운동발달의 이해 : 운동조절이론 Motor control therapy

균형조절치료에서 상부의 치료점을 내관, 외관으로 하부의 치료점을 여구, 광명으로 고정할 수 있었던 것은

인체가 유해자극에 노출되었을 때 과긴장 및 기의 정체가 일어나는 순서파라미터 order parameters의 개념이바탕이되었다.

 

균형조절치료에서 내관, 외관에 있는 상부의 치료점과 여구, 광명에 있는 하부의 치료점에 발생한 과긴장과 기의 정체의 정도를  수치화할 수는 없지만 치료의 결과는 인체 좌, 우 간의 균형과 조화를 이끌어 낼 수 있다.

 

인체가 유해자극에 노출되었을 때 과긴장 및 기의 정체가 일어나는 정도는수치로 정량화할 수 없는 조절파라미터control parameters의 개념이 바탕이 되었다.

 

운동조절은 움직임의 본질과 원인에 관한 연구이며, 실제로 두 가지 논점이 있다.

 

첫째는 공간에서 인체에 안정성을 주는 것 즉 자세조절과 균형조절에 대한 것이다.

둘째는 공간에서 인체에 운동성을 주는 것 즉, 움직임에 대한 것이다.

그러므로 운동조절이란 용어는 움직임과 자세 movement &posture 조절을 포함하는 것이다.

운동조절이론은 움직임에 관한 본질과 원인에 대한 추상적인 구상들로 이루어진 것이다. 이론들은 종종 뇌기능 모형의 기초가 된다. 운동조절과 관계 있는 뇌기능 모형은 움직임을 협응coordination시키는 것으로서 뇌의 구조와 기능을 단순화한 설명이다.
운동조절이론과 뇌기능 모형은 매우 밀접한 것이다. 다양한 운동조절이론들은 뇌가 어떻게 움직임을 조절할까?에 대하여 철학적, 추상적으로 다양한 견해를 반영한다.

 

운동조절이론들 Theories of motor Control

운동조절에 관한 모든 이론적 모형들은 움직임의 본질과 원인을 이해하고자 만들어졌으며, 이론들 간의 차이는 접근방법이다. 실제적인 이해는 여러 연구들에서 주장하는 모든 정보들을 통해서 가능하다.

 

반사이론 Reflex Theory

 

개념

Charles Sherrington은 1800년 후반과 1900년대 초반의 신경생리학자이며, 1906년에 '신경계의 통합적 작용 The Integrative Action of the Nervous System'이라는 책을 출판했다. 그의 연구는 운동조절의 고전적인 반사이론에 관한 실험을기초로 만들어 졌다. Sherrington에 의하면 반사는 복잡한 행동 또은 운동들movements의 빌딩 블록 building blocks이 된다. 반사들은 함께 작용하고 결과적으로 공통적인 목적을 성취한다.
Sherrington은 고양이, 개 그리고 원숭이들을 대상으로 실험을 하여 반사의 존재를 보여 주었고, 서술하고 정의하였다. 반사에 관한 개념은 감각 수용기, 전달하는 신경로, 효과기의 세 가지 기본적 구조가 요구된다. 반사궁reflex arc은 감각 수용기, 전달경로conductor와 효과기로 구성된다.

 

	반사이론의 기본적 구조

 

Sherrington은 복잡한 행동은 반사들의 성공적인 결합과 연결에 의한 합성으로 이루어진다고 하였다. 그는 결론적으로 인간의 복잡한 행동은 신경계통의 여러 부분들의 반응과 단순한 반사들의 결합에 의해서 결정된다고 하였다.

움직임에 대한 Sherrington의 연구는 반사적 기초를 정립했고 오늘날 운동조절에 대한 사고에 영향을 미치고 있다.

