중 자주 사용되지 않는 것들이 유아기 이후에 자연스럽게 사라지는 가지치기도 두뇌발달의 한 과정이고; (5)가지치기의 과정을 통해 발달에 있어서의 개인차나 문화적 차이가 생기며; (6)유아기에 만들어진 간단한 기능을 담당하는 시냅스나 신경회로는 이후에 구축될 복잡한 기능을 수행하는 시냅스나 신경회로의 기초가 되며; (7)특정한 기능을 담당하는 신경회로가 특히 활발하게 구축되는 결정적 시기가 있고; (8)두뇌의 가소성은 유아기에 최대화 되었다가 그 이후 점차 감소하며; (9)시냅스가 형성되고 신경회로들이 구축되며, 수초가 형성되는 것에 영향을 미치는 요인들에는 영양, 경험, 스트레스, 부모나 양육자와의 친밀한 상호작용 등이며; (10)부모나 양육자와의 바람직한 상호작용이 특히 중요한 이유는 그들이 개개 유아에게 가장 적합한 경험의 질을 결정할 수 있으며, 동시에 스트레스로부터 유아들을 보호할 수 있기 때문이고; (11)신체, 언어-인지, 사회-정서가 발달을 바르게 이해하려면 두뇌발달을 이해해야 한다는 것 등이다.

그런데 이들 내용을 살펴보면 기존의 자연주의, 행동주의, 상호주의 심리학 이론이나, 브론펜브레너, 블룸, 에릭슨, 보울비, 매스로우 등의 이론에서 강조하는 유아발달의 원리들과 일치하거나 상통하는 것들이 많은데, 예를 들면 (1)성장과 발달은 유전과 환경의 상호작용에 의해서 일어난다는 것; (2)인지의 발달은 청소년기까지 이어지며, 유아기 동안 발달의 기초가 형성되고, 이는 일생동안의 발달의 기초가 된다는 것; (3)발달은 일정한 순서에 의해 일어나지만 발달의 속도에는 개인차가 있다는 것; (4)주어진 환경에서의 적극적인 경험, 특히 놀이를 통해 발달이 이루어진다는 것; (5)감각운동적인 인지가 먼저 발달 한 이후에 상징을 이용하여 사고하는 인지능력이 발달하는 것처럼 발달은 점점 더 복잡한 방향으로 진행된다는 것; (6)특정한 영역의 발달이 특히 활발히 이루어지는 결정적 시기가 있다는 것; (7)부모나 양육자와 신뢰적이며 긍정적인 애착관계를 형성하는 것; (8)기본적인 욕구가 먼저 충족되는 것이 바람직한 발달을 위한 전제조건이라는 것; (9)언제 어떤 경험을 하는지에 따라 발달에 있어서의 문화적, 개인적 차이가 생길 수 있다는 것; (10)신체, 언어-인지, 사회-정서 영역의 발달은 서로의 발달에 영향을 미친다는 것 등이다. 따라서 교사교육자들이 두뇌발달 연구의 결과들을 전달할 때 이러한 이론들과의 상관성을 함께 설명한다면, 예비교사들은 두뇌에서 일어나는 생리학적 발달과 그것에 의해 나타나는 기능이나 행동의 변화와 발달을 연결 지어 통합적인 관점에서 전체적인 유아발달을 이해할 수 있고, 나아가 개개 유아를 이해하고 적절한 유아교육을 수행하는 데 도움이 될 수 있을 것이기 때문이다. 이를 위해서는 발달에 관한 교재를 편찬하는 경우, 두뇌발달을 따로 떼어 설명하기보다는 전체적인 발달과 연결 지어 설명하는 작업이 이루어져야 한다.

