본 연구의 목적은 시각과 운동감각을 이용한 운동 적응의 증거로서 자주 이용되는 프리즘 적응 패러다임에 관련이 있다고 알려진 소뇌의 역할을 밝혀내는 것이다. 프리즘 적응에 관한 행위적 특징들에 관해서는 비교적 많은 연구들이 이루어 졌지만 이 같은 형태의 적응이 발생하게 되는 신경생리학적 기제에 대해서는 아직 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 두뇌 내의 정보처리 과정 중에서 오류처리에 중요한 역할을 한다고 알려진 소뇌가 이 같은 적응과정에 어떤 역할을 담당하는 가를 측정하기 위하여 경두개자지자극 (Transcranial Magnetic stimulation: TMS) 기법을 이용하였다. 자극부위의 기능을 순간적으로 상실시키는 TMS를 프리즘 적응과정 중 적용한 결과, 전체적인 적응의 양은 통제집단의 적응도와 유의한 차이가 없었으나 프리즘 적응 기간 초기의 정확도가 유의하게 감소함을 발견하였다. 또한 이 같은 정확도의 감소가 운동 동작 중 운동감각의 오류 수정에 문제점이 생기는 것에 기인된다는 사실을 관찰 하였다. 이 같은 결과는 소뇌가 프리즘 적응기제의 하나인 감각 기준틀의 변화에 직접적인 영향을 미친다는 기존의 가설과는 달리, 적응에 있어서 가장 기본 조건인 오류 인식, 수정과정에 직접적으로 관여하며, 적응 그 자체에는 직접적인 영향을 주지 않음을 시사한다.

The purpose of this study was to identify the role of cerebellum during the prism adaptation paradigm. The prism adaptation paradigm has been used as a prime example of sensory-motor adaption using visual and proprioceptive information. However, while behavioral characteristics of prism adaptation have been well documented, the neurophysiological substrates underlying such paradigm need more scientific attention. Because, the cerebellum is known to have 'an error processor' function in brain, in this study, we hypothesized the possible contributions of the cerebellum during prism adaption as an error detector/corrector. To test this, transcranial magnetic stimulation (TMS) was applied during the reaching movement while the subjects were wearing prism goggles. Even with the previously reported characteristic of TMS on the cerebellum inhibiting its motor related function, overall prism aftereffect did not show any significant difference as a result of the TMS. On the other hand, the movement pattern during the reaching with TMS displayed significant deviation from the movement made during the control condition. This, consequently, resulted the increase of errors during the initial reaching trials. Therefore, the results suggest that the cerebellum's contribution during the prism adaptation may be limited to the error correction. While the error correction mechanism itself is not the only requirement for the adaptation, the adaptation cannot take place without it. However, it is important to recognize that the ultimate aftereffects can only be achieved when visual and proprioceptive frames of reference are realigned significantly after the error corrections are made, and this realignment may take place in brain areas other than the cerebellum.

• 하민수(세종대학교) | Min Soo Ha 교신저자
• 이동현(성균관대학교) | Dong Hyun Lee
• 이지항(성균관대학교) | Ji Hang Lee