제한점
첫째, 중추신경계와 운동조절의 묘사를 반사조절에다 억지로 맞추었다. 만약 지속적이고 수의적인 움직임들이 받아들일 수 있는 행동의 종류 classes of behaviour로 인지된다면 반사는 행동의 기본적인 단위로 고려될 수 없다. 왜냐하면 반사는 외적 요인에 의해서 활성화 되기 때문이다. 둘째, 감각자극이 없이 일어나는 움직임을 적절하게 설명하거나 예측하지 못한다. 아주 최근에 동물들이 감각입력 없이도 매우 협응된 모양으로 움직일 수 있었다는 보고가 있다. 셋째, 시작되는 한 움직임에서부터 다음에 일어나는 움직임사이에 감각 되먹임이 허용되지 못 할 정도로 매우 빠르게 일어나는 움직임의 순서와 같은 빠른 움직임에 대해서는 설명하지 못한다. 예를 들면 경험이 많고 숙련된 타이피스트가 한 자판에서 다음자판을 칠 때 그사이에는 감각정보가 전달될 틈이 없이 빠르다. 넷째, 이 이론은 단순한 자극이 상황과 하행성 중추명령에 의존하는 다양한 변화의 결과로 발생한다고 설명하기가 힘들다. 예를 들면 목표를 성취하기 위해 반사가 무시될 수 있다. 우리가 뜨거운 물건을 잡았을 때 반사적으로 손을 도피할 것이다. 그러나 불 속에 아이가 있다면 아이를 끌어당기기 위해 반사는 무시될 것이다. 다섯째, 반사이론은 새로운 움직임을 생성하는 능력을 설명하지 못한다. 새로운 움직임은 이전에 이미 학습된 규칙에 다라 자극과 반응이 함께 결합되어 나타난다. 바이올린을 치는 사람은 첼로를 다룬 경험이 없다하여도 첼로를 연주할 수 있다. 그것은 이미 학습된 규칙에 새로운 상황을 적용한 것이다.


계층적 이론 Hierarchical Theory

 

개념

많은 연구자들은 신경계가 계층적으로 조직화되었다고 생각했다. 그들 중 영국 의사인 Hughlings Jackson은 운동조절은 계층적으로 조절된다고 하였으며, 고위중추는 고위연합영역 higher association area, 중간중추는 운동피질영역, 하위중추는 척수수준으로 고안하였다.
일반적으로는 계층적 이론에서는 하향식top-down의 조직적 구조로 되어 있다. 고위중추에서는 조절된 행동controlled behavior의 상세한 부분까지 관여하면서 하위중추를 제어한다. 만약 고위중추에서 하위중추에 대한 조절능력이 상실되면 원시반사가 나타나고 정상적인 발달과정이 차단된다.

 

 

 

 

1920년대에 Rudolf Magnus는 신경계의 각각의 부분들에서의 각각의 반사들의 기능을 연구하기 시작했다. 그는 신경구조의 계층에서의 하위중추에 의해 조절되는 반사들은 단지 고위중추의 피질영역이 손상되었을 때 존재한다는 사실을 발견하였다. 이 연구결과 반사들은 "정상적으로 고위중추가 하위중추를 억제한다"는 계층적 모형의 한 부분으로서 해석하게 되었다.

이후에, Gerog Schaltenbrand(1928)는 아동과 성인에 있어서의 운동성의 발달을 설명하기 위해 Magnus에 의해 발전된 개념을 사용하였다. 그는 인간의 운동성의 발달은 반사들의 연속적 나타남과 사라짐에 의해서 이루어진다고 하였고, 뇌의 병리학은 원시반사의 지속적인 존재로 인해 발생된다고 하였다. 그리고 모든 반사들에 관한 완전한 이해는 아동이나 환자의 신경학적 연령neural age을 결정할 수 있다고 제안하였다.

1930년대 후반 Stephan Weisz(1983)는 반사반응이 인간에 있어서의 평형감각(equilibrium)을 위한 기초라고 보고하였다. 정상적으로 발달하는 아동에서의 평형반사들의 개체발생(ontogeny)을 서술하였고 이들 반사들의 성숙과 아동들이 앉고, 사고, 걷는 능력사이의 관계를 제안하였다.

1940년대에 Amold Gesell과 Myrtle McGraw는 아동의 발달을 매우 세밀하게 서술한 잘 알려진 발달 연구가들이다. 이들 연구가들은 그들이 아동에게서 관찰한 행동을 설명하기 위하여 운동조절의 반사-계층적 이론에 대한 현재의 과학적 사고를 적용하였다. 정상적인 운동 발달은 하위수준 반사들을 조절하는 고위수준의 발생의 결과로 인한 피질영역의 증가에 의해 기여된다. 이것은 발달의 신경성숙이론neuromaturational theroy으로 적용되었다. 이 이론은 중추신경계의 성숙이 발달에서의 변화를 위한 일차적인 인자라고 주장하였다. 이것은 발달하는 동안 근육골격계의 변화 같은 다른 요인들의 중요성은 감소되었다.

