Differential impact of ageing on reward driven changes in motor control

인간의 움직임은 단순히 기계적인 행위가 아니라 동기와 깊게 연결되어 있습니다. 우리가 커피 잔을 향해 손을 뻗거나 무빙워크에 올라탈 때, 우리의 뇌는 목표의 가치와 그곳에 도달하기 위해 필요한 노력 사이에서 무게를 잽니다. 보상 처리라고 알려진 이 과정은 우리가 얼마나 빠르게 움직일지, 어떤 경로를 택할지를 결정하는 데 도움을 줍니다. 사람들이 나이가 들면서 뇌가 이러한 보상을 처리하는 방식도 변합니다. 과학자들은 노인들이 가치를 지각하는 방식의 이러한 변화가 그들의 움직임 또한 변화시키는지 오랫동안 궁금해해 왔습니다. 만약 뇌의 보상 체계가 나이가 들면서 덜 민감해진다면, 이는 노인들이 보상이 걸려 있을 때도 속도를 높이거나 동일한 에너지를 가지고 움직이지 않을 수 있음을 의미하며, 잠재적으로 일상적인 과업을 효율적으로 수행하는 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.

이를 탐구하기 위해 연구진은 두 그룹의 자원봉사자를 모집했습니다: 28명의 젊은 성인과 28명의 노인입니다. 그들은 모든 참가자에게 화면상의 목표물을 향해 손을 뻗는 간단한 과제를 수행하도록 요청했습니다. 실험은 움직임의 두 가지 서로 다른 부분을 조사하도록 설계되었습니다. 첫째, 그들은 사람들이 이미 어디로 갈지 결정한 후 어떻게 움직이는지를 조사했는데, 이를 행동 실행(action execution)이라고 합니다. 둘째, 화면에 방해되는 선택지가 나타났을 때 사람들이 어디로 갈지 선택하는 과정을 조사했는데, 이를 행동 선택(action selection)이라고 합니다. 일부 시행에서는 과제를 빠르고 정확하게 완료하는 대가로 금전적 보상을 제공했고, 다른 시행에서는 보상을 제공하지 않았습니다. 이러한 설정은 팀이 돈이라는 약속이 사람들의 움직임을 어떻게 변화시키는지, 그리고 이러한 변화가 젊은 그룹과 비교하여 노인 그룹에서 어떻게 다르게 나타나는지 확인하게 해주었습니다.

결과는 보상의 약속가 움직임에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 명확한 패턴을 드러냈습니다. 돈이 걸려 있을 때, 젊은 성인과 노인 모두 손을 더 빠르게 움직였고 목표 도달 시간을 단축했습니다. 결정적으로, 이러한 속도의 증가는 정확도를 희생시키며 나타나지 않았습니다. 즉, 보상을 얻으려고 노력할 때 두 그룹 모두 실수가 늘어나지는 않았습니다. 그러나 자세히 살펴보면, 젊은 성인들이 인센티브에 더 강하게 반응했습니다. 그들의 움직임은 유의미하게 더 활기차졌는데, 이는 노인 그룹과 비교했을 때 더 많은 속도와 운동량을 얻었음을 의미합니다. 노인들도 보상을 받을 때 더 빠르게 움직였지만, 움직임의 에너지 증가 폭은 젊은 그룹만큼 크지 않았습니다.

연구진이 목표물을 선택하는 방식을 살펴보았을 때는 이야기가 달랐습니다. 방해되는 선택지가 나타났을 때, 보상의 약속은 모든 사람의 반응을 더 빠르게 만들었지만, 동시에 올바른 목표를 고르는 정확도는 약간 떨어뜨렸습니다. 이러한 속도와 정밀도 사이의 절충(trade-off)은 두 연령대 모두에서 발생했으며, 이 효과의 크기는 젊은 층과 노인 층에서 동일했습니다. 이 발견은 노화된 뇌가 움직임의 물리적 힘에 관해서는 보상에 덜 반응할 수 있지만, 결정 과정 중의 속도와 정확도를 조절하는 방식은 온전하게 유지된다는 것을 시사합니다. 이 연구는 노화가 보상에 대한 뇌의 반응을 균일하게 둔화시키지 않는다는 점을 보여줍니다. 대신, 노화는 동기가 부여되었을 때 움직임에 쏟아붓는 추가적인 에너지를 구체적으로 약화시키는 반면, 압박 속에서의 의사결정 속도와 정확도는 그대로 유지합니다. 이러한 통찰은 동기와 노화가 어떻게 상호작용하는지를 명확히 하며, 향-후 노인들의 움직임을 장려하기 위한 노력은 젊은 사람들에게 사용되는 방식과는 다른 전략에 집중해야 할 수도 있음을 시사합니다.