셋째, 두뇌발달 연구의 결과들에서 밝혀진 유아기 및 유아교육의 중요성에 근거하여 두뇌발달을 위한 유아교사의 역할, 두뇌발달을 도와 줄 수 있는 교육 내용이나 교수전략 등을 유아교사교육과정에서 유아교사들에게 구체적으로 제시해 줄 수 있어야 한다. Kuhl & Meltzoff(2011)는 생애의 첫 2000일 동안이 두뇌발달에 가장 중요한 시기라고 하였다. 따라서 이 시기의 유아교육을 담당하는 유아교사들이 어떤 역할을 어떻게 해야 하며, 왜 그렇게 해야 하는 지, 어떤 내용을 가르쳐야 하며, 어떤 교수전략을 사용하는 것이 효과적인 지를 두뇌발달 연구의 결과 제시된 과학적인 근거들과 연결하여 제공해 줄 필요가 있다. 이를 위해서는 우선 기존의 심리학적 관점이나 교육학적 관점에서 중요시 하던 유아교사의 역할이나 유아교육의 내용, 교수 전략 등이 두뇌발달의 연구의 결과들에서 강조하는 내용들과 어떻게 일치하는 지를 과학적인 증거와 함께 강조함으로써 유아교육의 의미나 교사 역할의 중요성 등이 탁상공론이 아님을 보여주는 것이 필요하다. 또 두뇌발달 연구에서 새로이 밝혀진 것들 (예를 들면 0-3세 동안 시냅스의 형성과 신경회로의 구축이 가장 활발하게 이루어진다는 점)에 대해서는, 이 시기에 유아들을 돌보는 부모나 양육자, 교사들의 역할이나 교육의 내용 및 방법 등에 관한 구체적인 방안들을 추출하여 제시해 줄 수 있어야 한다. 예를 들어 미국의 경우 이미 많은 주의 주정부들에서 0-3세 유아들의 발달 및 교육에 관한 지침을 마련하고 그 시기의 유아들에게 적합한 양육과 교육을 위한 구체적인 방안들을 제시하고 있으며, 유아교육 전공에서 0-3세 유아들을 위한 교육의 내용을 포함하도록 하는 움직임이 일어나고 있다. 우리나라에서도 0-3세 유아들을 위한 양육과 교육에 대하여 이미 많은 연구들이 이루어지고 있고 또 교육프로그램이 개발되어 있기도 하다(정미라, 권정윤, 박수경, 이방실, 2012). 그러나 더 많은 0-3세의 유아들이 혜택을 받을 수 있고 더 많은 유아교사들이 이 연령대의 유아들을 위한 전문성을 발달시키기 위해서는 정부차원에서도 이 시기의 교육과 보육에 적극적으로 관심을 기울이고, 전담부처나 연구 기관 등을 신설하여 이 시기의 두뇌발달에 긍정적인 영향을 주는 교사나 부모의 역할, 교육 내용 및 교수전략들에 대한 다양한 연구들을 주도하고 지침서를 개발하여 보급하는 등의 노력을 하는 것이 꼭 필요하다.

넷째, 유아들의 정서발달과 정신건강의 중요성을 강조하고 이를 함양하기 위한 교육내용이 유아교사교육과정에 강화되어야 한다. 유아들의 두뇌발달에 심각하고 부정적인 영항을 주는 요인이 바로 스트레스이다. 그러나 비슷한 스트레스를 받는 상황에서, 따뜻하고 지원적이며 신뢰할 만한 한 양육자가 있는 경우, 분비되는 코티솔 수치는 훨씬 낮을 뿐 아니라, 일시적으로 높아진 코티솔 수치도 금방 낮아진다고 한다. 여기서 따뜻하고 지원적이며 신뢰할 만한 한 양육자에는 유아교사도 포함된다. 그리고 그러한 양육자의 역할은 (1)유아들이 평소에 스트레스를 이길 수 있는 건강한 정신을 갖도록 해주고, (2)가능하면 필요 없거나 심각한 스트레스를 받지 않도록 해주며, (3)유아들이 스트레스에 직면했을 때 그것을 극복하도록 보호해 주고, 위로해 주고, 격려해 주는 것이다(Vermeer & Van IJzendoorn, 2006). 이러한 역할을 수행하기 위해서 유아교사들은 유아들의 정서발달에 대하여 충분한 지식을 가지고 있어야 하며, 아울러 유아들이 건강한 정신과 정서를 발달시키고 유지하도록 도와 줄 수 있어야 한다. 그러나 우리나라에서 유치원교사 무시험 자격검증을 위해 이수해야 할 교과목의 목록에는 정신건강과 관련된 과목이 들어 있지 않으며(교육부, 2012), 보육교사자격을 취득하기 위한 교과목 목록에는 정신건강 관련 교과목이 들어 있기는 하나 필수가 아닌 선택교과목으로 포함되어 있다(한국보육진흥원, 2012). 더욱이 정서발달에 대한 내용을 다루는 과목은 어디에서도 찾아볼 수 없어, 단지 발달을 다루는 과목에서 부분적으로만 가르치고 있는 것으로 추측할 수 있다. 두뇌가 우리 몸의 모든 부분을 조절하고 통제하므로, 두뇌가 발달한다는 것은 신체적, 언어-인지적, 사회-정서적 능력이 발달한다는 말과 같은 의미로 볼 수 있다는 관점에서 본다면, 두뇌 발달에 심각한 영향을 미칠 수 있는 스트레스로부터 유아들을 보호하는 데 필요한 지식과 기술들을 유아교사들이 배우는 것은, 교과목 관련 과목을 하나 더 이수하는 것보다 훨씬 더 중요한 일이라 볼 수 있다. 따라서 유아들이 받는 스트레스의 종류, 스트레스를 유발하는 요인들, 스트레스를 받는 유아들을 찾아내는 방법, 유아들이 스트레스를 극복하도록 도와주는 방법, 스트레스 받는 유아들의 가족들과 협력하는 방법, 스트레스 받는 유아들을 위해 사회적 지원을 받는 방법 등을 포함하는 정신건강 및 정서발달을 함양하는 내용에 관한 교과목이 교사양성교육에 포함되는 방안이 모색되어야 할 것이다.