 

Hughlings Jackson의 초기의 작업은 계층적 조절의 현재적 개념으로 발전되었다. 현대의 신경과학자득은 운동조절의 계층적 구조의 요소들이 중요성을 확신하고 있다. 견고한 계층적 이론에서의 고위중추가 모든 조절을 한다는 개념은 수정되었다. 신경계에서의 계층적 조절의 현재의 개념은 신경계의 각각의 수준들이 과제task에 따라 다른 수준(고위 또는 하위)에 작용할 수 있다는 것이다. 게다가 움직임에 있어서 반사의 역할은 운동조절의 유일한 결정인자가 아니고 단지 움직임의 생성이나 조절에서의 중요한 많은 과정들 중 하나로 고려된다.

제한점
반사-계층적 이론의 제한점중 하나는 정상성인에 있어서 어떠한 상황들에서의 반사행동의 우세를 설명할 수 없다는 것이다. 예를 들면, 바닥에 있는 핀에 찔렸을 때 다리에서 즉각적인 도피반응이 일어날 것이다. 이것은 계층적 구조의 하위수준에서의 반사들에 의한 것이다. 이것은 역방향 조절botton-up-control의 예가 된다. 그러므로 하위수준에서의 모든 운동행동은 원시적, 미성숙, 비적응적인 반면에 고위중추에서의 모든 운동행동은 성숙적, 적응적, 적절하다는 가정은 재고되어야 한다.

 

운동프로그램 이론 motor programming Theories

 

개념
최근이 운동조절이론들은 중추신경계에 관한 이해를 확장시키고 있다. 반사이론은 움직임의 상동성 패턴stereotyped patterns of movement을 설명하는데 유용했다. 그러나 흥미롭게도 구심성입력자극을 제거한 후에도 패턴화된 운동반응patterned motor respose은 존재하였다. 최근의 새로운 개념인 중추운동패턴central movement pattern이 반사개념보다 더 유연한 개념의 확장이 있는데, 그 이유는 움직임이 감각자극에 의해서 일어날 수 있을 뿐 아니라 중추적 과정들에 의해서도 일어날 수 있다는 것이다.

 

운동프로그램 이론은 실험적 증거들이 지지해 주고 있다.

Keele(1968)은 운동프로그램에 대하여 "움직임의 순서가 시작되기 전에 이미 형성되어 있으며, 말초로부터 피드백feedbak을 받지 않는 상태에서 움직임의 순서전체가 수행되도록 해주는 일련의 근육명령들"이라고 정의하였다. 운동프로그램이 존재한다는 증거로는 빠른 움직임ballistic movement을 하는 동안에는 사람들이 되먹임을 사용할 수 없다는 점과 구심성 신경이 제거된 동물deafferented animals이 여전히 걸을 수 있으며, 계단을 오르고, 물건을 꽉 잡을 수 있다는 연구보고(Taub & Berm, 1968)와 중추패턴발생기central pattern generator가 존재한다는 데 있다. 그러나 구심성 신경이 절단된 동물은 물건을 세밀하게 조작하는 능력이 떨어졌고 또 연구과정에서 가능한 피드백 모두가 완전히 제거되었는지는 불확실하다. 더구나 빠른 움직임을 하는 동안에는 피드백의 영향을 안 받을 것으로 생각하고 연구를 진행하였으나 원래 생각했던 것보다도 짧은 시간 안에 피드백이 이용될 수 있다는 증거도 있다(Evarts & Tanji, 1976).

 

운동프로그램이 존재한다는 가장 확실한 증거는 Grillner(1975)와 그의 동료들(Grillner & Zangger, 1979)에 의해 제공되었다. 그들은 중추패턴 발생기라고 불리는 보행 중추프로그램이 존재하는 것을 발견하였다. 척수로 가는 구심성 감각피드백을 차단하였을 때와 사지limb로부터의 피드백을 차단한 때에도 운동뉴런에서는 정상적으로 보행할 때 나타나는 출력locomotion output이 관찰되었다. 또한 척수가 절단된 고양이가 트레이드밀 위에서 걷는 것이 가능하였다. ?

 

그러나 보행은 전적으로 중추프로그램에 의해서만 통제, 조절되는 것은 아니다. 왜냐하면 높이가 일정치 않은 계단을 걷게 할 경우와 같이 변화하는 환경에 맞추기 위해서는 보행패턴gait pattern을 구체화한다든지 타이밍을 변화시켜야 하고 이때 말초의 피드백이 필요하다. 그러므로 들어오는 감각입력sensory input은 중추패턴 발생기의 정보를 수정하는데 중요한 역할을 한다.

