운동 (생물학)
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1. 개요
운동 (생물학)은 생물의 움직임을 의미하며, 크게 반사 운동과 수의 운동으로 나뉜다. 반사 운동은 대뇌 피질을 거치지 않고 중추 부위에서 명령이 내려져 감각 기관에서 얻은 정보가 운동 신경으로 전달되어 일어나는 것으로, 척수 반사, 연수 반사, 직립 반사 등이 있다. 수의 운동은 대뇌 피질의 운동령에서 명령이 내려져 의식적으로 조절할 수 있으며, 감각 정보 처리, 의사 결정, 운동 계획 수립, 근육 명령 전달, 피드백 과정을 거쳐 일어난다. 반복적인 수의 운동은 반사화되어 무의식적으로 수행될 수 있으며, 이는 조건 반사의 형성과 관련된다.
골격근의 복잡한 수축 조합으로 이루어지는 운동은 명령이 내려오는 경로에 따라 크게 두 가지, 즉 반사 운동과 수의 운동으로 나눌 수 있다. 반사 운동은 대뇌 피질 이외의 중추 부위에서 명령이 내려오는 무의식적인 운동으로, 감각 기관의 정보가 대뇌 피질의 운동 영역을 거치지 않고 바로 운동 신경으로 전달되어 일어난다. 반면, 수의 운동은 대뇌 피질의 운동령에서 명령이 내려와 의식적으로 조절할 수 있는 운동이다.
2. 운동의 종류
2. 1. 반사 운동
골격근의 복잡한 수축 조합으로 이루어지는 운동은 명령 계통에 따라 크게 반사 운동과 수의 운동으로 나뉜다. 반사 운동은 명령이 대뇌 피질 이외의 중추 부위에서 내려오는 무의식적인 운동이다. 이는 감각 기관에서 들어온 정보가 대뇌 피질의 운동 영역을 거치지 않고 바로 운동 신경으로 전달되어 일어난다.
반사 운동은 감각 정보가 중추신경계의 어느 부위에서 되돌아 나와 운동 신경으로 연결되는지에 따라 분류할 수 있다. 가장 짧은 경로를 거치는 것은 척수의 회백질에서 돌아 나오는 척수 반사이다. 정보가 연수까지 전달되었다가 되돌아 나오는 연수 반사도 있으며, 특정 반사 작용(예: 직립 반사)은 중뇌나 간뇌의 정상적인 기능을 필요로 하기도 한다.
2. 1. 1. 척수 반사
척수 반사는 감각 기관에서 나온 정보가 대뇌 피질의 운동 영역을 거치지 않고 척수의 회백질에서 바로 운동 신경으로 전달되어 일어나는 반사 운동이다. 이는 반사 운동 중 가장 짧은 경로를 거친다.
척수 반사의 주요 예시는 다음과 같다.
| 반사 종류 | 설명 |
|---|---|
| 슬개건 반사 | 무릎 아래 힘줄(슬개건)을 두드리면 다리가 반사적으로 펴지는 현상이다. |
| 신장 반사 | 근육이 갑자기 늘어나면(신장되면) 해당 근육이 강하게 수축하는 반사이다. |
| 복벽 반사 | 배(복부)의 피부를 가볍게 자극하면 배곧은근(복직근)이 수축하는 반사이다. |
| 바빈스키 반사 | 주로 영아에게 나타나는 반사로, 발바닥을 건드리면 엄지발가락이 발등 쪽으로 젖혀지는 현상이다. 수면 중 성인에게서도 나타날 수 있다. |
2. 1. 2. 연수 반사
감각 기관에서 온 정보가 연수까지 갔다가 되돌아오는 반사 운동이다. 여러 가지 자세 반사가 여기에 포함된다. 예를 들어, 머리를 왼쪽으로 돌리면 왼쪽 팔과 다리가 강하게 뻗쳐지고 오른쪽 팔과 다리는 강하게 구부러지는 긴장성 목반사가 있다. 반대로 머리를 오른쪽으로 돌리면 그 반대 운동이 일어난다.2. 1. 3. 직립 반사
고양이를 거꾸로 떨어뜨렸을 때 공중에서 몸을 회전시켜 바른 자세로 착지하는 것을 직립 반사라고 한다. 이 반사가 일어나기 위해서는 중뇌 또는 간뇌가 건강하게 기능해야 한다.2. 2. 수의 운동
수의 운동은 대뇌 피질의 운동령에서 명령이 내려져 의식적으로 통제할 수 있는 움직임을 말한다. 이 운동은 여러 단계를 거쳐 이루어지며, 반복을 통해 점차 반사적인 성격을 띠기도 한다.2. 2. 1. 수의 운동의 단계
수의 운동은 그 명령이 대뇌 피질의 운동령에서 보내지는 것으로, 의식적으로 통제할 수 있는 움직임을 말한다. 수의 운동은 다음과 같은 단계를 거쳐 일어난다.# 감각 기관에서 얻은 정보가 대뇌 피질로 보내진다.
