운동 빨리 배우는 '운동신경' 찾았다

2019.10.16 03:00
운동을 빨리 배우게 하는 ′운동신경′이 대뇌피질에서 운동을 담당하는 영역이 아닌, 감각 영역에 있다는 사실이 밝혀졌다. 게티이미지뱅크 제공
운동을 빨리 배우게 하는 '운동신경'이 대뇌피질에서 운동을 담당하는 영역이 아닌, 감각 영역에 있다는 사실이 밝혀졌다. 게티이미지뱅크 제공

똑같이 운동을 처음 시작해도 남들보다 빨리 배우는 사람이 있다. 최근 운동을 빨리 배우게 하는 '운동신경'이 대뇌피질에서 운동을 담당하는 영역이 아닌, 감각 영역에 있다는 사실이 밝혀졌다. 

 

캐나다 맥길대 운동제어신경과학연구실 연구팀은 평균연령 23세인 남성 21명, 여성 39명 총 60명을 대상으로 로봇 팔을 움직이는 운동을 배우도록 훈련시켰다. 훈련 직후 연구팀은 실험 참가자들에게 '반복적 경두개 자기자극치료'를 받게 했다. 

 

이 치료법은 머리에 전극을 붙인 채 반복적으로 자기장을 일으켜 대뇌피질을 자극하는 기술이다. 대뇌피질의 일부를 자극해 그 영역을 일시적으로 억제하거나 활성화시킬 수 있어 우울증이나 불안장애, 조현병, 만성통증 등을 치료하는 데에도 쓰인다. 

 

연구팀은 실험 참가자들을 두 그룹으로 나눠 각각 운동에 관여하는 영역인 '일차 운동피질'과, 몸의 피부에서 들어오는 감각을 인지하는 '체성감각피질'을 억제했다. 그리고 다음날, 실험 참가자들에게 전날 학습했던 운동을 그대로 재현해보도록 하고 움직임이 얼마나 똑같은지 평가했다.

 

그 결과 반복적 경두개 자기자극치료로 체성감각피질을 억제한 참가자들만 운동을 제대로 기억하지 못했다. 반면 운동피질을 억제한 참가자들은 아무 문제 없이 학습한 운동을 그대로 재현했다. 연구팀은 체성감각피질에서 운동을 학습하고, 운동에 대한 기억들을 통합시키기 때문이라고 분석했다. 운동을 학습하는 데 운동피질이 관여할 것이라는 이전까지 학계에서 추측해왔던 것을 뒤엎는 연구 결과다. 

 

연구를 이끈 데이비드 오스트리 교수는 "사람이 운동으로 축적한 새로운 정보를 체성감각으로 저장했다가 나중에 그것을 토대로 같은 행위를 할 수 있다는 사실이 밝혀졌다"며 "이 연구 결과를 일부 마비된 환자들을 효율적으로 재활훈련시키는 데 활용할 수 있을 것"이라고 기대했다.

연구팀은 춤이나 특정 운동종목처럼 학습 순서가 필요한 복잡한 운동에서도 체성감각피질이 이런 역할을 하는지 추가 연구를 할 계획이다.

 

이 연구 결과는 국제학술지 'PLOS 바이올로지' 15일자에 실렸다.

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