 

제한점
중추 패턴 발생기에 관한 개념은 움직임 조절에 있어서 신경계의 역할에 관한 우리의 이해를 확장시켰다. 그러나 우리는 중추패턴 발생기에 관한 개념이 움직임을 통제하는데 있어서의 감각입력의 중요한 개념과 대치되는 것은 결코 아니라는 점을 이해해야 한다. 이것은 움직임을 생성하는데 있어서 신경계의 유연성을 이해하는 것으로 피드백없이도 움직임을 생성할 수 있는 능력이 있다는 것으로 이해해야 한다.

 

운동프로그램의 중요한 제한점 중에 하나는 중추운동프로그램이 동작의 유일한 결정인자가 되는 것이 아닌 것을 고려해야 한다. 게다가 만약 당신의 근육들이 피로해 있다면 비슷한 신경계의 명령은 매우 다른 결과를 발생시킬 것이다. 운동프로그램은 이러한 점을 고려하지 않았으며, 움직임 조절을 성취시키는데 있어서 근육골격계와 환경적인 변수들도 영향을 미친다.

계통이론 System Theory

 

개념
운동조절의 계통이론모형은 반사-계층적 모형이 시작되기 이전부터 발달되어 왔다. 이 이론에서 움직임은 말초적 또는 중추적 영향에 의해 발생되는 것이 아니라 많은 계통들사이의 상호작용에 의해 발생된다는 것으로 감각계 운동계 근육골격계 그리고 환경계가 하나의 기능적인 단위로서 구성되어 일어난다.

 

 

 

계통이론에서는 고위수준이나 하위수준이 없고, 같은 수준에서 조절에 관여한다. 운동조절은 비교하고, 명령하고, 기록하는 신경계 내부뿐만 아니라 근육골격계와 환경과 같은 신경계 외부도 포함한다.

계통이론의 주요 가정은 신경계는 과제의 목표를 성취하기 위해 운동행동을 조절한다. 정상적인 움직임은 감각경로나 중추프로그램에 의해 명령된 근육활성패턴에 의해서가 아니라 시스템의 상호작용으로부터 발생하는 움직임에 관한 전략 때문에 조직화된다. 움직임은 신경계가 조절에 영향을 미치는 것을 넘어 자유도degree of freedom를 제한하여 발생된다. 그러므로 조절은 반사모형에서와 같이 근육이나 감각수용기에, 계층적 모형에서와 같이 근육활성 패턴에 관한 것이 아니라 과제의 목표를 성취하는 것과 운동학적 변수들 사이의 관계와 같은 운동행동의 추상적인 측면에 관한 것이다.

 

Bernstein(1967)은 자유도의 개념‘degree of freedom’을 제기하였는데, 그는 수많은 신경과 근육체계가 중추신경계에 존재하는 운동 프로그램에 의해 기계적으로 조절되는 것이 아니라 수많은 자유도를 갖고 있는 신체체계가 시간적-공간적 협응을 이루기 위해 효율적으로 자유도를 풀어가는 과정을 통해 인간의 움직임이 조절된다고 하였다. 인간의 움직임은 동작 생성에 관여하는 수많은 신체분절과 근육, 신경간의 협력작용synergy을 통하여 움직임의 단일 단위로 감소시키거나 자유도를 제한하는데 이를 협응구조coordinative structures라고 한다. 예를들어, 숙련자는 초보자들에 비해 인체 내에 존재하는 수많은 자유도를 효율적으로 제어할 수 있는 능력을 가지고 있다.

 

Bernstein은 반사 수직계층형 이론을 비판하였다.

첫째, 저장 문제storage problem로 운동과제를 성취하는데 영향을 주는 자유도가 너무 많아서 특정한 자극이 특정한 운동반응을 일으킨다는 반사이론과 고위중추에서 세세한 운동프로그램을 모두 갖고 있다는 수직계층형 이론으로는 설명하기가 어렵다. 즉 각각의 모든 움직임을 운동프로그램으로 고위중추에 다 저장한다는 것이 불가능하다는 점이다. 뇌는 모든 움직임의 표상representation을 유지하기 위한 저장 능력이 충분하지 못하지만 대신에 뇌는 의도한 목표intended goal의 추상적인 표상을 저장한다. 새로운 수행을 하는 동안 운동전략은 과거의 기억과 새로운 감각정보를 사용하여 형성한다.

