자폐증과 거울 뉴런(Mirror Neuron) 이상의 연관
자폐증과 거울상 뉴런 이상의 연관
거울상 뉴런들이 정상적으로 동작하면 보는 것이 곧 행동하는 것이 된다. 그러나 자폐증환자의 경우 다른 사람의 행동을 이해하고 인지하는 뇌신경작용이 정상적으로 작용하지 않는다는 샌디에고의 켈리포니아 주립대학의 연구가 발표되었다.
인지뇌과학 연구 (Cognitive Brain Research)지에 실린 이 연구에 따르면 10명의 자폐증 환자의 EEG뇌파검사 결과 거울상 뉴런계가 자신의 행동이외에는 반응하지 않는 이상을 보이는 것으로 나타났다.
거울상 뉴런이란 전운동피질내의 뇌세포군으로, 90년대 초 원숭이에서 처음 발견되어 "monkey-see, monkey-do 세포" 라고도 불린다. 이 뉴런들은 원숭이들이 다른 동물이 특정 동작을 하는 것을 관찰할 때 그 동작을 직접 행할 때와 동일하게 반응하는 것으로 관찰되었다. 비록 인간에게 원숭이들에게 처럼 전극을 뇌에 직접 삽입하여 동일한 실험을 하기는 불가능 하지만, EEG등 간접적 방법에 의해 인간에서도 거울상 뉴런계의 존재가 밝혀졌다.
인간의 거울상 뉴런계는 동작의 관찰과 수행뿐 아니라 언어, 다른 사람의 행동의 모방과 습득, 의도파악, 상대의 고통에 대한 감수성과 같이 고등한 인지 작용에도 영향을 미치는 것으로 여겨진다.
바로 이러한 사회적 의사교환 작용들의 이상이 자폐증의 증상 일부이므로, 거울상 뉴런계의 이상이 자폐증의 병리학적 원인 일 수 있다는 가설이 제시되어왔고, 이번 연구에 의해 이 가설이 상당부분 확인 된다.
UCSD연구진은 10명의 경도 (IQ 80이상) 자폐증 환자및 동일 연령의 대조군에 대해 EEG데이터를 수집하여 뮤율동을 분석하였다.
뮤율동은 뇌파의 일종으로 신체 활동 중 뿐 아니라 활동의 관찰 및 상상 중에 억제되거나 차단되므로 거울상 뉴런계의 활동과 관련이 있으며 대부분의 사람에게서 뮤파는 직접 운동할때나 다른 사람의 활동을 관찰할 때 동일하게 억제된다.
실험대상들은 각각 시각적백색소음비디오, 튀는 공, 또는 움직이는 손의 비디오를 보는 동안 두손을 함께 움직이도록 했다. 대조군의 뮤율동은 손을 움직이거나 움직이는 손을 볼 때 억제되어 거울상 뉴런계의 정상적 활동이 확인 된 반면, 자폐증 환자들의 거울상 뉴런계는 직접 손을 움직일 때만 작용했다.
"이 실험 결과는 자폐증을 가진 사람들의 거울상 뉴런계이상이 병의 증상, 특히 다른 사람의 행동을 이해하고 적절히 대응하는 능력과 관계된 증상의 원인일 수 있다는 것을 보여준다. " 이라고 논문의 첫번째 저자인 Linsay Oberman은 말했다. 다른 저자들로는 Center for Brain and Cognition 소장인 V.S. Ramachandran과 Cognitive Neuroscience Laboratory 소장 Jaime Pineda가 있다.
Seeing is doing -- at least it is when mirror neurons are working normally. But in autistic individuals, say researchers from the University of California, San Diego, the brain circuits that enable people to perceive and understand the actions of others do not behave in the usual way.
According to the new study, currently in press at the journal Cognitive Brain Research, electroencephalograph (EEG) recordings of 10 individuals with autism show a dysfunctional mirror neuron system: Their mirror neurons respond only to what they do and not to the doings of others.
Mirror neurons are brain cells in the premotor cortex. First identified in macaque monkeys in the early 1990s, the neurons -- also known as "monkey-see, monkey-do cells" -- fire both when a monkey performs an action itself and when it observes another living creature perform that same action. Though it has been impossible to directly study the analogue of these neurons in people (since human subjects cannot be implanted with electrodes), several indirect brain-imaging measures, including EEG, have confirmed the presence of a mirror neuron system in humans.
The human mirror neuron system is now thought to be involved not only in the execution and observation of movement, but also in higher cognitive processes -- language, for instance, or being able to imitate and learn from others' actions, or decode their intentions and empathize with their pain.
Because autism is characterized, in part, by deficits in exactly these sorts of social interaction and communication skills, previous research has suggested that a dysfunctional mirror neuron system may explain the observed pathology. The current findings, the researchers say, lend substantial support to the hypothesis.
The UC San Diego team collected EEG data in 10 males with autism spectrum disorders who were considered "high-functioning" (defined as having age-appropriate verbal comprehension and production and IQs above 80) and 10 age- and gender-matched control subjects.
The EEG data was analyzed for mu rhythm suppression. Mu rhythm, a human brain-wave pattern, is suppressed or blocked when the brain is engaged in doing, seeing or imagining action, and correlates with the activity of the mirror neuron system. In most people, the mu wave is suppressed both in response to their own movement and to observing the movement of others.
Subjects were tested while they moved their own hands and while they watched videos of visual white noise (baseline), of bouncing balls (non-biologic motion) and of a moving hand.
As expected, mu wave suppression was recorded in the control subjects both when they moved and when they watched another human move. In other words, their mirror neuron systems acted normally. The mirror neurons of the subjects with autism spectrum disorders, however, responded anomalously -- only to their own movement.
"The findings provide evidence that individuals with autism have a dysfunctional mirror neuron system, which may contribute to many of their impairments -- especially those that involve comprehending and responding appropriately to others' behavior," said Lindsay Oberman, first author of the paper and UCSD doctoral student working in the labs of senior authors V.S. Ramachandran, director of the Center for Brain and Cognition, and Jaime Pineda, director of the Cognitive Neuroscience Laboratory.
[출처] Autism Linked To Mirror Neuron Dysfunction|작성자 벼
http://blog.naver.com/geoysk?Redirect=Log&logNo=16417622
http://www.sciencedaily.com/releases/2005/04/050411204511.htm
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