[연구-리포트] 소음에도 좋은 소음이 있다? 백색소음으로 청각이 선명해집니다.

청각과 관련하여 소음은 난청을 유발하는 가장 중요한 문제이고, 게다가 난청을 겪고 있는 사람들에게는 청력을 방해하는 성가신 존재로 인식됩니다. 일반적인 소음이라 하더라도 우리에게 도움이 되는 소음이 있습니다.

다시 말해, 소음은 같은 소음이 아니며 조용한 환경에서도 소위 백색소음과 같은것은 청력에 영향을 미치지 않습니다. 

 

독일의 바젤 대학의 연구원들이 'Cell Reports'의 연구에서 보여 주듯이, 연속적인 백색 잡음으로 순수한 톤(pure tone)을 듣는 것이 훨씬 더 정확해 진다고 합니다. 그들의 발견은 현재의 보청기의 발전에 적용할 수 있었습니다.

 

우리의 인식에 귀를 기울여야하는 중요성에도 불구하고, 뇌가 어떻게 음향 신호를 처리하고 의미를 부여하는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 한 가지 분명한 점은 노이즈 패턴을 보다 정확하게 구별할수록 청력이 향상됩니다. 그러나 뇌는 특히 주변 소음이 많은 환경에서 관련성이 높거나 관련성이 낮은 정보를 어떻게 구별할까요?

청각 두뇌 관련 연구  

바젤 대학교 생의학과 타니아 리날디 바르캇(Tania Rinaldi Barkat)교수가 이끄는 연구자들은 까다로운 음향 조건 하에서 음향 인식 및 음향 판별의 신경원리를 연구했습니다. 청각 피질의 조사, 즉 '청각의 뇌' 음향자극을 처리하는 뇌의 영역에 중점을 두었습니다. 각각의 쥐의 뇌 활동 패턴을 측정하였습니다.

 

[그림] 청각과 관련된 뇌의 영역

 

잘알려진 바와 같이, 사운드 사이의 구별은 주파수 스펙트럼에 서로 가까워 질 수록 소리를 구별하기가 더 어려워집니다.  초기의 연구원들은 추가적인 소음으로 인해 이러한 청취 작업이 더욱 어려워질 수 있다고 가정했습니다. 그러나 그 반대현상이 관찰되었습니다. 연구 팀은 화이트 노이즈(백색소음)가 배경에 추가될 때 미묘한 차이를 구별하는 귀의 능력이 더 향상되었음을 입증할 수 있었습니다. 조용한 환경에 비해 소음은 청각적 지각을 촉진했습니다.

 

신경세포의 소음 조절 활동

연구 그룹의 측정 결과 소음이 실험 동물에서 신경 세포의 활동을 명확하게 억제하는 것으로 나타났습니다. 역설적으로 이러한 신경(뉴런) 흥분의 억제는 순수한 톤(pure tone)에 대한 것 보다 정확한 인식으로 이어졌습니다. Barkat 교수는 "우리는 두 개의 분리된 소리 표현이 있을 때 다른 뉴런 집단 사이에 중첩이 적다는 것을 발견했다." "결과적으로, 뉴런 활동의 일반적인 감소는 보다 명확한 톤 표현을 만들어 냈다."

 

다른 뇌 영역이 아닌 청각피질 만이 실험에서 소리지각의 변화에 책임이 있음을 확인하기 위해 연구자들은 광유도학 기술을 사용했습니다. 그들의 발견은 소리를 구별하기 어려운 상황에서 청각 인식을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. Barkat에 따르면 인공와우는 화이트 노이즈와 유사한 효과로 자극되어 주파수 분해능과 착용자의 청각을 향상시킬 수 있습니다.

 

* 포스트 출처 : Rasmus Kordt Christensen, Henrik Lindén, Mari Nakamura, Tania Rinaldi Barkat

 

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