[물리치료학] 보행에서 CPG에 대한 이해

C.P.G. (Central Pattern Generator)

1. 정의
보행 및 Respiration, Mastication 등의 주기적이고 율동적인 동작들은 상당히 복잡한 통합 과정의 계속적인 반복을 통해 특성화 되어져 결국 단순한 형태를 이루게 된다. 이런 형태의 Rhythmical activities은 다양한 neural networks를 통해 발생된다. 이런 다양한 주기의 패턴을 설명할 때 C.P.G. (Central Pattern Generator)란 용어를 사용하며, C.P.G.는 운동 패턴을 만드는데 관여하는 신경원의 집단(a set of neurons)으로 알려져 있다.
C.P.G.에서 “Pattern”이라는 의미는 모든 동물에서 나타나는 동일하고 획일화 된 방식의 근육 활동이 아닌 보다 단순한 개념으로 단지 굴곡근군과 신전근군의 alternating activity 또는 움직임의 의미로 사용된다. 이러한 개념에서 Supraspinal region의 역할을 제거하고 순수하게 척수에 있는 C.P.G.가 만들어 내는 보행 방식으로 “Fictive Locomotion”이 있다.

2. 종류
보행, 저작, 호흡, 수영 등 50여 가지 이상의 율동적 활동(Rhythmical Activities)

3. 동물에서의 C.P.G. 증거

Ⓐ Spinal cat
1) 흉수부위를 절단
2) treadmill에서 집중적인 보행 훈련
3) 정상적인 고양이의 보행과 유사한 패턴의 보행 양상
-] 정상 보행의 근육활동 패턴은 척수에서 반사적으로 발생함.

[척수를 절단한 고양이의 보행훈련]

Ⓑ Half-center model
1) 중추의 한쪽은 굴곡근의 활동을 유발하며 다른 한쪽은 신전근의 활동을 유발하는 것
2) 척수 절단한 고양이 vs 척수 후근을 절단한 고양이
-] 족관절의 굴곡근과 신전극이 유동적인 교대적 수축이 나타남.

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