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- 저자 : 심재근(Jae Kun Shim) (검색결과 5 건)
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운동의 가변성과 운동요소의 공동작용에 관한 연구: 비제어 다양체 분석을 중심으로
심재근 ( Jae Kun Shim ),박재범 ( Jae Bum Park ),김민주 ( Min Joo Kim ),김선진 ( Seon Jin Kim ) 한국스포츠심리학회 2011 한국스포츠심리학회지 Vol.22 No.4
본 연구의 목적은 비제어 다양체(uncontrolled manifold) 가설의 소개와 이 가설을 간단한 인간의 손가락 과제에 적용하여 설명하는 데에 있다. 최근 운동제어 분야의 주요한 연구쟁점은 인간움직임 체계 내에서 실제로 제어되는 것이 무엇이며, 기본 단위로 구성된 다양한 동작들이 운동 과제를 성공적으로 수행하기 위하여 어떻게 협응되어지는 지에 대한 해답을 구하고자 하고 있다. ``공동작용(synergy)``의 의미는 이러한 질문에 대한 해답을 제시하기 위하여 사용되고 있다. 공동작용이란, 공통의 목적을 달성하기 위하여 기본 요소들이 함께 작용하는 방식으로 인간의 제어 체계는 여러 개의 기본 요소들(elementary variables)이 협응을 잘 이루도록 조정한다. 만약 주어진 과제가 여러 손가락으로 일정한 총 합력을 내는 것이라면, 각 손가락들이 발생하는 힘들의 수많은 다양한 조합들은 이 과제를 동일하게 만족시킬 수 있을 것이다. 왜냐하면 특정한 과제에 사용되는 기본 요소들의 수는(예, 두 손가락 혹은 세 손가락), 여러 손가락들이 생성하는 힘의 합력이라는 수행 과제를 만족시키는 제한요소들의 수보다 많기 때문이다. 이러한 현상을 운동요소 과잉의 문제(motor redundancy problem)라고 하며, 이 문제를 해결하기 위한 중추 신경계의 제어 방식은 비제어 다양체 분석을 통하여 정량화가 가능하다. 비제어 다양체 가설에서의 분석은 반복적인 시행에 걸친 기본 요소들의(예, 효과기 말단의 힘, 관절 위치 등) 동작의 공분산을(covariance) 수량화시킬 수 있으며, 공분산은 두 개의 구성요소로 구분된다: 1)수행 변인에 영향을 미치지 않는 분산(VUCM, ``good variance``), 그리고 2) 수행 변인에 영향을 미쳐 동작의 오류를 발생시키는 분산(VORT, ``bad variance``). 공동작용의 지수는 총 분산에 대한 VUCM과 VORT의 차이의 상대적인 양을 사용하며, 공동작용의 지수가 큰 경우 협응이 좋다는 것으로 해석할 수 있다. 비제어 다양체 분석은 기본 변인들과 수행 변인 간의 변화의 관계가 선형적이라는 것을 전제하므로, 이러한 관계가 비선형적일 경우에는 비선형을 선형화하거나 비선형을 다룰 수 있는 다른 계산적 접근이 필요하다. The aims of this study were to introduce uncontrolled manifold (UCM) hypothesis and to apply for this hypothesis to simple human multi-finger tasks. The main questions in contemporary motor control theories have concerned what is actually being controlled within the human movement system and how the various actions of the units are coordinated to perform a motor-task successfully. The notion of "synergy" has been introduced to answer the questions. According to the synergy, the human controller coordinates several elemental variables in such a way that elemental variables work together in order to achieve a common goal. If the given task is to produce steady-state levels of total forces as accurately as possible by pressing with either two fingers or three fingers, many different combinations of finger forces are equally able to satisfy the task because the number of elemental variables (two or three finger forces) which involved in a particular task is greater than the number of constraints to be satisfied (sum of finger forces). This issue has been termed as motor redundancy problem. Analysis within the UCM hypothesis allowed quantifying co-variation of actions of elemental variables (e.g., end-effector forces, joint positions, etc) across repetitive trials decomposing variances into two components: 1) variance which does not affect the performance variable (VUCM, good variance) and 2) variance that affects the combined actions which is related to the performance error (VORT, bad variance). Further, presence of synergy and its strength were quantified by the relative amounts of VUCM and VORT with respect to the total variance (greater index=better coordination). The UCM analysis assumes that the relations between changes in elemental variables and a performance variable are linear (i.e., linear approximation). Thus, if the relations are non-linear, a different computational approach is necessary.
