눈과 손의 협응

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눈-손 협응(Eye-Hand Coordination, 손-눈 협응)은 손의 움직임과 함께 눈의 움직임을 조정하는 운동 제어이며, 손의 고유한 감각을 사용하여 눈에 도달하고 파지할 수 있도록 시각적 입력을 처리하는 것으로, 다중 감각 통합의 양식입니다. 눈과 손의 협응은 나무 블록과 같은 단단한 물체의 움직임, 활쏘기, 스포츠 공연, 음악 읽기, 컴퓨터 게임, 카피 타이핑, 그리고 심지어 차 만들기와 같이 다양한 활동에서 연구되어 왔습니다. 그것은 일상적인 일을 수행하는 메커니즘의 일부입니다. 그것이 없다면, 대부분의 사람들은 테이블에서 책을 집어 드는 것과 같은 가장 간단한 행동도 수행할 수 없을 것입니다.

진화

눈-앞다리 가설

눈 앞다리(EF) 가설은 영장류의 시각 체계가 공통적인 진화 메커니즘을 통해 손의 전문화와 병행하여 변화했다는 것을 암시합니다. 궁극적인 결과는 손을 잡고 있을 때 손의 정확한 깊이 인식, 속도 및 정확도가 되었습니다.

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영장류와 양안시

인간을 포함한 영장류는 눈이 앞을 향하고 있습니다. 영장류는 또한 시신경(OC)을 가지고 있으며 45%는 교차되지 않은 신경으로 구성되어 있습니다.^{[citation needed]} 전통적인 생각은 이러한 시력이 고등급 쌍안경과 결합하여 깊은 시력을 촉진한다는 것입니다.^[1] 그러나 뇌, 행동 그리고 진화의 개요 기사는 영장류의 시각 시스템의 신경 구조가 완전히 다른 목적으로 진화했다는 새로운 눈 앞다리 가설(EF 가설)을 제시합니다. EF 가설은 손에 대한 시각적 정보를 받는 뇌의 영역과 손의 협응을 제어하는 운동핵 사이에 짧은 신경 경로를 갖는 선택적 가치가 있다고 가정합니다. EF 가설의 핵심은 OC의 진화적 변형이 이러한 신경 경로의 길이에 영향을 미칠 것이라는 것입니다.

가설을 검정하는 방법은 예를 들어 왼쪽 시야와 오른쪽 시야에서 각각 작업을 수행할 때 왼손의 정밀도와 속도를 비교하는 것입니다. 그러한 실험이 여러 번 수행되었습니다. 비록 그것들이 주로 EF 가설을 시험하기 위해 행해진 것은 아니었지만, 그 결과는 분명히 동측 시야에서 손이 작동하는 한 더 높은 정밀도와 속도라는 가설에 부합합니다.^[3] Berlucchi et al. 는 동측 시야에서 나타나는 시각적 자극에 대한 손의 반응이 반대쪽 반구에 통합되어 신호가 통과하는 시냅스가 감소하여 반대쪽으로 제시되는 시각적 자극보다 운동 능력이 더 빠르다고 생각합니다.

영장류와 고양이들은 눈의 감독하에 그들의 앞다리를 능숙하게 사용합니다. 영장류와 고양이는 동측 망막 투영(IRP)의 비율이 높습니다(^{[clarification needed]}각각 30% IRP). 악어, 대부분의 새, 물고기에 IRP가 부족하다는 사실도 EF 가설에 의해 수용됩니다.^[5] 해부학적/기능적인 이유로 악어, 새, 물고기는 전두 공간에서 앞다리를 거의 사용하지 않습니다.

아프리카 발톱개구리 제노푸스 레비스는 변형되기 전에 돌출부를 교차했을 뿐이고, 그 후 발톱을 가진 양안시와 앞지가 발달합니다. 제노푸스 레비스는 개구리 앞에 위치한 먹이를 잡을 때 발톱을 사용합니다. 돌고래는 IRP가 부족한데, 이는 돌고래의 앞지느러미(가슴지느러미)가 옆으로만 사용되기 때문에 가설과 일치합니다. 유대류 중에서 IRP의 비율이 높은 것은 나무를 오르는 3종입니다. Vombater(Vombatidae)는 육상 초식동물이기 때문에 EF 가설에 부합하는 IRP가 매우 적습니다. 그런 종류의 먹이 찾기는 앞발의 뛰어난 시각적 통제의 필요성을 줄여줍니다. 다른 유대류들은 이 극단 사이에 있습니다.^[5]

