탄성 저항과 어깨 운동 패턴 : 고유 감각에 기반한 도달운동 분석
Elastic Resistance and Shoulder Movement Patterns: An Analysis of Reaching Tasks Based on Proprioception
- 발행기관 한동대학교 일반대학원
- 지도교수 김재효
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 휴먼테크융합학과
- 세부분야 해당없음
- 원문페이지 vi, 20
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/handong/200000750536
- UCI I804:47030-200000750536
- 본문언어 한국어
- 저작권 한동대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구는 수평면 도달 운동에 대한 기존 연구에서 벗어나 시각 피드백 없이 수행된 수직면 탄성 부하 도달 운동에서 인간 운동 제어 전략을 조사한다. 참가자들은 손 위치에 대한 시각 정보 없이 고유 감각 피드백에만 의존하여, 3초 간격으로 설정된 메트로놈에 맞춰 탄성 저항을 이용한 어깨 운동을 저, 중, 고강도로 수행하였다. 결과는 도달 속도(p = 0.254–0.736), 복귀 속도(p = 0.205–0.882), 그리고 운동 거리(p = 0.480–0.919) 측면에서 여러 강도에 걸쳐 일관된 운동 대칭성을 확인할 수 있었다. 이 발견은 고유 감각에만 의존할 때에도 운동 수행에 있어 양측 대칭성을 유지할 수 있는 능력이 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 부하에 관계없이 도달 지속 시간이 일정하게 유지되는 반면(1.15초), 더 높은 부하에서 복귀 지속 시간이 증가하는(1.39초–1.45초) 비대칭적인 속도 프로파일을 관찰하였다. 이러한 결과는 시각 피드백이 없는 상황에서 비대칭 속도 프로파일이 단순한 도달의 수행으로부터 비롯되지 않으며, 오히려 대상 위치에 도달하기 위해 뇌의 내부 모델에 의해 생성된 목표 달성을 위한 의도적인 감속을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 발견은 시각 피드백이 없는 환경에서 재활 접근법을 해석하는 데 중요한 의의를 가진다.
more초록/요약
This study departs from the conventional research on horizontal plane reaching movements by examining human motor control strategies in vertical plane reach movements under elastic load conducted without visual feedback. Participants performed shoulder presses with elastic resistances at low, moderate, and high intensities without access to visual information about their hand position, relying exclusively on proprioceptive feedback and synchronizing their movements with a metronome set at a 3 s interval. The results revealed consistent performance symmetry across different intensities in terms of the reach speed (p = 0.254 - 0.736), return speed (p = 0.205 -0.882), and movement distance (p = 0.480 - 0.919). This discovery underscores the human capacity to uphold bilateral symmetry in movement execution when relying solely on proprioception. Furthermore, this study observed an asymmetric velocity profile where the reach duration remained consistent irrespective of the load (1.15 s), whereas the return duration increased with higher loads (1.39 s–1.45 s). These findings suggest that, in the absence of visual feedback, the asymmetric velocity profile does not result from the execution of the action but rather represents a deliberate deceleration post-reach aimed at achieving the target position as generated by the brain’s internal model. These findings hold significant implications for interpreting rehabilitation approaches under settings devoid of visual feedback.
more목차
Ⅰ. INTRODUCTION 1
Ⅱ. MATERIALS AND METHODS 3
1. Subjects 3
2. Experimental Setup 3
3. Experimental Procedure 5
4. Data Analysis 7
III. RESULTS 10
1. Comparison of Bilateral Performance in Lifting and Lowering Speeds at Various Intensities 10
2. Comparison of Lifting Speed, Lowering Speed, and Range of Motion at Various Intensities 11
3. Changes in the Velocity Profile with Varying Intensities 12
4. Comparison Results of OpenPose and IMU 14
IV. DISCUSSION 15
1. Symmetry under Elastic Load without visual feedback 15
2. Elastic Load and Velocity Profile during Reaching 15
3. Openpose Validation by comparing with IMU 16
4. Limitations and Future Work 16
V. CONCLUSION 18
Ⅵ. REFERENCE 19