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Jessica Carrignan,박양선(Yang Sun Park),고경(Kyung Koh),권현준(Hyun Joon Kwon),심재근(Jae Kun Shim) 한국발육발달학회 2015 한국발육발달학회지 Vol.23 No.4
본 연구의 목적은 스포츠 경기 중 다양하고 역동적인 움직임이 많은 농구경기 시 부상에 대한 발생과 그 원인 및 예방에 관해 선행된 연구들을 분석하고 검토하는데 있다. 농구선수들의 부상 부위 및 부상률에 대해서는 선행 연구들이 제계적인 보고를 해왔는데, 주 부상의 부위는 무릎과 발목에 집중되어 있다고 밝혀져 있다. 경기 중 상대방과의 신체적 접촉으로 인한 부상은 대부분 근육이나 인대가 견딜 수 없는 외부 힘에 의해서 발생되며, 이런 신체 접촉을 제외한 부상은 주로 점프 후 잘못된 착지 동작이나 빠른 속도의 방향전환에 기인하는 것으로 보인다. 그러나 이런 부상들이 왜 일어나는지에 대한 부상 메커니즘에 대해서는 아직 더 체계적인 연구가 수행되어야 할 것으로 보여진다. 농구 시 부상률을 줄이기 위한 예방법으로 이전 연구에서는 외부 지지대를 이용하거나 교정기를 이용한 균형 운동 훈련 또는 자기 수용감각 및 신경근 균형 훈련이 제시되고 있다. 하지만 이런 이전 연구들도 농구선수들을 피험자로 다룬 경우가 드물어 실제 농구 선수들에게 어떤 영향을 줄지는 정확히 판단하기 힘들며, 이전 연구들에게 제시된 부상 예방법들도 어떤 예방법들이 얼마 만큼의 효과가 있는지에 대한 비교연구가 없어 최적의 예방법을 농구 선수들에게 제시해주기 힘든 것이 현실이다.
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고혈압 전단계자들에 대한 골격근 Group Ⅲ 자극 시 시간에 따른 심혈관 반응
박원일(Won Il Park),박시영(Si-Young Park),최현민(Hyun-Min Choi),이준희(Joon-Hee Lee),전종목(Jong-Mok Jeon),김종경(Jong-Kyung Kim),심재근(Jae-Kun Shim),노호성(Hosung Nho) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.11
본 연구는 고혈압전단계자들에 대한 지속적인 건 스트레치시 시간에 따른 생리학적 반응을 분석하여 정상혈압자와 고혈압전단계자에 대한 EPR의 한 요소인 기계적 수용기가 혈압 및 혈역학 반응에 어떠한 영향을 주는지를 검토하였다. 그 결과, 안정 시와 시간에 따른 혈압 반응은 고혈압전단계자에 있어 SBP, MAP가 평균 20sec에서 통계적으로 가장 높은 경향을 보였으며(p<0.05), 정상혈압자에서는 SBP, DBP, MAP가 평균 45sec에서 가장 높은 경향을 보였다(p<0.05). 이는 고혈압 전단계자의 지속적인 수동적 건 스트레치 시 정상혈압자에 비해 Group Ⅲ mechanoreceptors의 역기능에 따른 상승된 혈압 반응이 초기에 나타내었다고 사료된다. 또한 혈역학 반응에서 안정 시와 비교하여 지속적인 수동적건 스트레치 시 고혈압전단계자에서의 HR, SV, CO, TPR 모두 유의한 차이를 보이지 않았으나 정상혈압자에서 SV, CO가 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 이는 CO, SV, HR, TPR이 정상혈압자에 비해 고혈압전단계자에 있어 높은 경향을 나타내었지만, 혈역학 반응은 본 연구를 통해 차이를 보이지 않아 앞으로 연구가 필요할 것으로 사료된다. The purpose of this study was to investigate whether group Ⅲ muscle afferents play an important role eliciting abnormal blood pressure response mediated during passive muscle stretch in prehypertensive individuals. Eleven middle-aged prehypertensive men (average BP 133/80 ㎜Hg) and nine middle-aged normotensive men (average BP 119/74 ㎜Hg) participated in this study. After 1 min rest baseline data collection, the subject’s foot was flexed (dorsiflexion) by an automated cybex for one minute. Systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), mean arterial blood pressure (MAP), heart rate, stroke volume, cardiac output, and total peripheral resistance were continuously measured on a beat-by-beat basis from a finger via a Finapres device for 1 minute. To evaluate the role of mechanoreflex, a component of exercise pressor reflex, SBP, DBP, and MAP responses over the course of time were examined. The results showed that the pressor response mediated by the muscle mechanoreflex was faster in prehypertensive individuals compared to the normotensive individuals. The substantial pressor response was observed within mean 20 sec of the onset of passive stretch in prehypertension, while mean 45 sec in normotension (p<0.05). It is concluded that excessive pressor response produced during exercise in prehypertension may be due to the dysfunction of the mechano-receptors.
코리아스칼라
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