EF 가설은 인류 진화에 대한 새로운 관점을 제공합니다. 뛰어난 눈과 손의 조절은 영장류의 전형적인 특징입니다.^[1][5] 화석 증거는 최초의 실제 영장류가 약 5천 5백만 년 전에 나타났다는 것을 암시합니다. 그때도 손은 잡는 데 특화된 것 같습니다. 초기 영장류 조상들은 나무의 원위 가지에 있는 꽃, 꿀, 잎들을 되찾아 먹기 위해 이 특별한 손아귀를 개발했을지도 모릅니다.^[6] 블로흐와 보이어는 손의 잡는 능력이 영장류의 시각적 특성화 이전에 진화했다고 주장합니다.^[6] EF 가설은 반대로 영장류의 시력 체계가 공통적인 진화 메커니즘을 통해 손의 전문화와 병행하여 진화했음을 나타냅니다. 원칙적으로 IRP의 증가는 전방 시야에서 정기적으로 전방 사지를 사용하는 동물에서 선택적인 가치를 가집니다.^[7]

행동 및 운동학

신경과학자들은 인간의 시선 행동을 광범위하게 연구해 왔는데, 시선의 사용은 매우 업무적이지만,^[8] 인간은 일반적으로 그들의 움직임을 안내하기 위해 사전에 통제하는 것을 보여준다고 언급했습니다. 일반적으로 눈은 손이 움직임에 사용되기 전에 목표물에 고정되며, 이는 눈이 손에 대한 공간 정보를 제공한다는 것을 나타냅니다.^[9] 눈이 손을 움직일 때 목표에 고정된 것처럼 보이는 기간은 다양하며, 때로는 작업이 완료될 때까지 눈이 고정된 상태로 유지됩니다. 어떤 때는 손이 물체를 잡고 조작하기도 전에 다른 관심 대상을 향해 눈이 앞을 정찰하는 것처럼 보입니다.

눈을 유도하는 손동작

눈과 손이 핵심 운동에 사용될 때, 눈은 일반적으로 목표물로 손의 움직임을 지시합니다.^[10] 게다가, 눈은 그 물체의 크기, 모양, 그리고 손끝이 어떤 일에 참여하기 위해 작용하는 힘을 판단하기 위한 아마도 잡는 위치를 포함하여, 물체의 초기 정보를 제공합니다.

순차적인 작업의 경우 움직임의 방향을 변경하거나 인식된 랜드마크를 통과할 때와 같은 중요한 운동학적 이벤트 중에 시선 이동이 발생합니다.^[11] 이것은 눈의 과제-탐색-지향적 특성과 손의 움직임 계획과의 관계, 그리고 눈이 인지하는 운동 신호 출력과 결과 사이의 오류와 교정 움직임에 사용될 수 있는 다른 감각들과 관련이 있습니다. 눈은 형상의 기억을 새로 고치기 위해 대상에 "다시 고정"하거나, 시각적 입력과 손의 움직임과 관련된 도면 작업에서 형상 또는 기하학적 변화를 업데이트하여 인식된 것의 사본을 생성하는 경향이 있습니다.^[12] 정확도가 높은 작업에서는 더 많은 양의 시각 자극에 작용할 때 움직임을 계획하고 실행하는 데 걸리는 시간이 Fits의 법칙에 따라 선형적으로 증가합니다.^[13]

손으로 유도하는 사카즈

인간은 사지 위치에 대한 내부 지식과 관련된 약간의 오류만 가지고 고유한 감각을 사용하여 시각 없이 손을 향해 눈의 움직임을 조준할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.^[14] 능동적인 움직임과 수동적인 움직임 모두에서 팔다리의 고유한 수용은 손을 사용하여 눈의 움직임을 유도할 때 사카딕 오버슈트를 초래하는 것으로 나타났습니다. 실험에서 이러한 오버슈트는 이전의 손의 움직임보다는 눈 주머니의 조절에서 비롯됩니다.^{[citation needed]} 이것은 사지 기반 고유 수용이 안구 운동 좌표로 변환되어 손과 발에 의한 맹장의 유도를 가능하게 하는 안구 운동 좌표로 변환될 수 있음을 의미합니다.^{[citation needed]}

임상 증후군

뇌 자체의 손상, 질병이나 노화로 인한 뇌의 퇴화, 또는 감각의 완전한 조율 능력의 상실 등으로 인해 눈과 손의 조율에 장애가 발생하는 것은 여러 가지 장애, 질병, 장애 등이 발견되고 있습니다.

