지각운동 수행에서 감각정보와 운동의식의 관계

Abstract

자신의 동작을 스스로 제어하고 있다는 느낌은 인간의 의식을 구성하는 중요한 요소 중 하나이다. 수의적인 동작의 수행과정에서 동작의 수행 주체는 신체의 움직임에 관한 물리적 현상과 감각 작용을 경험하게 되며, 동작의 수행을 위한 중추운동명령 및 감각 피드백을 통해 움직임의 방향, 손의 위치, 신체 분절 및 관절의 움직임 등 자신의 몸에 관한 정보를 종합하여 자신의 동작이 어떻게 수행되었는가에 관한 의식 내용을 형성한다. 인간은 이러한 경험을 바탕으로 자신의 고유한 움직임을 스스로의 의지대로 제어할 수 있다는 느낌을 가지게 되며, 움직임의 모든 과정을 인식하고 통제할 수 있다는 믿음을 가지게 된다. 동작의 수행과 제어에 관련된 이러한 경험은 신체활동의 본질을 탐구하기 위한 유일무이한 자원으로써 체육학의 가장 중요한 주제인 체육적 앎의 필수조건으로 받아들여지고 있다. 즉 체육의 고유한 지식인 체육적 앎은 신체의 움직임을 통해 얻게 되는 운동감각적 경험과 동작의 수행 주체로서의 느낌을 바탕으로 형성될 수 있다는 것이다. 그러나 최근의 인지과학 및 신경과학 연구들에서 인간의 많은 움직임은 자동적 처리 과정을 거쳐 무의식적으로 제어되며, 운동수행을 통해 가지게 되는 감각경험은 의식적 수준에서 처리되기 어렵다는 것이 밝혀졌다. 즉 인간의 지각-운동 수행과 움직임에 관한 의식적 자각은 서로 분리된 메커니즘에 의해 처리되는 별개의 사건이라는 것이다. 따라서 인간은 자신의 움직임 과정을 인식하고 통제할 수 있다고 하는 믿음 역시 완전한 것일 수 없으며, 이제까지 체육분야에서 당연하게 받아들여지고 있는 운동감각적 경험을 통한 신체 움직임 의미의 발견 가능성 역시 의심의 대상이 되고 있다. 하지만, 신체의 움직임에 대한 경험이 체육학 분야의 중요한 주제임에도 불구하고, 체육학 분야에서 움직임에 대한 의식적 경험이 어떤 과정을 통해 발생하는지에 대한 연구는 널리 이루어지지 않고 있다. 신체움직임의 중요성을 강조하고 있는 체육학의 많은 연구들이 실천적 힘을 가지기 위해서는 신체 움직임 경험의 본질에 관한 접근이 필요하다고 할 수 있으며, 특히 어떤 과정을 통해 신체의 움직임에 대한 의식적 경험을 가지게 되는지에 대한 연구가 수행될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 지각운동 과제의 수행에서 신체움직임과 움직임에 대한 의식적 체험의 특징을 살펴보고, 움직임 의식의 내용이 운동행동의 어떤 측면에 기반하여 구성되는지 확인하고자 하였다. 이를 위하여 가상 현실을 이용한 지각-운동 실험 장치를 사용하여 피험자들에게 손의 움직임에 관한 왜곡된 시각 피드백을 제공하였으며, 피험자들은 시각 피드백의 왜곡 정도에 따라 9가지 조건에서 목표물을 향한 뻗기 과제를 수행하였다. 뻗기 과제의 수행에서 나타나는 신체움직임의 특성을 살펴보기 위하여 피험자들의 손 움직임 좌표를 기록하였으며, 움직임에 관한 의식적 체험 내용은 구두보고(실험1)와 동작보고(실험2)를 통해 측정하였다. 구두보고는 매 시행을 마친 후 자신의 손이 움직인 방향에 대한 언어적 보고를 통해 이루어졌으며, 동작재현은 매 시행을 마친 후 자신의 손 움직임을 그대로 반복하여 재현하는 것을 통해 이루어졌다. 즉, 이 연구에서 의식 내용에 대한 구두보고는 동작 수행 주체의 의식 내용을 언어로 표현한 것이고, 동작보고는 그러한 의식 내용을 실제 동작을 통해 재현한 것이다. 연구 결과 이러한 동작에 관한 의식 내용의 형성은 동작의 초기 국면과 후기 국면에서 각기 다른 특성을 가지는 것을 알 수 있었다. 동작의 초기 국면에서, 피험자가 사후에 형성한 의식 내용은 운동감각적 피드백을 통해 제공된 정보 보다는 시각적 피드백을 통해 제공된 정보를 주로 반영하는 것으로 나타났으며, 이러한 사실은 구두보고와 동작보고 결과 모두에서 확인할 수 있었다. 한편 동작의 후기 국면에서 피험자의 구두보고 결과는 피험자가 여전히 시각피드백을 통해 제공된 정보를 주로 활용하여 동작에 관한 의식적 판단을 내리고 있음을 보였으나, 동작 보고 결과는 운동감각적 피드백을 통해 제공된 정보를 반영하고 있음을 확인할 수 있었다. 동작의 초기 국면과 후기 국면에서 실제 동작 수행과 그 동작에 관한 언어적 보고의 내용이 일치하지 않는 것은 피험자들이 언어적으로 보고한 움직임에 관한 의식 내용이 실제 동작으로부터 발생하는 운동감각적 피드백을 기반으로 발생하지 않는다는 것을 드러낸다. 반면 동작의 후기 국면에서 피험자들이 동작으로 재현한 내용이 직전 시행에서 실제 손의 움직임을 반영하고 있다는 것은 언어적으로 표현되지 않았으나 몸의 움직임을 통해서는 재현될 수 있는 정보가 존재한다는 것을 드러낸다. 또한 동작에 관한 언어적 보고 내용이 실제 동작과 다르게 나타나는 것은 왜곡된 시각 정보의 역할이 강력하기 때문으로 생각할 수 있으며, 언어로 표현되지 않았으나 몸의 움직임을 통해 재현된 신체 움직임은 시각적 왜곡을 극복하기 위해 지속적으로 이루어진 근육 및 관절 움직임의 수정 과정이 의식 내용에 반영되어 있었기 때문에 나타날 수 있었을 것이다. 이러한 결과들을 통해서 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 동작을 수행하는 과정에서 발생하는 다양한 감각정보들은 움직임에 관한 의식 내용을 형성하는데 중요하게 활용된다. 둘째, 동작 수행의 초기 국면에서 동작에 관한 의식 내용은 시각적 정보에 주로 의존하여 형성된다. 셋째, 동작에 관한 의식 내용에는 언어적으로 표현될 수 없으나 신체 움직임을 통해 재현될 수 있는 정보가 함께 포함되어 있다.

