The Orchestration of The Sensory-Motor Systems

Bradford Z. Mahon and Alfonso Caramazza

 

The Orchestration of The Sensory-Motor Systems: Clues from Neuropsychology

(2005)

 

지난 수십년간에 걸쳐 이루어진 연구들은 뇌에서 개념지식의 표상에 관한 명쾌하고 실증적으로 다루기 쉬운 제안을 이끌어왔다. 여기서 우리는 개념지식의 표상에 대한 강력한 신경심리학적 가설에서 강력하고 제한적이며 확장된 가설까지 자료들이 이미 충분하다고 주장한다. 이들 신경심리학적 자료들은 행위의 재인과 대상의 이해가 대상관련 행위를 만들어내는 능력에 반드시 따라올 필요는 없다는 한 가지 제약을 만들었다. 이런 결론은 행위 및 대상의 재인과 이해에서 운동계획과/또는 집행처리의 역할을 재고려해야만 한다는 것을 가리킨다.

 

 우리는 고유한 대상과 행위의  개념적 지식을 표상하는 것에 있어서 감각운동 시스템의 역할에 초점을 맞춘다.

 개념지식의 이론들을 조직화하는 한 가지 방식은 소위 말하는 "체화되지 않은" 이론들에서 "체화된" 인지를 분리시키는 것이다.

 개념표상의 체화되지않은 이론들은 내재적 감각운동 시스템에서의 정보처리는 우리가 고유한 대상과 행위의 개념에 대해 아는 것을 설명하기에는 충분하지 않다고 주장한다.

 우리는 체화된 개념지식 가설의 두 가지 측면을 토의해 볼 것이다.

1) 시각적으로 나타난 행위의 재인에서 운동생산 처리의 역할.

2) 대상과 행위의 개념지식 표상에 있어서 운동 발생처리의 역할.

 

Action Recognition

 

 행위재인에서 중심이 되는 현상은 운동 실행과 행위관찰 동안 활성되는 신경-거울신경의 작용이다.

 Motor Theory of Action Recognition; 운동발생처리와 구조화는 시각적으로 나타난 행위의 재인을 포함해야한다.

 이 이론에 대한 약한 입장은 운동처리/구조화가 시각 또는 청각입력에 단지 '반응'한다는 것이다.

강한 입장은 청각과 같은 주어진 유형의 감각 내용 또는 감각 속성이 운동피질에 표상된다는 것이다. 최근 이들 이슈들에 대한 논의는 지각입력에서 운동출력까지 표상이 연속적으로 이어져 있다는 것을 강조해오고 있다.

 Gallese and Lakoff. (2005)는 거울신경에 대해서 '전운동 피질은 감각적 속성을 부여받았다.' 그리고 '다른 양태들과 각각 연결된 뇌의 영역들간 회로가 양태들과 엮여 있다.'고 제안한다: 고차원적 인지기능의 해석은 감각-운동 시스템 내부에서 발생한다고 알려져있다.

< 가설 1 >

행위의 재인은 실재 행위를 만드는 처리에 의해서 중재된다. 그리고 적어도 행위 성공적 재인에 요구되는 수준에서 재인과 행위생산 처리는 기능적으로 분리되지 않는다.

< 가설 2 >

행위의 성공적 재인에 요구되는 수준에서 재인과 행위생산은 기능적으로 분리될 수 있다. 그러나 지각입력의 평가는 해당 운동출력과정의 모사를 요구한다.

 

가설 1,2 모두에서 실행증은 시각적으로 나타나는 행위를 정확하게 인지하는 것에 장애를 가질 것이라는 것을 예측할 수 있다.

 행위재인의 운동이론에 따르면 행위를 재인하는 능력은 행위를 만드는 것에 요구되는 처리과정의 통합에 따라 달라진다. 행위의 생산과 행위의 재인 사이의 해리는 행위를 만드는 처리과정이 정확한 행위재인을 요구하지 않는다는 것을 가리킨다.

 행위를 모방하는 능력은 행위를 성공적으로 재인할 때 꼭 필요하지는 않다.

 요약하면, 1) 행위재인이 남아있어도 행위를 만드는 것이 손상받을 수 있다. 2) 행위를 생산하는 것이 남아있고도 행위재인이 손상받을 수 있다. 3) 행위재인이 남아있고도 의미없는 행위의 모방이 손상받을수 있다.

 

Understanding Objects and Action

 

 감각운동 처리에 걸쳐진 모사의 역할

 Sensory/Motor Theory는 감각-운동 시스템의 조직화가 표상을 기반으로하는 부분에서 고유한 대상과 행위의 개념지식의 '조직화'로 이루어진다고 주장한다. 이 이론은 감각-운동 정보/처리는 고유한 대상과 행위개념에 대해서 우리가 아는 모든 것을 표상하기에 충분하다고 가정하지 않는다.

 고유대상과 행위개념의 개념지식은 감각-운동내용의 모사로 다 설명되지 않는다.

 

Pulling It All Together

 

 첫 번째, 행위재인의 운동 이론은 운동생산과정과 구조화가 시각적으로 나타난 행위의 성공적 재인에 있어서 필수적이라는 것을 고수한다. 두 번째, 고유한 대상의 내용과 행위개념은 감각 운동 내용을 모사하는 것을 통해서 환원되어진다.

 대조적으로 체화되지않은 인지는 감각운동 시스템에서 내재적 정보와/처리는 그런 고차원적 명령 처리로 표상되기에 충분하지 않다고 가정한다.

 우리가 고찰했던 신경심리학적 현상은 "독립적"지각과 운동 처리의 조직화(orchestration)를 가정하는 모델을 강조한다. "독립적"이란 것은 적절한 수준의 분석에서 지각과 운동처리는 기능적으로 분리될 수 있다는 것을 의미한다.

 우리는 실행증이 없는 팬토마임 실인증과 팬토마임 실인증 없는 실행증 사이의 이중해리를 근거로 드는 수준에서 지각과 운동처리가 "독립적"이라는 것을 가정한다. 그러나 이것은 다중양태 통합처리가 감각입력의 재인을 포함하지 않거나 영향을 받지 않는다고 의미하는 것은 아니다. 개념지식이 감각-운동 시스템의 내재적 정보로만 이루어지지 않는다고 추측한다.

 운동생산 시스템이 행위의 재인동안 엮여진다는 사실은 모사가 성공적 재인과 이해를 위해 요구된다는 것을 의미하는 것은 아니다.

 따라서 지각과 행위사이의 isomorphism(동형)은 지각과 행위에서 공통된 메커니즘 또는 표상을 의미할 수도 있지만 꼭 그런 것은 아니다.

 이들 자료는 Two-Thirds Power Law가 표상의 비양태 수준, 즉 좀 더 중추수준에서 운동출력, 운동감각

(kinaesthetic)입력, 시각입력에 영향을 미친다고 제시할 수 있다.

 그렇지 않으면 지각 입력과 정확한 운동 출력을 처리하기에 충분한 표상의 수준에서 지각과 운동처리는 기능적으로 분리되어 있다.

 우리는 특히 체화된 인지 가설과 모사가 많은 인지처리에 있어서 중요한 역할을 할 것이라는 개념의 중요성을 강조한다. 어떤 의미에서는 지각은 그것이 단지 상호작용하는 조직체를 허용하는 행위라는 것에서 궁극적으로 "행위를 위한" 것임에 틀림없다. 그리고 궁극적으로 생존과 번식을 위한 것이다.