둘째, 상황 문제context problem로 하나의 기능적인 움직임도 상황에 따라서 다르다. 예를 들면 앉은 자세에서 일어나는 동작도 등받이 유무, 의자의 푹신한 유무, 의자 높이, 의자의 팔걸이 유무에 따라서 운동조절이 달라진다.

셋째, 신형 문제novelty problem로 이미 저장되어 있는 운동 프로그램에 표상되어 있지 않은 새로운 운동기술은 어떻게 생성되는가를 이전 이론들이 설명할 수 없다고 비판하였다.

 

 

 

 

 

제한점

다양한배경의 연구자들이 이론에 참여하였기 때문에 사용되는 용어와 용어에 대한 정의가 명확하게 정립되어 있지 않다는 것과 이론에서의 다양한 시스템을 신경해부학적 구조와 관련하여 설명하기가 어렵다. 그리고 Bernstein의 계통접근방법은 다른 일부 이론들과 같이 환경과 유기체간의 상호작용이 매우 밀접하다는 것에 초점을 두고 있지는 않다.

 

역동적 패턴 이론 Dynamic pattern Theory

 

개념
Dynamic pattern 또는 systems 이론은 가장 최근의 운동조절 이론으로, 앞에서 언급되었던 여러 이론에서 발전된 것이다. 이 이론에서의 행동을 조절하기 위해 많은 시스템이 상호작용한다는 것을 강조한다. 각각의 시스템들은 역동적dynamic이고, 스스로 조직화하는self-organizing 능력이 있다. 각각의 시스템들이 상호작용하고 또 주위상황이 변화함으로 새로운 공간적spatial, 시간적temporal패턴이 생긴다. 상황이 변화하면 환경으로부터 내적변화와 외적변화가 초래된다

 

 

 

성장기때 나타나는 내적변화가 변화무쌍하고 또 안정적인것이 역동적 시스템의 좋은 예라고 할 수 있다. 근육피부의 변화, 뼈의 길이와 무게의 변화, 지방축적등이 변화하여 일상적인 과제를 수행할 때에도 새로운 움직임으로 수행하게 된다. 처음 시도할 때에는 그 움직임이 변화가 많고, 서툴지만 시스템 내에서의 변화가 좀더 안정적으로 변하게 되며 새로운 운동행동이 나타난다.

보행을 할 때 나오는 협력작용synergy들은 종species에 관계없이 어딘가 비슷한 면이 있다. 왜냐하면 순서파라미터order parameters에 따라서 움직임이 결정되는데 예를 들면 상대적인 타이밍relative timing과 관절 움직임의 단계phasing of joint motion이다. 순서 파라미터는 조사하기가 어려워 현재까지 보행파라미터외에는 밝혀진게 없다.

시스템 이론을 재구성하는 다른 파라미터로는 조절파라미터control parameters가 있다. 그것은 빈도, 압력, 에너지와 같은 움직임의 비특이성 요소들nonspecific elements이며, 하나 또는 하나 이상의 구성요소들의 수량변화에 의해 단계적 변화phase transition를 유발할 수 있는 요소들이다. 시스템의 변화에 의해서 조절 파라미터들이 변할 수 있을 것이다. 조절파라미터들이 계속해서 변화면 처음에는 일시적으로 변화가 있다가 오랜 시간이 지나면 새로운 패턴의 움직임이 나타난다. 움직임의 속도, 힘, 움직임이 일어나고 있는 동안에 생기는 체중이동, 근육긴장도, 구축, 그리고 짧아진 근육들이 바로 조절 파라미터들의 예라고 할 수 있다.

제한점
이러한 접근방법은 움직임, 그 자체에 관여하는 요소들을 이해하는데 추가적인 도움을 주고, 신경계만으로 움직임을 예측할 수 없다는 것을 알려준다. 그러나 이 이론의 제한점은 신경계의 역할이 크게 중요하지 않는 것과 행동을 결정하는 일차적인 것은 환경과 신체시스템physical system 간의 관계로만 보는 것에 있다.


