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"청각 지각 향상하는 백색소음 효과 확인"

송고시간2019-11-13 15:05

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스위스 바젤대 연구진, 저널 '셀 리포츠'에 논문

달팽이관을 본뜬 청각장애인용 인공 기저막 소자
달팽이관을 본뜬 청각장애인용 인공 기저막 소자

[한국기계연구원 제공]

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 이른바 백색소음(white noise)이 청각 지각(auditory perception) 능력 향상에 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다.

백색소음이 뇌 청각 피질의 신경세포 활동을 억제하는 게 오히려 청각 지각을 더 좋게 한다는 것이다.

백색소음은 넓은 주파수 범위에서 거의 일정한 주파수 스펙트럼을 가져, 주변 소음을 덮어주는 작용을 하는 것으로 알려졌다. 빗소리, 폭포 소리, 시냇물 소리, 진공청소기나 공기정화기 소리 등이 백색소음에 속한다.

스위스 바젤대의 타니아 리날디 바르카트 생의학과 교수팀은 이런 내용의 논문을 최근 저널 '셀 리포츠(Cell Reports)'에 발표했다.

이 대학이 12일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요 등에 따르면 이번 연구는, 소음이 많은 상황에서 미세한 음향의 차이를 구분해 지각하는 뇌 신경의 기본 메커니즘을 규명한 것이다.

초점은 뇌에서 음향 자극을 처리하는 청각 피질, 일명 '청각 뇌(auditory brain)'에 맞춰졌다.

잘 알려져 있다시피 주파수 스펙트럼에서 근접할수록 두 음향을 구분하기가 더 힘들어진다. 그래서 과학자들은 소음을 추가하면 음향을 구분해 듣기가 훨씬 더 어려워질 것으로 예상했다. 하지만 결과는 반대였다.

연구팀은 백색소음을 배경으로 추가할 경우 미묘한 음조의 차이를 구분하는 뇌의 지각 능력이 조용할 때보다 향상된다는 걸 확인했다. 소음이 오히려 청각 지각에 도움을 주는 셈이다.

백색소음은 청각 피질의 신경세포(뉴런) 활동을 크게 억제하는 것으로 나타났다. 이렇게 신경세포의 흥분이 억제되면, 부분음이 없는 순음(純音·pure tones)을 더 정확히 구분할 수 있다고 한다.

타니아 바르카트 교수는 "두 개의 다른 음조가 들릴 때 흥분하는 뉴런의 무리가 서로 많이 겹치지 않았다"라면서 "그래서 신경 활동이 전반적으로 줄면 음조 구분이 더 명확해진다"라고 말했다.

연구팀은 광유전학 기술을 이용해, 뇌의 다른 영역은 상관없이 오직 청각 피질만 음향 지각의 변화에 관여한다는 것도 확인했다.

이번 연구 결과는 음향을 구분하기 어려운 환경에서 청각 지각을 향상하는 데 응용될 수 있다고 연구팀은 말한다.

예를 들면, 인공 달팽이관 이식 환자를 백색소음과 유사한 효과로 자극해 청각 지각을 개선할 수도 있다는 것이다.

cheon@yna.co.kr

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