# 이 정보에 기초하여 상황을 판단하고 어떻게 대처할지에 대한 의사가 결정된다.
# 결정된 의사에 맞는 운동 계획이 세워진다.
# 세워진 계획에 따라 개개의 근육에 명령이 전달된다.
# 근육 활동의 구체적인 상황이 끊임없이 간뇌나 소뇌에 전달되고, 여기에서 목적에 맞게 움직임을 수정하는 명령이 내려진다.
위 단계 중 (2)번, 즉 의사 결정이 뇌의 어느 부위에서 일어나는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 많은 학자들이 대뇌 피질 전두엽의 9·10·11영역 등에서 이루어지는 것으로 보고 있다. (3)번 운동 계획 수립은 6영역, (4)번 근육 명령 전달은 4영역에서 주로 행해지는 것이 분명하지만, 이 외에도 5·7영역, 3－1－2영역, 22·19영역 등 다른 영역들도 관여한다는 주장이 있다. (5)번 단계는 무의식적으로 일어나는 일종의 피드백 기구로, 이 과정이 원활하고 효과적으로 작용해야만 목적에 맞는 행동이 정확하게 이루어질 수 있다. 즉, 6영역에서 세워진 운동 계획은 4영역으로 전달됨과 동시에 뇌간이나 소뇌에도 보내져 피드백에 대비하게 된다. 완전히 새로운 운동을 배울 때는 이러한 모든 과정을 의식적으로 조절해야 한다.
하지만 같은 운동을 여러 번 반복하면 점차 무의식적으로 일어나게 되어 반사 운동과 같은 성격을 띠게 되는데, 이를 수의 운동의 반사화라고 한다. 직립 자세 유지, 보행, 주행 등이 대표적인 예이다. 이런 경우에는 앞서 설명한 경로 중 (2)번 의사 결정 단계를 거의 거치지 않고 나머지 단계들이 작용한다. 이것이 의식되지 않는 이유는 필요한 신경 연락 회로가 몸에 익숙해져 쉽게 작동하기 때문이며, 일종의 조건 반사가 형성되었기 때문이다. 연습을 통해 특정 운동이 점점 더 쉽고 정확해지는 것은 생리학적으로 이러한 반사화 형성이 진행되기 때문이다. 이처럼 수의 운동이라 할지라도 그 구성 요소에는 많은 반사적인 요인이 포함되어 있으며, 수의 운동은 반사 운동과 완전히 별개로 일어나는 것이 아니다.
2. 2. 2. 수의 운동의 반사화
같은 수의 운동을 여러 번 반복하면, 점차 의식하지 않고도 운동이 일어나 반사 운동과 같은 성격을 띠게 된다. 이를 수의 운동의 반사화라고 한다. 직립 자세 유지, 보행, 주행 등이 대표적인 예이다.이러한 현상은 운동에 필요한 신경 연락 회로가 반복을 통해 정착하여 쉽게 작동하게 되기 때문에 발생한다. 이는 일종의 조건 반사가 형성되는 과정으로 볼 수 있다. 연습을 통해 특정 운동이 점점 더 쉬워지고 정확해지는 것은 생리학적으로 이러한 반사화 형성이 진행되기 때문이다.
따라서 수의 운동이라 할지라도 그 구성 요소에는 많은 반사적 요인이 포함되어 있으며, 반사 운동과 완전히 분리된 것은 아니다.
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