노화

눈과 손의 협응에 대한 장애는 특히 높은 속도와 정확한 움직임 중에 노인들에게서 나타났습니다. 이것은 피질의 일반적인 퇴화로 인해 시각적인 입력을 계산하고 손의 움직임과 관련시키는 능력을 상실하게 되었습니다.^[15] 그러나, 노인들은 이런 종류의 일에 더 많은 시간을 걸리는 경향이 있지만, 그들은 여전히 젊은 성인들만큼 정확하게 유지할 수 있지만, 단지 추가적인 시간이 필요할 때만 가능합니다.^{[citation needed]}

발린트 증후군

발린트 증후군은 눈과 손의 협응이 전혀 없는 것이 특징이며, 시신경과 분리되어 발생하는 것으로 증명되었습니다.^[16] 그것은 가장 자주 상완골 대 후두피질의 양측 손상으로 인해 발생하는 드문 심리적 상태입니다.^[17] 가장 흔한 원인 중 하나는 뇌졸중이지만 종양, 외상, 알츠하이머병도 손상을 일으킬 수 있습니다. 발린트 증후군 환자는 시신경의 세 가지 주요 구성 요소인 시신경 마비, 시신경 운동 실조, 동시 무항진증을 겪을 수 있습니다.^[18] 동시 무항진증은 환자가 한 번에 두 개 이상의 물체를 인지하는 데 어려움을 겪는 것을 말합니다.^[17] 재활을 위한 세 가지 접근법이 있습니다. 첫 번째 접근법은 적응적 접근법 또는 기능적 접근법으로 환자의 강점과 능력을 사용하는 기능적 작업을 포함합니다. 두 번째 접근법은 치료적 접근법이며 지각 기술을 훈련하여 손상된 중추신경계를 회복시키는 것을 포함합니다. 마지막 접근 방식은 다중 맥락 접근 방식으로 다양한 작업과 이동 요구가 있는 다중 환경에서 자기 인식 작업과 함께 목표 전략을 실천하는 것입니다.^[19]

시신경

시신경마비는 사람이 눈과 손의 움직임을 전혀 조율할 수 없는 상태에서 발생하는 질환입니다. 시신경과 유사하지만 그 영향이 더 심하고 반드시 뇌 손상에서 오는 것이 아니라 유전적 결함이나 조직 변성에서 발생할 수 있습니다.^{[citation needed]}

시신경

시신경 운동 장애는 인간의 후두-두정 피질 손상과 관련된 임상적 문제로, 눈과 손 사이의 협응이 부족합니다. 한쪽 또는 양쪽 손에 영향을 줄 수 있으며 시야의 일부 또는 전체 시야에 존재할 수 있습니다.^[20] 시신경은 종종 후두정 피질에서 감각에서 운동으로의 전환의 연쇄적인 실패로 인한 손과 눈의 협응의 높은 수준의 장애로 간주되어 왔습니다. 시각적 인식, 명명 및 판독은 여전히 가능하지만 시각적 정보는 손 운동 움직임을 지시할 수 없습니다.^[20] 시신경은 종종 발린트 증후군과 혼동되어 왔지만, 최근 연구에 따르면 시신경은 발린트 증후군과 독립적으로 발생할 수 있습니다.^[16] 시신경 장애 환자들은 보통 뇌 손상의 측면과 반대쪽에 있는 시각적 물체를 향해 도달하는 데 어려움을 겪습니다. 종종 이러한 문제는 현재의 시선 방향과 상대적이며 시선 방향의 변화와 함께 다시 매핑되는 것으로 나타납니다. 두정 피질에 손상을 입은 일부 환자들은 "자기 도달"을 보여줍니다: 손이 원하는 손의 대상에서 벗어나더라도 시선 방향으로 끌어당겨지는 것처럼 보이는 문제입니다.^{[citation needed]}

파킨슨병

파킨슨병을 앓고 있는 성인들은 정상적인 노화에서 발견되는 것과 같은 장애를 보이는 것으로 관찰되었으며, 단지 더 극단적인 정도에 그쳤고, 게다가 그 질병의 정상적인 증상 당 운동 기능의 조절 상실도 관찰되었습니다.^[15] 운동장애로 실질 니그라와 미상핵을 연결하는 도파민 신경세포의 변성이 있을 때 발생합니다. 환자의 주요 증상은 근육 경직, 움직임의 느림, 휴식기의 떨림, 자세의 불안정 등입니다.^[21] 계획하고 경험으로부터 배우는 능력은 파킨슨병을 가진 성인들이 시간을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났지만, 그들이 파킨슨병의 효과를 방지하기 위해 약물을 사용하는 조건에서만 가능합니다. 일부 환자들은 도파민의 전구물질인 L-DOPA를 투여받습니다. 혈액-뇌 장벽을 통과한 후 도파민 신경세포에 흡수되어 도파민으로 전환됩니다.^[21]

참고 항목

참고문헌

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