운동제어의 신경생리학적 기초 = A Neurophysiological Basis of Motor Control
저자
발행기관
학술지명
서울大學校 體育硏究所論集(JOURNAL OF THE RESEARCH INSTITUTE OF PHYSICAL EDUCATION)
권호사항
발행연도
1994
작성언어
Korean
KDC
692
자료형태
학술저널
수록면
1-18(18쪽)
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Many motor activities of animals and human beings are a critical aspect for their survival. Although it has not been clearly understood how motor activities are produced, the idea that various motor programs exist somewhere in the central nervous system (CNS) is generally accepted. As evidence for existence of motor programs in the CNS, we may consider a simple, repetitive movement like walking. Walking does not require continuous thinking. Once it is initiated, it becomes quite automatic. If we try to control consciously our automated movement, then it becomes so unnatural.
Edward Evart, a neurophysiologist, noticed in his monkey experiments that the arm muscle contraction for handle movement was preceded by the activation of neurons in the motor cortex that governs the arm movement. These experimental results may be taken as evidence for existence of central programs for movements in the motor cortex. Many other studies, however, have indicated that cerebellum is an important structure where motor program are stored. Potentially, motor programs may not be restricted to a particular site in the CNS. Instead, they may be distributed in the cortex. cerebellum and other neural structures such as the basal ganglia.
To understand movements at the neural level, we should determine how movements are coded in the CNS. More specifically, we may have to reveal how neurons are interconnected and how they communicate with each other to ultimately produce movements. An important thing to realize before we attempt to answer these questions is the fact that there is no clear-cut boundary between voluntary and involuntary movements. Even in the voluntary activities such as tennis game, there are lots of involuntary components. Also, in many other cases, there is good evidence that perfect movements can be achieved involuntarily. Diving, which requires a rapid, coordinated control of eyes, arms, legs and other parts of the body, is a good example. To perform this type of movement, there must be a motor program. Cerebellum has been indicated as a key structure necessary for this kind of program.
Cerebellum is known as a site involved in the control of independent limb movements, especially rapid, skilled movements. Such movements are initiated by neurons in the frontal association cortex, which control neurons in the primary motor cortex. Both the frontal association cortex and the primary motor cortex send information about intended movements to the cerebellum. Information from the somatosensory system, which informs about the current position and rate of the movement of the limbs-information necessary for computing the details of a movement-is also sent to the cerebellum. When the cerebellum receives the information that the motor cortex has begun to initiate a movement, it computes the contribution that various muscles will have to make to perform that movement. The result of this computation is sent back to the motor cortex. Thus, the information from the cortex enables the cerebellum to modify the ongoing movement initiated by the frontal cortex. The capacity of the cerebellum to fine-tune motor drive generated in the motor cortex may be enhanced by training. In this case, the training will influence the involuntary components of movement.
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