뮤파

3. 거울 신경 세포

거울 신경 세포는 1990년대 마카크 원숭이 연구에서 처음 발견된 신경 세포의 일종이다.^[37] 이 원숭이들이 간단한 작업을 수행할 때, 그리고 같은 작업을 하고 있는 다른 원숭이들을 볼 때 발화하는 신경 세포 집단이 발견되었다.^[39] 이 신경 세포들은 물리적인 움직임을 일으키지 않고 다른 대상의 움직임을 매핑하는 역할을 한다. 관찰된 동작이 관찰자가 그 동작을 수행할 때 관여하는 운동 영역에 거울에 비친 것처럼 투사되기 때문에 이들을 거울 신경 세포라고 부르며,^[40] 거울 신경 세포들은 거울 신경계를 형성한다.

거울 신경 세포가 발화하면 뮤파는 억제되는데, 이 덕분에 연구자들은 사람에게서 거울 신경 세포의 활동을 연구할 수 있다.^[41] 거울 신경 세포는 사람이 아닌 동물뿐만 아니라 사람에게도 존재한다는 증거가 있다. 오른쪽 방추형이랑, 왼쪽 아래마루소엽, 오른쪽 앞마루겉질, 왼쪽 아래이마이랑이 특히 중요하다.^[37][42][43]

일부 연구자들은 뮤파 억제가 뇌 전체에서 거울 신경 세포가 활동하여 발생할 수 있으며, 거울 신경 세포 활동의 고차원적인 통합적 처리를 나타낸다고 생각한다.^[33] 원숭이와 사람을 대상으로 한 연구에서는 거울 신경 세포가 기본적인 운동 작업뿐 아니라, 의도에 관하여 처리하는 요소도 가지고 있다는 것을 발견했다.^[44] 사람에게서 거울 신경 세포가 중요한 역할을 한다는 증거가 있으며, 뮤파는 이러한 거울 신경 세포들의 높은 수준의 협동을 나타내는 것일 수 있다.^[33]

4. 발달

뮤파는 생후 4-6개월부터 감지될 수 있으며, 초기에는 주파수가 5.4 Hz 정도로 낮다.^[4][12] 생후 첫 해 동안 뮤파 주파수는 급격히 증가하며,^[12] 2세 무렵에는 7.5Hz에 도달한다.^[10] 성인이 되면서 뮤파 주파수는 8-13Hz로 안정화된다.^[4][10][12]

뮤파는 유아의 모방 능력 발달과 관련이 있는 것으로 여겨진다. 모방은 운동 기술, 도구 사용, 사회적 상호 작용을 통한 인과적 정보 이해의 발달에 중요한 역할을 한다.^[10] 또한, 사회성 기술 발달과 비언어적 단서 이해에도 필수적이다.^[4] 유아는 목표 지향적 동작을 실행하거나 관찰하는 동안 성인보다 더 높은 수준의 뮤파 탈동조화를 보인다.^[4] 이러한 탈동조화 정도의 변화는 평생 동안 뮤파 발달의 척도가 되며, 특히 생후 첫 해 동안 가장 두드러진다.^[12] 동작 지각과 실행 사이의 공유 메커니즘을 이해하는 것은 언어 발달에 영향을 미친다. 사회적 상호 작용을 통해 움직임과 모음 소리를 모방하고, 다른 사람과 함께 사물이나 사건에 주의를 기울이는 경험을 공유하는 것은 언어 발달에 큰 영향을 줄 수 있다.^[14]

4. 1. 자폐 스펙트럼 장애 (ASD)

5. 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI)

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 뇌와 외부 장치 사이의 직접적인 상호작용을 말한다. 생각한 바를 신체의 매개 없이 외부에 바로 작용하는 것을 도모한다는 점에서, 신체 장애를 극복할 수 있는 잠재력이 있는 기술로 평가된다. 사지마비나 심각한 수준의 근위축성 측삭경화증(ALS), 감금 증후군을 가진 사람들이 주요 수혜군이며, 생각만으로 전동 휠체어를 조종하거나 로봇팔을 조종하는 등의 방식으로 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.^[45][46]

뮤파는 운동 BCI를 구현하기 위한 한 가지 표적이다. 운동 BCI를 개발하는 사람들은 운동을 하기 직전에 나타나는 ERD(event-related desynchronization)에 주목한다.^[45] BCI는 컴퓨터를 제어하기 위해 뮤파의 ERD를 사용한다.^[6] 참가자가 움직임을 상상하도록 신호를 받으면, 결과적인 비동기화는 컴퓨터로 안정적으로 감지하고 분석할 수 있다. 이러한 인터페이스 사용자는 피질 호문쿨루스의 다른 위치에 있는 발, 손 및/또는 혀의 움직임을 시각화하는 훈련을 받으며, 이는 뇌파 검사법(EEG) 또는 뇌피질 전기 도법(ECoG)을 통해 운동 피질에 대한 전기적 활동을 기록하여 구별할 수 있다.^[6][21] 이 방법에서 컴퓨터는 시각화된 움직임에 대측의 전형적인 뮤파 ERD 패턴과 주변 조직의 사건 관련 동기화(ERS)를 결합하여 모니터링한다.^[21] 이 짝을 이룬 패턴은 훈련을 통해 강화되며,^{[6][21][22][23]} 훈련은 점점 더 가상 현실을 활용하는 게임의 형태를 띠고 있다.^[6][21][23]

6. 뇌파

뮤파(μ波)는 8-13Hz 주파수 대역의 뇌파로, 중심구 주변의 롤란도 피질에서 측정된다.^[13] 뮤파는 알파파와 주파수 대역이 비슷하지만, 알파파는 주로 후두엽에서 발생하며 안정 시 나타나는 반면, 뮤파는 감각운동 피질에서 발생하며 운동이나 운동 상상 시 억제되는 특징을 보인다.

뇌파는 주파수 대역에 따라 다음과 같이 분류된다.

• 델타파 (0.5 – 4 Hz)
• 세타파 (4 – 7 Hz)
• 알파파 (8 – 12 Hz)
• 뮤파 (8 – 13 Hz)
• SMR파 (12.5 – 15.5 Hz)
• 베타파 (12.5 – 30 Hz)
• 감마파 (25 – 140 Hz)

6. 1. 세타파 (4-7Hz)

6. 2. 알파파 (8-12Hz)

참조

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