정상 청력이란 무엇을 의미할까? - 청각 두뇌의 신비

미국의 63세의 한 여성이 소음이 심한 환경에서의 난청이 예상되어 청력 검사를 위해 검사예약을 했습니다. 그녀의 어머니는 지난 25년 동안 서서히 진행되어 온 경도 내지 중등도의 감각신경성 난청을 가지고 있으며, 그녀는 보청기를 성공적으로 착용하고 있습니다. 환자의 아버지는 군 복무 관련 청력 손실이 있고, 40년 넘게 보조기구를 착용해 왔습니다. 이 환자는 자신이 보청기 대상자인지 아니면 그녀가 도전적인 환경에서 들을 수 있도록 도움이 되는 다른 선택사항에 관심이 있습니다. 그녀는 큰 대학의 교수이며 회의, 식당, 강의실에서 특히 듣는데 어려움이 있다는 것을 알고 있습니다. 그녀는 귀 감염의 병력이 없습니다. 청력검사결과 4,000Hz에서 정상적인 청력수치를 나타냈고, 양측 6,000~8,000Hz에서 경미한 청력감소를 보이고 있습니다. 임피던스 측정 검사에서는 정상적인 중이 기능을 확인하였습니다. 또한 단어 인식 능력은 양측 모두 우수하였습니다. 그녀는 정상적인 청력을 가지고 있으며, 대부분의 사람들이 시끄러운 배경환경에서 청력에 문제가 있다는 말을 들었습니다. 

 

이상의 내용은 일반적이고 익숙한 사례로 들리시나요? 

 

우리는 오디오그램(audiogram)에서 -10~20dB HL에서 30dB HL 범위의 '정상' 임계값을 알고 있습니다. 실제로15~20dB의 청력 역치를 가진 개인은 0~5dB의 청력 역치를 가진 개인보다 청력이 더 어렵습니다. 그렇다면 더 높은 수준의 청각 시스템에서  약간 감소하는 업스트림 효과가 있을까요? 

 

우리는 최근에 임상적으로 정상적인 청력(임계값≤20dB HL)을 가진 개인의 신경 처리에 미치는 경미한 말초신경 결손의 영향을 조사한 연구 결과를 발표하였습니다. 아래 그림1은 이 기준을 충족하는 젊은 층과 노년 층의 청취자의 청력 측정 및 왜곡제품 이음향 방출(DPOAE) 임계값을 표시하고 있습니다. 일반적으로 노안의 영향을 받지 않는 것으로 청취자라도 주파수 범위에 걸쳐 젊은 청취자보다 나이가 많은 청취자의 임계값이 더 낮다는 점에 유의합니다. 일반적으로 클리닉에서 측정되지 않은 확장된 고주파수(9~14KHz)에서 나이든 청취자의 청력 역치는 급격히 떨어집니다. 음성의 범위를 0.5~8KHz로 특정짓고 있지만 확장된 고주파수는 특히 소음에서 음성을 이해하는 데 중요합니다.

 

 

그림 1. 30명의 젊은 정상 청력(YNH, 빨간색 삼각형)과 30명의 나이든 정상 청력(ONH, 파란색 원) 청취자로부터 얻은 평균 청력 측정 임계값 및 왜곡 생성물 이음향 방출 임계값(DPOAE).

 

Anderson et.al. 의 연구는 위상고정에서 나이 관련 결손에 기여하는 요인을 조사했습니다. 아래 그림 2는 젊은 청취자보다 나이가 많은 청취자에서 음성 음절 /ba/에 대한 위상 고정의 상당한 감소를 보여줍니다. 위상 고정 강도(Strength of phase locking)를 예측하는 모델에 청력 측정 및 DPOAE 임계값과 Wave I 진폭(청각 신경 기능을 나타냄)을 포함시켰습니다. 나이관련 시냅스 병증의 이전 증거를 감안할 때, 우리는 시냅스 병증의 대용물인 Wave I 진폭이 더 높은 수준의 뇌간/중뇌에서 신경 인코딩의 저하에 기여할 것이라고 가정했습니다. 대신 DPOAE 임계값이 위상 잠금의 강도에 기여한 유일한 요소임을 발견했습니다. 따라서 말초 기능의 미세한 감소조차도 뇌의 음성 처리 충실도에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

그림 2. 젊은 정상 청력(YNH) 및 나이든 정상 청력(ONH) 청취자에 대한 위상 잠금 강도가 표시됩니다. 더 뜨거운(빨간색) 색상은 더 높은 위상 잠금을 나타냅니다. YNH 리스너에서는 ONH 리스너에 비해 100Hz 기본 주파수와 2차 고조파에서 강한 위상 고정이 관찰됩니다.

 

전반적으로 이러한 결과는 "임상적으로 정상적인" 청력도에서 결론을 내릴 수 있는 한계를 보여줍니다. 임계값이 약간 높아도 중추 청각 기능 장애에 영향을 줄 수 있습니다. 이 기능 장애는 뇌간/중뇌 구조의 연령 관련 변화로 인해 악화될 수 있습니다. 이러한 적자를 가장 잘 관리할 수 있는 방법은 아직 알려지지 않았습니다. 저이득 보청기 또는 청각 훈련이 소음, 특히 나이가 많은 청취자의 언어 이해를 향상시킬 수 있는지 여부를 결정하기 위한 조사가 진행 중입니다.

 

 

Edit by : Samira Anderson, AuD, PhD

Sources : Audiologist vol.9. issue1. 2022

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참고문헌(References)

1. Anderson S, Bieber R, Schloss A. Peripheral deficits and phase-locking declines in aging adults. Hear Res 2021;108188.
2. Yeend I, Beach EF, Sharma M. Working memory and extended high-frequency hearing in adults: Diagnostic predictors of speech-in-noise perception. Ear Hear 2019;40:458–67.
3. Parthasarathy A, Kujawa SG. Synaptopathy in the aging cochlea: Characterizing early-neural deficits in auditory temporal envelope processing. J Neurosci 2018;38:7108-7119.
4. Sergeyenko Y, Lall K, Liberman MC, et al. Age-related cochlear synaptopathy: An early-onset contributor to auditory functional decline. J Neurosci 2013;33:13686-13694.
5. Walton JP, Frisina RD, O’Neill WE. Age-related alteration in processing of temporal sound features in the auditory midbrain of the CBA mouse. J Neurosci 1998; 18, 2764-2776.

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