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좌뇌는 오른쪽, 우뇌는 왼쪽 신체 통제한다는 말, 손에는 안통해

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좌뇌는 오른쪽, 우뇌는 왼쪽 신체 통제한다는 말, 손에는 안통해

2019.10.16 13:34
연구를 진행한 안진웅 책임연구원과 이승현 연구원, 진상현 전임연구원(왼쪽부터). DGIST 제공.
연구를 진행한 안진웅 책임연구원과 이승현 연구원, 진상현 전임연구원(왼쪽부터). DGIST 제공.

사람의 신체 활동은 좌측과 우측으로 구분돼 각각 반대편 뇌 영역의 통제를 받는 것으로 알려져 있다. 우뇌는 신체의 왼쪽, 좌뇌는 신체의 오른쪽 동작을 통제한다는 이른바 ‘대측성(Contralaterality)’이다. 그러나 손을 이용할 때만큼은 이 원칙이 통하지 않는다는 사실이 국내 연구진에 의해 규명됐다. 

 

대구경북과학기술원(DGIST)은 안진웅 지능형로봇연구부 책임연구원 연구팀이 ‘손 조작 솜씨’를 설명할 단서를 뇌의 관점에서 찾았다고 16일 밝혔다. 뇌질환 환자의 재활이나 신경조절 치료 등에 적용될 것으로 기대된다. 

 

연구팀은 손을 이용해 정교한 작업을 수행하는 인간만의 능력이 대측성만으로 설명할 수 있는지에 대한 의문으로 연구를 시작했다. 

 

연구팀은 오른손을 주로 쓰는 정상인 15명을 대상으로 오른손과 왼손으로 복잡한 과제를 번갈아 수행하도록 했다. 이 때 대뇌 피질의 혈류 상태를 보여주는 신호를 검출해 평소 주로 사용하는 오른손과 주로 사용하지 않는 왼손을 각각 사용할 때 나타나는 대뇌 피질의 패턴을 관찰했다. 인간의 ‘손 조작’이 뇌 어느 부분에서 시작되는지를 보여주는 단서를 찾는 데 집중했다. 

 

연구 결과 주로 사용하는 오른손으로 복잡하고 섬세한 동작을 할 때는 좌뇌의 대뇌 피질 혈류만 활성화됐다. 그러나 익숙하지 않은 왼손의 경우 반대편인 우뇌의 대뇌 피질과 좌뇌의 대뇌 피질이 함께 활성화됐다. 평소 잘 쓰지 않는 손을 이용해 복잡한 동작을 수행하면 좌뇌와 우뇌를 함께 작동시킨다는 사실을 발견한 것이다. 

복잡한 동작 수행 시 숙련도 차이에 따른 대뇌 피질 활성화 패턴. DGIST 제공.
복잡한 동작 수행 시 숙련도 차이에 따른 대뇌 피질 활성화 패턴. DGIST 제공.

이번 연구는 인간의 손재주를 뇌의 관점에서 이해한 연구로 기존 연구가 침팬지 같은 유인원을 대상으로 진행된 것과는 다르다. 뇌질환 환자들의 재활 및 치료, 임상연구에 적용 가능성이 높을 것으로 기대된다. 

 

안진웅 책임연구원은 “최근 딥러닝 등 뇌의 시각 피질을 모방한 인공지능을 넘어 운동 피질을 모방한 인공 지능 개발에도 큰 도움을 줄 것으로 예상된다”고 말했다. 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 10월 1일자 온라인판에 게재됐다. 
 

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