의지적 운동, 인식, 감정, 안구 운동이 모여 행동이 되다.

 

1. 진화적인 운동회로와 감정의 연결

 
인간 중추신경계의 운동회로는 파충류에서 포유류로 진화하면서,
다양한 신체운동을 제어하면서 발달해 왔습니다.
냉온동물인 파충류의 순간적이고 강렬한 운동에서,
항온동물인 포유동물의 유연하고 연속적인
움직임으로 운동이 진화됩니다.
시상의 중개 기능을 통하여 대뇌운동피질과 연결회로를 형성하는 선조체는
대뇌운동과 관련한 피질에서
전전두엽과 보완운동영역, 그리고 전두안구운동영역의 움직임으로 운동학습회로를 생성합니다.
게리 린치는 <빅 브레인>에서
후각-해마 중심의 파충류적 뇌회로에서
선조-시상-피질회로 중심의
포유류 뇌로 진화하는 과정을 설명합니다.
파충류와 포유류의 선조체는
근육을 관장하는 후뇌와 뇌간에 신호를 전달하며,
뇌간은 경련과 같은 미세한 동작을 일으킵니다.
선조체에는 후뇌와 관련된
근육계를 활성화하는 회로와
억제하는 회로가 있는데,
선조체를 자극하면 근육의 활성과 억제에 관여하는
동작이 표출됩니다.
선조체가 뇌간의 근육조절 구조까지 포함하여
길게 여러 번 협응운동을 하게되면,
전두엽이 이 운동을 점검하고 학습회로를 통하여
운동 결과의 예측이 가능해집니다.
전두엽이 선조체와 상호연결되어
상호작용하면서 특정 상황에서
어떤 운동을 취할지 판단할 수 있게 되고,
그에 따른 계획 능력이 생겨납니다.
해마와 편도체는 모두 선조체에 신호를 전달하고,
선조체는 다시 다른 피질과
시상-피질 회로에 연결됩니다.

전두엽에는 출력신호를 내보내는
세 가지 경로가 존재하는데,
첫째 경로는 신체 근육의 운동지도가 담긴 운동피질에 연결되고,
둘째 경로는 선조체에 연결되는데
여기서 다시 시상 - 피질 회로로 돌아가서
폐쇄형 회로를 만듭니다.
피질에서 선조체로, 선조체에서 시상으로,
시상에서 다시 피질로 연결되는
회로입니다.
세 번째 경로는 전두엽과 감각연합피질 사이의
양방향 연결 통로입니다.
이렇게 세 가지 경로를 통해
운동을 계획하고, 시간을 조절하고, 사고를 조율하게 됩니다.
이는 운동이 추상적 단위에서 시작된다는 개념으로
볼 수 있습니다.
축구와 농구 같은 운동도 추상적인 개념이 선수들의 몸동작에 관여하기 때문입니다.
축구선수는 공과 다른 선수들의 움직임을
예측해야 하는데,
이러한 예측하는 행위에서는
언어적 사고와 추상적 개념을 사용합니다.

대뇌는 바깥에서부터 분자층, 바깥과립층, 바깥피라미드층, 속과립층, 속피라미드층, 다형층의 
여섯 층으로 분류됩니다.
대뇌피질을 회색질입니다.
피질 부분은 신경세포체로 채워져 있습니다
또한 대뇌피질은 표면에 주름이 많이 잡혀 있는데,
주름 표면을 회(이랑), 회와 회 사이 안쪽으로 들어간 부분을 구(고랑)이라고 부릅니다.
 
