독특한 조정 패턴은 탐구적인 머리 움직임을 전체와 통합합니다.

Nov 12, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1235(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

보행에 대한 시각적 안내는 일상적인 이동에 중요한 기술입니다. 이것은 종종 시선 추적 기술을 사용하여 연구되었지만 최근 연구에 따르면 시각적 탐색에는 눈 이상의 것이 포함되는 것으로 나타났습니다. 머리의 움직임과 잠재적으로 몸 전체가 성공적인 시각적 탐색에 관여합니다. 이 연구는 머리 움직임과 관련된 조정 패턴을 평가하는 것을 목표로 했으며, 이러한 패턴이 국지화되기보다는 몸 전체에 걸쳐 있을 것이라는 가설을 세웠습니다. 21명의 건강한 젊은 성인 자원봉사자(제외 후)는 다양한 유형의 머리 움직임(수평, 수직 및 혼합 시선 이동이 필요한 자극에 비해 자극 없음)을 유도하도록 설계된 런닝머신 걷기 프로토콜을 따랐습니다. 머리의 활동과 관련된 마커 움직임(Principal Movements, PM)의 전신 상관 패턴을 확립하기 위해 주성분 분석(Principal Component Analysis)이 사용되었습니다. 총 37개의 고차 PM이 머리 움직임과 관련이 있는 것으로 밝혀졌으며, 이들 중 2개는 수평면과 시상면에서 강한 머리 회전과 관련된 시험 간에 상당한 차이를 보여주었습니다. 이 두 가지 모두 전신 활동 패턴과 관련이 있었습니다. 고차 구성 요소를 분석한 결과 탐색적인 머리 움직임은 신체 전체에 걸쳐 있는 뚜렷한 움직임 패턴과 연관되어 있는 것으로 나타났습니다. 이는 시각적 탐색이 잠재적으로 불안정한 영향을 미치는 전신 움직임 패턴을 생성할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 발견은 시각적 검색 연구에서 확립된 결과에 대한 새로운 시각을 제시하고 낙상 및 부상 예방과 관련성을 유지합니다.

시각적 탐색은 인간1,2 및 기타 동물3,4,5 모두의 성공적인 행동 지침에 중요한 기본 행동입니다. 특히, 시각적 탐색은 우리의 가장 중요한 행동 중 하나를 안내하는 데 매우 중요합니다. 이동 중에 우리의 시각 시스템은 장애물을 피하면서 대상을 안전하게 탐색하는 데 사용됩니다6,7,8,9. 아마도 일상적인 걷기에서는 시각적 탐구의 중요성이 뚜렷하게 나타나지 않을지 모르지만, 이는 지각 운동 시스템이 실패 지점에 도전할 때(예를 들어, 눈을 감고 걷기 시도) 잠재적으로 여행으로 이어질 때 더욱 분명해집니다. 낙상 또는 기타 부상. 따라서 보행의 시각적 안내에 대한 지식은 특히 스포츠에서 자연적으로 발생하는 높은 긴장 상황이나 노인의 낙상 위험이 높은 상황과 관련이 있을 수 있습니다. 흥미롭게도, 고립된 시각 시스템의 기능은 잘 연구되었지만 시각적 탐색 행동이 전신 자세 제어와 어떻게 조화를 이루는지는 아직 확립되지 않았습니다.

낙상 위험, 안구 운동 및 보행 사이의 연관성은 이전에 조사되었습니다. 연구에서는 런닝머신 걷기11, 다양한 환경 걷기12, 검색하면서 걷는 동안 눈과 머리의 움직임 사이의 조정을 강조했습니다13. 또한 시선 전략의 특성을 보행 특성과 직접적으로 결합한 연구가 존재합니다. 예를 들어 Chapman과 Hollands는 낙상 위험이 높은 노년층이 내외측 걷기 조정을 계획하고 실행하는 데 더 많은 시간이 필요하다는 사실을 발견했습니다. 위험이 낮은 상대15로 인해 발 위치에 더 높은 오류가 발생합니다. 분명히 보행 중 시각적 탐색을 사용하는 방식에는 낙상 위험 증가와 관련된 몇 가지 변화가 있습니다.

연구에서 시각적 탐색의 측정은 일반적으로 중심 시력의 초점을 기록하는 기술인 시선 추적을 사용하여 조작됩니다. 그러나 일상적인 걷기에서는 중심 시력만으로는 시각적 탐색의 전체 기능을 다룰 수 없습니다. 즉, 눈의 움직임은 종종 머리 및 몸의 움직임과 연관되어 더 넓은 범위의 탐색이 가능합니다10,12,13,16. 예를 들어, 협회 축구에 대한 연구에서는 눈과 머리의 움직임이 시각적 탐색을 정량화하는 데 중요하다는 것을 보여주었습니다17. 단속적인 눈 움직임과 머리 움직임 사이의 조정은 시선 이동의 크기에 따라 결정됩니다. 더 작은 시선 이동은 단속운동에만 관련되며, 전환 후 눈의 중심을 다시 잡기 위해 머리가 뒤를 따릅니다. 기계적 경계 근처에서 눈의 방향을 맞추는 시선 이동은 머리 움직임18 또는 몸 전체19,20의 더 큰 초기 기여로 이루어집니다.