상구 안구운동신호의 신경생리적 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목표는 공간위치지각이 결정되는 과정을 밝히는 것이다. 뇌손상 환자를 대상으로 얻어진 결과에 의존하여 일반적으로 시지각은 시각피질의 기능이며 공간지각은 두정엽 시각피질 영역의 기능으로 생각되고 있다. 그러나, 공간지각 과정에서 상구 세포들이 일정한 역할을 할 가능성을 시사하는 결과들이 있다.본 연구의 목표는 안구가 도약운동으로 공간의 새로운 위치를 응시하게 될 때, 새 위치에서 기원하는 망막신호가 망막외신호에 의해서 어떤 방식으로 조절되는지를, 그리하여 공간의 위치 지각이 어떻게 결정되는지를 상구(superior colliculus)에서 확인하고자 하는 것이다.

본 과제는 2003. 12. - 2006. 11.까지 3년의 과제로 계획되어 현재 2차년도 연구가 수행되고 있으며 본 보고서는 1차년도 연구의 결과를 정리한 것이다. 1차년도에는 안구운동의 신호가 공간위치지각 과정에서 가지는 역할을 인간을 대상으로 정신물리학적 실험을 수행하였고, 동일한 과제를 수행하는 동물(원숭이)을 대상으로 신경생리학적 기전을 밝히는 실험을 준비하였다. 원숭이 실험을 위해서 그 동안 무균 사육장을 설치하였으며 2004년 6월에 원숭이들이 최초로 반입되어 현재 동물들은 실험을 위한 훈련을 받고 있는 중이다. 동물 실험은 인간을 대상으로 한 실험에서 발견된 현상의 신경생리학적 기전을 규명하기 위함이다.

인간 대상의 공간위치지각 연구는 시자극의 위치를 지각하는 과정에서 시선의 위치와 외부 자극이 공간기억을 조절하는 패턴을 분석한 것이었는데 이 연구를 통해서 공간기억이 형성되는 과정에서 시선과 외부 자극으로부터 공간기억이 밀리는 현상을 발견하였다. 이 결과는 현재 논문으로 작성 중이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The goal of the current project is to understand the cognitive and neural mechanisms of spatial perception. Specifically, the role of the superior colliculus, the midbrain structure known to be involved in spatial orienting behaviours such as head and eye movements, is examined.

The project period is three years (2003. 12. - 2006. 11.), and this progress report summarizes results accomplished during the first project term (2003. 12. - 2004. 11.). The accomplishments during the first year consists of two parts. First, we examined the processes of spatial memory formation in human. Second, we succeeded in establishing a monkey colony within the control of the principal investigator's lab. The colony is Specific Pathogens-Free level. The rhesus monkeys have been imported in 2004 and under processes of adaptation to the lab environments and of training for behavioral neurophysiology experiments, in which neural mechanisms for spatial memory formation examined in human psychophysical experiments.

In psychophysical experiments in human, voluntary participants reported perceived spatial location of a briefly-presented visual target, and the localization errors were analyzed with respect to localization context. We found that spatial memory is repulsed from both intrinsic and extrinc processes.