인간이 '귀를 쫑긋 세우는 것'은 동물과 비슷하다.

아이들에게 '귀을 쫑긋 세우라'는 말은 아이들에게 귀을 기울이라고 하는 것을 의미한다. 아무도 아이들이 말 그대로 고양이, 개, 말처럼 귀을 움직인다고 생각하지 않는다. 하지만 사실은, 그들이 실제로 그렇다는 것입니다. 시스템 신경 과학및 신경 기술 단위 연구소(SNNU)의 연구원들이 보여 주듯이, 그렇게 합니다.  Saarland University 웹 사이트에 게재된 게시물에 따르면 DanialStrauss 교수가 이끄는 연구팀은 귀 주변의 근육이 새롭고 특이하거나, 목표와 관련된 소리가 감지되는 즉시 활성화 되는 것으로 나타났다.

 

Strauss 박사는 “귀 근육의 전기적 활동은 피험자가 청각에 집중하는 방향을 나타냅니다. 인간은 여전히 ​​피나 (귀의 보이는 바깥 부분)의 움직임을 제어하려는 기초적인 방향 시스템을 가지고 있을 가능성이 높습니다. 약 2천 5백만 년 전에 흔적이 생겼음에도 불구하고이 시스템은 여전히 ​​우리 뇌의 '신경 화석'으로 존재합니다.” 라고 말한다.

 

영장류 계보의 진화 과정에서 피나의 기초 방향시스템이 사라진 이유는 아직 완전히 해결되지 않았다. 

 

연구원들은 표면 전자기학(EMG)으로 알려진 기술을 이용해 일반적으로 보이지 않는 피나의 움직임을 제어하는 신호를 기록할 수 있었다. 실험 대상자의 피부에 부착된 센서는 피나를 움직이거나 모양을 바꾸는 역할을 하는 근육의 전기적 활동을 감지했다. 두가지 유형의 관심사항이 조사되었다. 예상치 못한 소리를 들었을 때 자동으로 발생하는 반사적인 주의를 평가하기 위해, 연구 참가자들은 단조로운 텍스트를 조용히 읽는 동안 다양한 측면 위치에서 무작위로 나오는 새로운 소리에 노출되었다. 우리가 적극적으로 듣고 있을 때 보여 주는 목표 지향적인 관심을 시험하기 위해 참가자들은 반대편에 있는 화자의 '경쟁적'인 이야기는 무시하면서, 횡방향으로 위치한 한 연사에게서 나오는 짧은 이야기를 듣도록 요청 받았다. 두 실험 모두 vestigial pinna-orienting  시스템에서 근육의 움직임이 피험자의 청각적 관심의 방향을 나타낸다는 것으로 나타났다.

 

[그림] vestigial pinna-orienting test 설정  

 

 

이 귀의 미세한 움직임을보다 잘 특성화하기 위해 연구팀은 실험 중에 피험자들의 고화질 비디오 녹화물도 제작했다. 컴퓨터 기반의 모션 확대 기술을 적용하여 귀의 미묘한 움직임을 볼 수있었다. 사용 된 청각 자극의 유형에 따라, 연구자들은 귀의 서로 다른 상향 운동뿐만 아니라 피나의 상측 가장자리의 후방 운동 강도의 차이를 관찰 할 수있었다.

 

[그림] 사용된 청각자극유형에 응답하여 밀리미터 미만의 피나 변위를 나타내는 한 참가자의 비디오 기록분석

 

"우리의 결과는 귀 근육의 전기 그래픽이 청각적 주의를 측정하는 간단한 수단을 제공한다는 것을 보여 줍니다. 이 기술은 기본적인 연구에만 국한된 것이 아니라 여러가지 흥미로운 응용분야에 대한 잠재력도 가지고 있습니다." 라고 Strauss는 말했다.

 

실질적으로 매우 타당한 한가지 영역은 더 나은 보청기를 개발하는 것이다.

 

"이 장치들은 착용자가 듣고자 하는 소리를 증폭시키면서 그들이 무시하려고 하는 소리는 억제할 수 있을 것입니다. 이 장치는 사용자의 청각적 의도를 반영하는 방식으로 작동할 것입니다." 라고 그가 말했다. 보청기는 거의 즉각적으로 귀 근육의 전기적 활동을 등록하고 해석할 수 있다. 소형 프로세서는 사용자가 주의를 기울이려는 방향을 측정한 다음 그에 따라 기기의 방향 마이크로 폰의 이득을 조정한다.

 

개, 고양이, 원숭이 및 기타 동물은 관심있는 소리의 방향으로 귀를 기울인다. 그러나 인간과 가장 가까운 유인원은이 능력을 잃은 것으로 생각된다. 어떤 사람들은 귀를 움직일 수 있으며, 소리를 향해 귀를 자동으로 움직일 수있는 일부 뇌 회로와 근육이 여전히 존재한다는 것을 암시한다. 이것은 더 이상 원래의 목적에 부합하지 않더라도 유지되는 능력 인 '추천 기능'일 수 있다.

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이 연구 프로젝트는 Saarland University의 의학부와 Saarland의 응용 과학 대학의 공학부에 소속된 Systems Neuroscience & Neuro technology Unit의 연구원들에 의해 수행되었다. 외부 프로젝트 파트너는 보청기 제조 업체 Sivantos GmbH의 Ronny Hannemann 박사와 Missouri-Columbia 대학의 심리학 교수인 Steven A, Hackley가 있으며,  2015년에 처음으로 인간의 stial pinna-orienting 시스템의 존재를 가정했다.

 

* 원본 논문:

StraussDJ, Corona-StraussFI, SchroeerA, FlothoP, HannemannR, HackleySA. 인공 호흡기 활동은 인간의 청각 주의 방향을 나타낸다. e-라이센스. 2020;9:9:5/36.

 

* 출처 : Saarland University, eLife

 

 

이편한보청기 청각센터 031-994-2544

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