양손 동시 동작 수행에서의 상호작용적 제어 특성

Abstract

The purpose of the present study was to investigate, what kind of interactional motor control characteristics appeared on left and right finger movements respectively if time or force structures of any one hand was changed when carrying out simultaneous movements with both hands. Subjects performed five simultaneous finger tapping movements with index fingers of both hands under the control condition in which no transformation of time(500msec) or force, the condition of decreasing time interval(250msec : Exp. 1), or the condition of different force emphasis on a particular(i.e., the third) tap(Exp. 2) in any one hand. The results of Exp. 1 showed that in case of transforming the time structure of any one hand, this influenced both time and force structures in two hands. Exp. 2 also exhibited that the transformation of force structure of finger tapping in one hand affected force structure in the other hand and time structures in two hands. These results are apparently consistent with the findings of previous researches in which the unity of time and force was evidenced according to coordination of both hands at the early phase of a movement, however, in uniting type of time and force structure, confine to assist a specific research(Glencross et al., 1995). Although this study could not shed light on the mechanism that induced the interactional time and force structures between hands, the investigation of interactional control between the two elements would be able to suggest a diagnostic effect of a processing from performing simple movements according to both hands coordination to executing complicated and continuous movements get out of time and/or force restraint effectively. ; 본 연구는 인간의 양손 동시 동작 수행에서 어느 한 손에만 시간과 힘의 구조를 변화시킬 때 양손에 각각 어떠한 상호작용적 제어 특성이 나타나는지를 구명하는 데 궁극적인 목적이 있다. 이를 위하여, 오른손잡이 성인 자원자 20명을 대상으로 하여 실시한 두 가지 실험은 시간과 힘의 변화를 요구하지 않는 통제조건과 한 쪽 손의 시간의 감소 조건(실험 1), 또는 한 쪽 손의 힘의 강세 조건(실험 2) 하에서 피험자들에게 양손 인지를 이용하여 5회의 탭핑 동작을 동시 수행하게 하여 탭간의 시제적 변화와 힘의 변화를 분석하였다. 실험 1에서 시제적 구조의 변화가 탭간 간격의 시간 변화에 어떤 영향을 미치는가를 분석한 결과, 양손 탭간 간격이 동일하게 고정된 통제조건에서는 요구 시간(500msec)에 양손 모두 근접하였으나, 한 쪽 손의 탭간 간격을 줄였을 때 탭간 간격이 짧아진 손(250msec)이나 그렇지 않은 손(500msec) 모두 기준 시간보다 전체 소요 시간이 느려졌으며, 시간 간격을 줄인 쪽이 반대쪽보다 요구(기준) 시간에 대한 상대 오차 시간이 더 길어졌다. 이는 양손의 동시 동작 수행시 어느 한 손 동작의 시제적 구조의 변화는 양손 모두의 시제적 구조에 영향을 미치는 것으로 해석되며, 선행연구들의 양손 협응시 보이는 반응 간섭 또는 시제적 속박에 대한 결론을 지지하고 있다. 한편, 탭간 간격의 시간 변화는 통제조건에서 양손 모두 차이를 보이지 않았고, 탭간 간격을 줄인 조건의 손은 적으나 점차적인 선형 증가를 보인 반면, 시간 간격이 고정된 조건의 손은 두 번째 탭간 간격(Tap 2-3)에서 비교적 큰 시간 증가와 이후 점차 감소되는 경향을 나타냈다. 이는 탭간 간격이 줄어든 손의 점증적인 시간 증가의 속박과 그 손의 마지막 시행이 시간 간격이 고정된 손의 세 번째 시행과 동시에 종료됨으로써 이루어진 속박 해제에 따른 것으로 추론된다. 시제적 구조의 변화가 힘 구조에 미치는 영향을 분석한 결과, 한 손의 시제적 구조를 변화시켰을 때 시간 간격이 고정된 손은 통제조건에서와 같은 소량 점증 현상을 나타냈으나, 시간 간격을 줄인 손은 고정된 손의 1, 2, 3회 시행에 해당되는 1, 3, 5회 시행에서는 힘의 증가를, 그리고 단독으로 시행하는 2, 4회에서는 힘의 감소를 보였다. 이 결과들은 양손에 동일 패턴의 운동이 요구될 때 사용되는 힘은 조금씩 증가하며, 특히 한 손 동작이 요구될 때보다 양손 동시 동작이 요구될 때 발현되는 힘이 증가하는 경향이 있음을 말해 주고 있다. 실험 2의 결과에서, 한 손의 힘 구조의 변화가 다른 손의 힘 구조에 어떤 변화를 일으키는가를 분석해 본 바, 통제조건에서는 양손 모두 마지막 탭핑에서 적용된 힘이 가장 크게 나타났고, 한 손에만 강세 요구가 주어졌을 때 강세를 수행하지 않는 손의 세 번째 탭핑에서 수의적인 강세 요구가 주어진 손과 유사하게 의미 있는 힘의 증가를 보였다. 이는 강세가 요구된 한 쪽 손의 동작이 반대 손을 결속한다는 명백한 증거이며, 힘 변수가 동작 진행 동안 조절될 때 협응관계에서의 결속이 나타난다는 선행연구들의 주장을 지지한다. 실험 2의 결과를 통해 고찰한 힘 구조의 변화가 시제적 구조에 미치는 영향은 양손 무강세의 통제조건에서는 탭간 간격의 의미 있는 변화를 양손 모두에서 발견할 수 없었으나, 한 손에만 강세가 요구되었을 때 강세가 요구된 손뿐만 아니라 강세가 요구되지 않은 반대편 손까지 동일한 패턴으로 시제 구조의 변화를 보였다. 즉, 강세가 요구된 세 번째 탭을 전후하여 두 번째 탭간 간격(Tap 2-3)이 가장 길게 나타났고, 그 다음으로 세 번째 탭간 간격(Tap 3-4)이 길게 나타나 첫 번째와 네 번째의 탭간 간격과의 차이를 보여 강세가 주어진 탭핑 동작의 전 후에 탭간 간격이 길어진다는 Glencross, Piek, 그리고 Barrett(1995)의 연구를 지지하였다.