
이번 글은 Kandel의 Principles of Neural Science, 5th Edition (2014, McGraw-Hill Education)
을 한국어로 번역한 『신경과학의 원리』 5판 (2017, 범문에듀케이션)을 기반으로, 시각과 눈-손 협응(Eye-Hand Coordination)의뇌 기반 작용과 임상적 의미를 다루었습니다.
눈-손 협응이란 무엇인가?

눈-손 협응(Eye-Hand Coordination)은 눈으로 본 시각 정보를 뇌가 해석해 손을 정확히 목표로 움직이게 하는 과정입니다.
우리가 공을 잡거나, 글씨를 쓰거나, 버튼을 누르는 일상의 동작은 모두 눈-손 협응의 결과입니다. 이 과정은 뇌의 시각 처리 시스템과 운동 제어 시스템이 긴밀히 통합되며 작동합니다.
눈-손 협응을 담당하는 뇌의 주요 경로와 기능
1️⃣ 시각 정보 분석과 경로화 : Dorsal stream과 Ventral stream
눈에 들어온 시각 정보는 시각 피질(V1)에서 1차로 처리된 뒤, 두 가지 경로를 따라 흐릅니다. 이 두 경로는 서로 다른 정보를 분석해 손의 움직임을 조율하는 데 기여합니다.

🔹 Dorsal stream (“Where / How” 경로)
1. 경로
· V1 → V2 → MT(Middle Temporal area) → 두정엽(Posterior Parietal Cortex)
2. 기능
· 물체의 위치, 움직임, 속도, 방향 정보를 분석
· 손이 어디로, 어떤 경로로, 얼마나 멀리 움직여야 할지를 계획
3. 역할
· 움직이는 공을 잡을 때 공의 궤적과 속도를 계산
· 손이 정확한 공간 좌표로 뻗어 목표에 도달하도록 안내
🔹 Ventral stream (“What” 경로)
1. 경로
· V1 → V2 → V4 → 측두엽(Inferior Temporal Cortex)
2. 기능
· 물체의 형태, 색, 크기와 함께 그것이 무엇인지 식별
· 손이 물체를 잡을 때 손가락의 벌림 정도, 손의 모양 결정
3. 역할
· 컵처럼 둥근 물체라면 손가락을 넓게 펼쳐 잡기
· 연필 같은 가늘고 긴 물체라면 손가락을 모아 잡기

※ Dorsal stream과 Ventral stream은 각기 다른 정보를 분석하지만, 손의 움직임을 하나의 목표로 통합하는 데 협력합니다.
2️⃣ 운동 계획과 실행 : 전운동피질과 일차운동피질
시각 정보가 분석된 뒤에는 손의 움직임을 계획하고 실행하는 운동계가 작동합니다.

🔹 전운동피질 (Premotor cortex)
1. 기능
· 손의 경로, 방향, 손바닥의 각도, 손가락의 위치(얼마나 벌릴지)를 미리 설계
· 물체 특성과 위치에 맞게 손의 형태를 준비
🔹 일차운동피질 (M1: Primary motor cortex)
1. 기능
· 여러 근육(손가락, 손목, 팔꿈치, 어깨 등)의 움직임을 동시에 조율
· 손이 목표로 정확히 움직이도록 최종 명령을 내려 실행
2. 역할
· 단일 근육만 조정하는 것이 아니라, 여러 근육을 협력시켜 부드럽고 정확한 전체 움직임을 만들어냄
3️⃣ 정확한 움직임 조율과 미세보정 : 소뇌 (Cerebellum)

소뇌는 손의 떨림을 억제하고, 손의 움직임이 빗나가지 않도록 미세하게 조정합니다. 만약 손이 목표 위치를 약간 벗어나거나 힘의 크기가 과하거나 부족하면 소뇌가 이를 즉시 감지하고 수정합니다.
4️⃣ 시선과 손의 동시 통합 : 상구와 응시제어 회로
손이 움직일 때는 항상 눈이 먼저 목표를 향합니다.

· 상구(Superior colliculus) : 시선을 목표로 빠르게 이동시키는 홱보기(saccades)를 지휘

· 뇌교(Pons)와 소뇌 : 움직이는 목표를 따라 시선을 유지시키는 따라보기(Smooth pursuit)를 조율
이 덕분에 손과 눈이 같은 좌표를 공유하며 움직이고, 목표를 정확히 향하게 됩니다.
✅ 물체를 잡으려 할 때 손이 목표보다 옆이나 위, 아래로 어긋남
✅ 손이 떨리거나 과도하게 힘이 들어감
✅ 버튼을 누르거나 터치를 할 때 정확히 맞추지 못함
✅ 공을 던지거나 받을 때 타이밍이 어긋남
※ 두정피질, 소뇌, 기저핵 등 눈-손 협응 회로의 문제에서 비롯될 수 있습니다.
✅ 프리즘을 착용하고 목표물 잡기
✅ 움직이는 점을 눈과 손으로 따라가며 터치
✅ 다양한 방향, 높이의 목표를 손으로 가리키기
✅ 화면의 불빛에 반응해 빠르게 손 움직이기
결론
눈-손 협응은 단순히 눈과 손의 협력이 아니라, Dorsal stream, Ventral stream, 운동피질, 소뇌, 상구가 하나의 정교한 시스템처럼 긴밀하게 작동하는 과정입니다.
이 과정은 학습과 훈련을 통해 점점 더 정밀해지며, 시기능 훈련은 이러한 뇌 기반 통합 시스템을 강화해 눈-손 협응을 개선하고 실생활에서의 기능을 효과적으로 높이는 데 중요한 역할을 합니다.
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