Svenja Caspers, Karl Zilles, Angela R. Laird, Simon B. Eickhoff(2010)
ALE meta-analysis of action observation and imitation in the human brain
지난 10년 동안 많은 신경영상 연구들은 다양한 과제와 패러다임을 이용하여 동작 관찰과 보행에 기반을 두는 인간 두뇌 네트워크를 측정해왔다. 그럼에도 불구하고 특정 실험적 설계와 관계없이 이들 네트워크에 지속적으로 기여하는 영역과 그런 과정이 어떻게 편재화 되는 것인지에 대한 질문은 풀리지 않은 채 남아있다. 본 연구는 동작 가능도 추정(Activation likelihood estimation;ALE)과 확률적 세포구축학 맵을 결합시켜서 동작 관찰과 모방에서 지속적으로 포함되어지는 피질 영역을 식별하는 것이 목적이다. 139개의 fMRI와 PET실험에 대한 메타 분석은 동작 관찰과 모방 모두에서 양측 네트워크를 드러내었다. 각 네트워크에서 다양한 반응기에 대한 추가적 분석은 잠재적으로 혼동을 주는 이들 결과들과는 별개로 관찰과 모방 각각의 전체 분석에서 아주 비슷한 활성 유형을 보였다. 동작 관찰과 모방 메타분석에 대한 추가적 분석으로 전두엽 전운동영역, 두정엽, 측두 후두엽에서 양측 네트워크가 드러났다. 대부분의 일관된 주둥이쪽 아래 두정영역은 macaque 원숭이의 PF 영역과 상응할 수 있는 증거를 제시해 주는 PFt였다. 관찰과 모방 네트워크는 특히 Broca영역을 포함시키는 것에 대해서 차이가 있다; 모든 네트워크는 BA44의 꼬리측-등쪽 부분을 포함했던 반면, 관찰동안 활성은 대부분 더 주둥이측-등쪽 위치에서만 일치했다. 즉, 등쪽 BA45, 또한 모방 동안 활성은 대부분 더 배측-꼬리쪽 측면에서 일치했다. 즉, 꼬리쪽 BA44. 따라서 본 메타분석으로 동작 관찰과 모방에 관련된 인간 두뇌 네트워크의 이전 설명들을 요약하고 정정한다.
Post. middle temporal gyrus/sup.temporal sulcus(pMTG/STS), Ant. V5, dorsal V5는 생물학적 처리에 포함되는 것으로 알려져 있다.
Fusiform face area/Fusiform body area는 얼굴 움직임과 몸 전체와 같은 손 동작이 없 더 전반적인 동작의 관찰 동안 활성을 보였다. 반면 손 동작 관찰에서는 이 영역에서 어떤 활성도 보이지 않았다. 동작 관찰동안 S1활성은 이 영역이 '보았던 것을 움직이는 것같이 느낄 수 있는' 자극기로서 작용할 수 있다는 것이다.
몸전체, 얼굴, 다리와 같은 손이 아닌 신체 동작 관찰은 BA44활성과 더 관련이 있었던 반면, 손동작의 관찰은 전운동 영역(BA6)의 등쪽 부분 활성과 더 일관된 관련을 보였다. 손동작 관찰은 두정엽내에서의 활성과 일관적인 활성이 있었던 반면, 손이 아닌 신체 동작관찰은 그렇지 않았다.
측두-후두엽(pMTG, V5)에서 활성이 물체관련과 비물체관련 추가분석에서 모두 나타났던 반면, 관찰 네트워크의 전두-두정부에서 활성은 물체관련 동작의 관찰에서 나타났다.
외측 전운동 피질은 물체관련 동작에서 요구하는 시각운동 통합 처리를 위한 추가적 정보를 제공한다.
동작 관찰 네트워크의 전두-두정부에서 활성은 동작 그 자체의 관찰과 관련이 있을 수 있을 뿐 아니라 물체 특징의 처리와 관찰된 운동 동작의 통합을 특히 포함할 수 있다. 네트워크의 두정부는 인간뇌에서 뻗기에 대한 두정부 영역의 개념과 비슷하다.
전두부는 과제지향적 목표지향적 동작과 강력하게 관련이 있다.
일차 운동 피질은 동작 관찰동안 일관되게 활성되었다.
dPMC는 임의적인 단서에 기초하여 적절한 운동 반응을 학습, 운동 계획, 운동 준비에서 활성된다. 더불어서 적절한 운동 계획을 세우기 위해서 감각운동 정보의 다양한 조각들을 통합한다. 동작 관찰과 모방 네트워크에서 dPMC는 운동 준비 동안 적절한 운동 프로그램을 구성할지도 모른다. 그런 단계는 관찰된 동작을 이해하기 위해 동작 관찰하는 동안, 특히, 모방을 통해 관찰된 동작의 인식동안 요구되어질 것이다. 비물체 관련 동작 관찰과 비교해서 물체 관련 동작 관찰에서 전두-두정 영역의 강력한 연합과 외측 전운동 피질활성의 체위상적 조직화를 나타냈다.
브로카 영역내에서 3가지 차이는; BA44의 꼬리측-등쪽 부분은 동작 관찰과 모방 모두에서 활성되었고, BA45의 주둥이측-배쪽 부분은 동작 관찰 과제에서 더 많은 활성을 보였다. BA44의 꼬리측-배쪽 부분은 모방 네트워크에서 주로 활성되었다.
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