계획을 세우고 그것을 실행하기까지 
뇌 영역은 연속으로 움직입니다.
전두엽은 저장된 동작 중 운동 유형을 선택하고,
운동피질을 활성화시킨 뒤
척수의 운동 뉴런에 축삭을 통해
직접 운동 정보를 보내
적절한 운동을 시작하는데,
정보가 피질 아래로 내려가면서
소뇌와 뇌간에도 곁가지를 통해 전달된 신호로
신체 모든 부분을 조화롭게 움직이게 합니다.
나아가 선조체와 전두엽이 연결된 회로에도
그 메시지가 상호 전달됩니다.
마지막으로 감각연합피질에서 전두엽에
입력되는 정보는
운동 목표에 맞게 몸의 위치를 끊임없이 바꿔줍니다.
테니스를 치는 모습을 상상해 봅니다.
한 손에는 테니스 라켓을 들고 공의 방향에 따라
몸통과 팔다리, 손발을 움직입니다.
수의 운동이 일어납니다.
수의운동의 출력신호는 주로 상위운동신경원인
대뇌피질의 일차운동영역에서 발생합니다.
일차운동영역은 대뇌피질 가운데 중심고랑 앞의
중심 전이랑 부분에 해당합니다.
이곳에는 몸의 각 영역에 보내는 운동출력지도인
운동호문쿨루스가 존재합니다.
중심후이랑 부분은 일차체 감각영역으로
감각호문쿨루스가 있습니다.
중심고랑 기준으로 앞은 운동이고,
뒤는 감각 영역입니다.
테니스처럼 정교한 운동을 하려면
몸의 자세를 정확하게 제어해야 합니다.
이것은 대뇌기저핵과 두정엽 그리고 전두엽의
협응운동을 통해 실현됩니다.
우리의 행동에는 대부분 행동 목적을 가지며,
의욕동기가 있습니다.
전전두엽과 함께 보완운동영역이
아마도 그러한 운동 욕구를 만드는 것 같습니다.
운동신호는 한번 나가면 수정하기 어렵습니다.
의지대로 움직이기 위해 보완운동영역에서
운동에 대한 의욕을 만들어
일차운동영역으로 신호를 출력합니다.
이로써 일차운동영역에서 나와
조가비핵, 창백 핵 내접,
시상의 복외측핵, 전복측핵, 중심정중핵,
보완운동영역, 일차운동영역으로
움직이는 회로가 완성됩니다.
운동회로가 계속적으로 활성화되면서
일차운동영역에 유입되는 신경신호는 점점 더 신속하고, 정확하고 강한 신경신호가 됩니다.
따라서 일차운동피질은 대뇌운동피질에서
최소의 자극만으로도 운동이 유발되는 영역입니다.
이처럼 반복 훈련되어 학습된 신경신호가
척수전각의 알파운동신경세포로 
신호를 전달하며,
습관화된 신체의 운동신호을 출력하게 됩니다. 
운동피질의 역할을 정리하면 다음과 같습니다.
 
 
전운동영역(PM) :  팔과 몸통을 목표 쪽으로 향하는 운동의 시작 단계, 주로 시각 영역으로 입력이 들어옴.
보완운동영역(SMA): 운동의 유형과 순서를 제어함. 주로 체감각으로 입력이 들어옴.
일차운동영역(M1): 정밀하고 민첩한 수의운동이 시작되는 단계에 관여함.
 
 
테니스 시합을 하다 보면 승부욕이 일어납니다.
승부욕이 일어나는 데 관여하는 영역은 변연계입니다.
변연계에서도 개인의 기호와 관계있는
전대상회(앞띠이랑) 부위가 많이 활성화되는데,
전대상회는 대상회에서
전두엽과 가까운 부위입니다.
전대상회를 포함한 대상회는
대뇌반구 안쪽의 뇌량을 둘러싼 피질입니다.
승부욕은 운동의 감정적 측면입니다.
표정과 몸짓을 통해 감정을
몸의 운동으로 표출하는 것으로 봅니다.
 
운동이라는 큰 회로 안에서
복측선조체, 복측 창백 핵, 시상 배내측핵,
시상 중심선, 전대상회로 까지
작은 회로들이 움직입니다.
이 회로가 움직이면 감정이 속으로 되뇌면서
증폭되고,
욕망에 사로잡히며, 감정에 중독되는데
이 때, 시상 배내측핵은 전전두엽과 상호연결되고,
전전두엽은 측좌핵, 복측피개 영역과 연결되는
도파민과 관련된 작용이
운동중독과 연결됩니다.
이것이 테니스 경기에서는 경쟁심으로 나타납니다.
 
 
 

수의운동