거울신경세포시스템과 동작관찰훈련(1/6)-들어가는 말

거울신경세포시스템과 동작관찰훈련
(Mirror Neuron System and Action Observation Training)

[글 싣는 순서]

1. 들어가는 말
2. 원숭이의 거울신경세포시스템
3. 인간의 거울신경세포시스템
4. 모방과 경험 그리고 거울신경세포시스템
5. 거울신경세포시스템과 재활
6. 동작관찰훈련의 임상 적용

들어가는 말

모두 한 번쯤은 하품에 전염된 적이 있을 것이다. 다른 사람이 하품하는 광경을 보고 자신도 모르게 하품을 하는 것이다. 또 내 의도와 다르게 앞사람의 동작을 자신이 따라 하는 것을 느낀 적이 있는가? 마주 앉은 사람이 심각한 이야기를 하면서 눈살을 찌푸리면 그를 바라보는 내 얼굴도 자동으로 찌그러진다. 다른 사람의 모습이나 움직임을 관찰할 때 우리의 운동시스템은 그 동작을 그대로 투영하여 모사(simulation)한다.

비단 움직임을 모사하거나 동작을 이해하는 것을 넘어 우리는 타인의 느낌과 의도 그리고 마음까지도 이해할 수 있다. 이렇게 공감하는 능력을 잃는다면 우리는 우리를 인간답게 해주는 인간성을 상실하게 될 것이다. 함께 아파하고, 함께 슬퍼하고, 함께 즐거워하는 것은 인지적 노력이 필요한 것이 아니다. 이러한 감정과 마음은 자동으로 발생한다. 누구도 '아 이 시점에서는 함께 슬퍼해야만 해’라고 생각한 다음 슬퍼하지 않는다. 

이렇게 다른 사람의 동작을 이해하고 따라할 수 있도록 도와주는, 그리고 다른 사람의 마음을 공감할 수 있도록 하는데 도움을 주는 신경 기질이 발견되었다. 이 신경 기질은 동작인지, 더 나아가 사회적 인지와 의사소통의 기초가 된다. 이 신경 기질이 바로 거울신경세포시스템(mirror neuron system; MNS)이다. 거울신경세포란 어떤 동작을 할 때와 다른 사람이 같은 동작을 하는 것을 관찰할 때 동일하게 활성화되는 뇌 영역에 있는 세포들을 일컫으며 원숭이에서 처음 발견되었다^{1, 2}.

거울신경세포시스템이 동작 이해와 모방에 관여한다는 연구에 기초하여 최근 재활분야에서 시도되고 있는 훈련방법이 바로 동작관찰훈련(action observation training)이다³ (그림 1). 이 훈련방법은 최근 뇌졸중환자^{4, 5}, 파킨슨환자⁶, 근골격계환자⁷, 자폐아아동⁸ 재활에서 유용한 훈련방법으로 시도되고 있다. 

(그림1)

이번 글에서는 원숭이와 인간의 거울신경세포시스템의 특성을 알아보고 거울신경세포시스템에 기초한 동작관찰훈련에 대해 알아본다. 거울신경세포시스템을 동원하기에 적당한 훈련방법으로 동작관찰훈련을 제안하고 임상 적용을 위해 진행된 연구들을 살펴볼 것이다. 이를 통해 동작관찰, 동작상상, 동작모방을 포함하는 동작관찰훈련이 신경계 재활 분야에서 새로운 치료접근법으로 이용될 수 있음을 제안하고자 한다.

[참고문헌]

1 Gallese V, Fadiga L, Fogassi L, Rizzolatti G. Action recognition in the premotor cortex. Brain. 1996; 119(Pt 2): 593-609.

2 Rizzolatti G, Fadiga L, Gallese V, Fogassi L. Premotor cortex and the recognition of motor actions. Brain Res Cogn Brain Res. 1996; 3: 131-41.

3 Garrison KA, Winstein CJ, Aziz-Zadeh L. The Mirror Neuron System: A Neural Substrate for Methods in Stroke Rehabilitation. Neurorehabilitation and neural repair. 2010.

4 김종만, 양병일, 이문규. 동작관찰훈련이 뇌졸중 환자의 손 조작능력에 미치는 영향. 한국전문물리치료학회. 2010; 17: 17-24.

5 Ewan LM, Kinmond K, Holmes PS. An observation-based intervention for stroke rehabilitation: experiences of eight individuals affected by stroke. Disabil Rehabil. 2010; 32: 2097-106.

6 Pelosin E, Avanzino L, Bove M, Stramesi P, Nieuwboer A, Abbruzzese G. Action observation improves freezing of gait in patients with Parkinson's disease. Neurorehabil Neural Repair. 2010; 24: 746-52.

7 Bellelli G, Buccino G, Bernardini B, Padovani A, Trabucchi M. Action observation treatment improves recovery of postsurgical orthopedic patients: evidence for a top-down effect? Arch Phys Med Rehabil. 2010; 91: 1489-94.

8 Oberman LM, Hubbard EM, McCleery JP, Altschuler EL, Ramachandran VS, Pineda JA. EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum disorders. Brain Res Cogn Brain Res. 2005; 24: 190-8.