과제 지향적 이론 Task-Oriented Theories

 

개념
지난 50년 동안 중추신경계의 기본적인 구조에 대한 엄청난 양의 정보는 신경과학 연구로부터 이루어졌다. 그러나 아직까지도 우리가 아는 것은 많지만 이해하는 것은 매우 적다. 즉, 신경회로에 대한 지식은 많지만 어떤 기능을 성취할 때 어떤 신경원들이 함께 작동되는지에 대해서는 잘 모른다. 이론 생물학자인 Peter Greene은 운동조절 분야에서 필요한 것은 과제이론theory of tasks이 라고 제안하였다. Greene의 과제이론에 대한 발전은 Gordon과 Horak에 의해 이루어졌고, 이들에 의해 과제 지향적인 접근이 이루어졌다. 과제 지향적인 접근은 운동조절의 목적이 특별한 과제를 성취하는 움직임 조절이라는 인식에 기초하고 있다. 운동조절은 걷는 것이나 말하는 것과 같은 목표지향적 기능적 행동들goal-oriented functional behaviors에 의해 조직화된다는 것이 과제 지향적인 접근의 기본가정이다.

제한점
과제 지향적인 이론의 제한점은 중추신경계의 기본적인 과제들이 무엇인가에 대한 일관된 동의가 부족하다. 게다가, 과학자들은 과제들 내에 조절을 이루는 기본적인 요소들이 무엇인지에 대해 항상 동의하는 것은 아니다. 예를 들면, 자세조절을 연구하는 일부 과학자들은 머리의 위치를 조절하는 것이 자세 시스템의 기본적인 목적이라고 믿는다. 그러나 일부 과학자들은 신체의 안정성을 성취하기 위해 무게중심center of mass의 위치를 조절하는 것이 자세조절의 기본적인 목적이라고 믿는다.


생태학적 이론 Ecological Theory

 

개념
1960년대에 생리학자들의 연구와 별개로 심리학자인 James Gibson이 운동계는 목표지향적인 행동goal-onented behavior을 수행하기 위하여 환경과 더불어 가장 효과적으로 상호작용한다는 것을 연구하기 시작했다. 그의 연구는 어떻게 동작과 관련된 정보를 환경에서 감지할 수 있을까? 그리고 어떻게 움직임을 조절하는 이 정보를 사용할 수 있을까? 에 초점을 두었다.

최근들어 운동조절이론가들은 수행자와 환경과의 상호작용에 대해 다시 관심을 가지게 되었다. 이들 이론가들은 수행자는 환경적 상황을 파악하고 자기행동을 적절하게 조화시켜서 적응해야 한다고 주장한다. 그러므로 행동이 미리 정해진 상태에서 나올 수는 없다. 무엇을 해야하는지를 결정하도록 알려주는 것은 바로 환경에 대한 인식에 대한 인식이다.

 

Gibson(1966)은 어떻게 환경적 특성들이 움직임과 관련되어 있는지를 설명하기 위해서 affordance라는 용어를 사용하였다.
Affordance는 특정한 행동을 허용하는 환경의 물리적 특성들의 결합이라 할 수 있다. 모든 물체는 특성을 가지고 있다. Affordance는 우리가 물체를 보았을 때 감지하는 것이다. 계단을 오르는 사람은 계단의 높이를 보고 자신이 오를 수 있는지를 결정하고, 자신의 무릎 높이와 비슷한 높이인 표면을 보고서 앉기에 적당한 곳으로 판단한다. 도구를 사용하려는 의도가 무엇이냐에 따라서 행동이 변화된다. 예를 들어 어떤 사람이 음식을 먹기위해서 포크를 들고 음식을 찍어서 입에 가져갈 수도 있지만 반면에 칼로 고기를 자르려고 할 때에는 고기가 움직이지 않도록 고정시키는 목적으로 포크를 사용한다.

생태학적 이론가들에 의하면 신경계의 하위수준에서 구체화되는 정보들 즉, 근육, 힘, 속도 등은 어떤 과제를 수행하는가에 따라 달라진다. 근육수준에서 과제를 수행하는데 관련된 모든 근육의 조절은 하나의 기능적인 단위로 역할을 하도록 제한하는 많은 관절에 연결되어 있는 근육들의 결합linkage에 의해 수행된다고 생태학적 이론가들은 주장하고 있다. 또한 이러한 결합들이 자유도 문제를 해결하고 양측성 비대칭과제bilateral asymmetrical tasks보다는 양측성 대칭과제bilateral symmetrical tasks를 수행하기가 쉬운 이유를 설명한다. 양측성 대칭과제를 수행할 때 양팔은 하나의 단위로 사용되도록 제한된다.

제한점
비록 생태학적 이론이 유기체와 환경의 상호작용에 의미있는 관심을 갖게 하는 우리의 지식을 확장시켰지만 이 접근은 상호작용으로 이끄는 신경계의 조직화와 기능을 덜 강조하는 경향이 있다.