The present study investigates the relation between sensory informations and the consciousness of action in perceptual motor performance. The feeling of being in control and of being the author of one's movements is an important aspect of bodily self-consciousness. During the voluntary motor performances the actor should have experiences of physical phenomenon and sensory consequences about body movements. The consciousness of action can be constituted through the integration of informations from the central motor command and the peripheral sensory signals. Those experiences are the most important sources of the sense of agency and the belief of being the author of ones movements. Ten healthy adults were recruited and were instructed to perform a visually guided reaching tasks. The task was to trace sagittal lines on a graphic tablet using a stylus held in their right hand. The hand was hidden by a mirror in which they saw the lines projected from a computer screen. In normal trials the line seen in the mirror exactly corresponded to the traced line. In perturbed trials a bias was introduced by the computer so that the line appeared to deviate in one direction(right or left) by a variable angle(2, 5, 7, 10 degree). Subjects consistently displaced their hand in the opposite direction for producing a visually sagittal line. After each trial they were asked in which direction they thought their hand had moved. Data was processed and analyzed with customized computer software. Phase synchrony data for the body segments and the endpoint of the stick were calculated to show the complexity of the motor system. In perturbed trials they grossly underestimated the hand deviation. In addition a post-hoc analysis revealed that one group of subjects misperceived the direction of their hand movement in the direction opposite to the perturbation whereas the other group gave responses in the correct direction. In a second session using the same experimental paradigm a motor response was asked for subjects had to indicate the perceived direction of their hand during each trial by drawing a line without visual information of hand position. Participants responses indicated a poor conscious monitoring of motor performance. These results suggest that normal subjects are not aware of signals generated by their own movements. The conclusions are as following : First, Sensory informations which arises during performing motor tasks are important ingredients of consciousness of motor action. Second, In early phase of reaching movement consciousness of action mostly rely on visual information. Third, Consciousness of action include informations which can be presented by body movements whereas not be presented by verbal report.