Subliminal display of action words interference with motor planning: A combined EEG and kinematic study

Veronique Boulenger et al. (2008)

Subliminal display of action words interference with motor planning: A combined EEG and kinematic study

 

 

최근 증거는 동작관련 언어처리과정과 운동 동작이 두 가지 처리가 동시에 처리될 때 간섭할 수 있다는 점에서 일반적인 신경학적 표상을 공유한다는 것을 보여 주었다. 언어로 유도된 운동활성이 동작단어 이해에 기여한다는 가정을 지지하기 위해서 본 연구는 이 활성이 단어에 의해서 설명된 운동의 정신적 상상(심상)의 결과라는 것을 제외시키는 것이 목적이다. 이 목적을 위해서 지각되기에 너무 빠르게(의식하) 나타난 단어를 이용하여 동작 단어 처리과정과 팔 뻗기 운동 사이의 교란작용을 검사했다. EEG와 운동역학적 검사를 이용하였다. 준비전위의 EEG 기록은 운동 준비동안 동작단어의 의식하 제시가 RP를 유발하고 뒤따르는 뻗기 운동에 영향을 주었다고 나타났다. 단어가 의식적으로 지각되지 않았다는 사실에도 불구하고 언어처리 과정에 의해서 운동처리가 조절되었다는 결과는 운동 동작의 준비와 실행을 제공하는 피질 구조가 사실 언어처리 네트워크의 한 부분이라는 것을 제시한다.

 

헵가소성에 기반을 두는 첫 번째 모델, '거울신경 시스템'의 존재와 같은 두번째 모델, 이런 두 가지 모델은 상호학습때문에 또는 모방학습의 경향때문에 동작단어의 처리가 수행에서 관찰에서 또는 단어에 의해서 나타나는 동작 모사에서 사용된 운동프로그램의 활성에 의존한다.

 

EEG와 운동학적 분석을 병행한 새로운 패러다임의 사용으로 우리는 RP의 윤곽에서 그리고 운동수행의 운동학적 파라미터에서 각 자극 카테고리의 영향을 결정하는 것으로 준비와 뒤따르는 뻗기 운동의 실행이 공동으로 발생하게하는 의식하 자극 제시의 영향을 측정할 것이다.

 

25명 프랑스인, 오른손 잡이

 

<자극>

140개 단어(70 동사와 70명사), '동사'는 손과 팔을 이용해서 행위를 수행하는 표현이다. ' 명사'는 특정한 운동과 관련이 없는 고유명사를 사용했다. 대조군에는 의미없는 문자열 70단어(e.g., szmgf)를 만들었다. 모든 자극 단서의 길이와 시각적 외형을 일치시켰다.

 

<절차>

대상자들은 모니터를 응시하는 동안 오른쪽 시지와 엄지를 pinch grip 자세를 유지하고 홈패드에 편안히 놓아둔다. 모니터 중앙에 응시점이 나타나면(S1) 스크린 약간 밑에 붙어 있는 작은 물체를 뻗어서 잡기 위한 준비를 하라고 요구했다. 하지만 S1 이후 950ms에 나타나는 하얀 동그라미가 나타나는 go-signal(S2)가 나타날 때까지 움직이지 말라고 지시했다. 응시점은 500ms 간 지속되고 이 후 두개의 차폐가 각 100ms 간격으로 주어지고 철자법 자극(행위동사, 고유명사 또는 자음열)이 50ms 간 나타났다. 그런 다음 다른 유형의 차폐가 나타났다. 마지막 차폐는 go-siganl(S2)이 1초간 나타났다. S2가 나타나면, 가능하면 빠르고 정확하게 손을 뻗어서 물체를 잡는 행위를 수행해야 했다. 대상자는 EEG 신호가 오염되지 않게 하기 위해서 준비기간동안 눈깜박임을 하지 않게 요청했다.

 

 

 

<움직임 자료 수집과 운동학적 분석>

Optotrak 3020(Northern Digital) 을 사용하여 네 개 마커의(적외선 방출 다이오드) 공간적 위치를 기록했다. 200Hz 주파수, 공간해상도는 0.1mm이다. 뻗기를 기록하기 위한 하나의 마커는 손목에 고정했다. 나머지 세개 마커는 모든 기록된 움직임이 대상자 대 대상자에서 체계적으로 위치하는 공간을 결정하기 위해 실험 설정에 고정되었다.

움직임에 대한 시각화와 분석은 Optodisp 소프트 웨어를 이용하였다. 운동학적 파라메터는 RT(S2와 운동 개시 사이)와 손목 가속/감속 피크의 latency와 크기를 분석했다.

 

<RP>

RP분석 주기는 go-signal 이전 250ms인 S1에서 이후 100-150ms 까지로 하였다.

 

<결과>

첫번째, 운동학적 파라미터 분석은 운동 준비동안 의식하 행위동사의 제시는 고유명사 제시 때 보다 뻗기 실행에서 영향을 준다는 것을 보여주었다. 두번재, 움직임 이전 RP의 slope는 명사제시 보다 동사제시 후 더 작은 음전위를 보였다.

운동학적 파라미터와 RP는 운동 준비동안 행위 동사의 의식하 제시가 의식하 고유명사의 제시 때 보다 진행중인 운동 처리과정에 강한 영향력을 보였다고 나타났다.

본 연구는 단어가 식별된 이후 발생될 수 있는 정신운동 심상(mental motor imagery)이 단어가 의식하에 지각되지 않았던 것처럼, 관찰된 언어유발 운동 동요를 설명할 수 없다는 것을 더 확고하게 했다.

운동 행위의 준비와 실행을 제공하는 피질 구조들은 행위 관련 언어의 효과적인 처리에 있어서 필수적이다.

결론적으로, EEG와 운동학적 측정을 처음으로 연동했던 본 연구는, 고유명사와 상대적인 행위동사의 의식하 지각은 팔을 뻗는 움직임에 대해서 동시에 준비하고 실행을 하는 것과 간섭을 할 수 있다는 것으로 나타났다. 전체적으로, 운동영역에서 언어관련 활성이 정말 단어 처리의 일부이고 운동 영역은 행위 단어 이해에 기여한다는 것을 확인하였다.  

 

 

 

 

 

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