Central Pattern Generator

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보행에서 CPG의 이해

목차

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본문내용

보행이란?
- 양하지의 교대적인 역할 기능분담이 연
속적으로 일어나는 과정
- 환경과 매우 밀접한 관계가 있음
중추신경계가 말초신경계로부터 들어오는 구심성 정보 중 가장 적합한 정보를 선택하고 수정, 조절하는 능력이 있음을 의미
What is CPG?
Neural networks in the spinal cord, referred to as “central pattern generators” are capable of producing rhythmic movements, such as swimming, walking, and hopping, even when isolated from the brain and sensory inputs
(MacKey-Lyons, 2002)
Evidence of CPG
척추동물에서의 증거
Brown<1911>
: 척수 절단 고양이 VS 척수 후근 절단 고양이
- 족관절의 굴근과 신근이 율동적이면서 교대로 수축
-> 척수가 보행의 중추일 것이라 추측
2) Coggeshall<1997>
: 척수 후근 절단 -> 모든 구심성섬유 차단 못함.
3) 제뇌고양이의 MLR 자극
- 완전한 네발 걷기가 나타남
- 자극 강도에 따라 다른 보행 패턴이 나옴
4) L-DOPA 투여 시 긴 잠복기 굴근 반응이 나와 반대측에 신전반응 유도됨
영장류에서의 증거
1) 척수 절단 원숭이-손상 후 1달간 트레드밀 훈련
-> 뒷다리에서 교대적인 움직임
2) 흉수 8번에 부분 손상 트레드밀 훈련- 원숭이 꼬리 자극- 뒷다리 움직임
-> 척수의 전외측부가 보행을 일으키는데 필수적이다.
3) 뒷다리의 상호 교대적인 움직임
: 고양이 > 원숭이
이유) ① 피질척수로의 영향 많이 받음
② 척수의 회로는 대뇌 피질에 의해
억제를 많이 받음
=> 대뇌피질의 지배가 多
뒷다리 움직임과 관련된 움직임으로부터 팔과 손의 움직임이 자유롭다.
인간에서의 증거
굴곡반사 구심 신경(FRA)

참고 자료

황병용 김중휘의 논문 (2000)