마지막으로, 유아교사교육과정에서는 유아교사들이 두뇌발달에 관하여 부모들을 바르게 교육하고 그들과 긴밀하게 협력하는 것에 대한 중요성이 강조되어야 한다. 두뇌의 발달에 있어 초기의 경험이 전 생애의 발달에 지대한 영향을 미친다는 것은, 유아기에 부모와 유아교사가 어떤 역할을 어떻게 하느냐에 따라 두뇌의 발달이 크게 좌우될 수 있다는 것을 의미한다. 이는 (1)유아들이 부모들과 주로 시간을 보내는 태내기부터 3세까지의 기간에 두뇌발달의 기초가 거의 이루어진다는 관점에서 본다면, 일단 부모들의 인식이나 역할에 대한 바른 부모교육이 이루어져야 함을 시사하며, (2)나아가 부모와 유아교사가 동반자적인 관계를 구축하여 최선의 방향으로 유아들의 발달을 도모할 수 있도록 협력하여야 함을 시사한다. 따라서 실제 교육현장에서 부모교육을 주로 담당하고 있는 원장이나 원감을 포함하는 유아교사들은, 두뇌발달과 교육에 대하여 바른 지식과 철학을 가지고 있어야 하며, 이를 바탕으로 부모들을 효과적으로 교육하고, 또 그들과 협력하여 유아들에게 가장 적절한 경험을 제공할 수 있어야 한다. 특히 사회의 보편적인 경로들은 부모들에게 두뇌발달에 대하여 상업적으로 변질 된 내용을 전해 주거나 단편적인 내용만을 전달하는 가능성이 높다는 것을 고려한다면, 유아교육기관에서 교사들이 부모들에게 교육적인 관점에서 두뇌발달에 대한 올바른 지식을 전달해 주고, 그들이 바른 방향으로 자녀를 양육할 수 있도록 도와주는 것은 가장 바람직한 방법이라 할 수 있다. 어떤 요인들이 어떻게 두뇌발달에 영향을 미치며, 그래서 부모는 어떤 역할을 해야 하는 지 등에 대하여 어떤 자료들을 가지고 어떻게 부모들을 교육하며, 어떤 기회들을 계획하여 부모들과 협력해야하는 지에 대한 구체적인 내용이 유아교사양성과정에서 뿐 아니라 유아교사 재교육을 통해서 예비유아교사들이나 유아교사들에게 제공되고 강조되어야 할 것이다.

지난 20여 년간 유아기에 두뇌의 발달이 가장 활발하게 이루어지며, 이 시기에 이루어진 두뇌발달이 일생동안의 신체적, 언어-인지적 및 사회-정서적 능력의 기초를 형성한다는 것을 속속 밝힘에 따라, 최근 미국에서는 이들을 근거로 하여 전문성을 갖춘 유아교사를 양성하고, 유아교사들의 이직률을 낮추며, 아울러 유아교사직이 사회에서 매우 가치 있는 직업으로 인정받을 수 있도록 되어야 한다는 주장이 대두되고 있다(Shonkoff, 2011b). 우리나라에서도 두뇌발달에 대한 연구의 결과들이 좀 더 광범위하게 소개되면, 유아교육을 전공하지 않은 시민들이나 정책 결정자들이 유아기의 중요성, 유아기동안 부모나 유아교사가 바람직한 역할을 하는 것의 중요성 등에 대하여 새로이 인식하게 될 것이다. 아울러 초등학교에 입학하기 이전의 유아들의 교육을 직접 담당하는 유아교사들이 교사양성교육을 통하여, 유아의 두뇌발달이 무엇이고, 어떻게 이루어지며, 유아들의 두뇌발달을 위하여 자신들이 어떤 일을 해야 하고, 이 일이 얼마나 중요하며, 왜 중요한지 등을 과학적인 근거와 함께 배우게 된다면, 그들은 자신의 일에 대한 책임감과 자긍심을 갖게 될 것이며, 나아가 고된 업무를 수행하는 가운데서도 보람을 찾을 수 있게 될 것이다. 유아교사교육과정에서의 두뇌발달에 대한 올바른 교육을 통해, 유아들과 재미있게 놀이를 하고 있는 교사에게 누군가가 왜 그렇게 놀고만 있냐고 할 때 ‘나는 지금 이 아이의 두뇌를 발달시켜주고 있으며, 내가 지금 하고 있는 것은 이 아이의 두뇌발달에 이러한 의미를 갖는 것’이라고 자신 있게 논리적으로 설명할 수 있는 유아교사를 양성하는 교사교육이 이루어져야 할 것이다.