독학사 2단계 심리학과 감각 및 지각심리학 [청각 체계]

제1장 청각 체계

역과 음량

ⓐ 음량과 그 수준

  ⒜ 역(threshold)

     겨우 탐지될 수 있는 가장 작은 양의 소리 에너지임

  ⒝ 음량(loudness)

     [겨우 들을 수 있는] ~ [매우 큰]의 범위를 갖는 소리의 지각된 강도로, 데시벨로 표현되는 소리 자극의 수준 혹은 진폭과 밀접하게 관련되는 지각적 질

  ⒞ 크기 추정법

    데시벨 수준-음량 관계(물리적-지각적 관계)

  ⒟ 더 높은 데시벨이 더 큰 음량에 상응하는 것은 아니며, 역과 음량은 데시벨뿐만 아니라 주파수에도 의존하므로 음량 지각에서 주파수를 평가하는 방법인 가청 곡선을 고려해야 함

TMI 역

간단 설명

자극 및 자극의 차이/변화에 있어 사람이 인지할 수 있는 최소한에 해당하는 자극, 또는 자극간의 차이의 양

 

심리학 용어로 감각이 생기는 데 필요한 최저의 자극량을 자극역이라 하고, 두 개의 자극의 차이를 감각으로 구별할 수 있는 최저의 자극차를 판별역이라 부른다.

 

예시 설명

예를 들면, 소리가 귀에 들리기 위해서는 어느 정도 이상의 강도가 필요하고, 매우 약한 음파로는 귀에 도달하더라도 들리지 않는다. 이러한 경우의 강도를 음의 자극역이라 한다. 그 값은 음의 주파수, 주위의 조용함, 듣는 사람의 연령 등에 따라서 변하고, 개인차에 의해서도 변한다.

 

또 2개의 추를 손에 들고 무게를 비교할 때, 예컨대 30g과 31g의 무게의 차이를 겨우 구별할 수가 있다고 한다면 그 1g의 차가 무게의 판별역에 상당한다. 표준이 되는 자극량의 증대에 비례하여 판별역도 증대한다(베버의 법칙). 빛깔의 차이와 같은 질적 차이라 하더라도 구별이 가능한 최소한 차이를 판별역이라 한다.

TMI 음량

심리학 용어

약한 소리부터 강한 소리까지 소의 지각적 강도. 일반적으로 불리적 강도인 데시벨이 증가할수록 음량도 증가한다.

 

음악 용어

음의 크기를 의미한다. 단위는 Phon(폰)을 사용하며, 감각적으로 느끼는 음의 양을 뜻한다. 음의 강도(음압, 단위는 dB/SPL)와는 다르다.

 

건축 용어

[환경 및 설비] 소리의 크기.

 

한자어

그늘져서 서늘한 것임. 시원한 나무 그늘.

 

전자 용어

음의 세기를 막연하게 말하는 속어. 볼륨이라고도 한다.

표준의 음량계로, 음에 관련한 오디오 주파 전류를 측정하여 얻어진 값. 단위는 VU

 

전기 용어

소리의 질은 문제 삼지 않고 크기만 나타내는 표현. 전기회로에 전송되고 있는 소리를 VU계로 측정했을 경우의 음량은 단지 volume이라고 한다.

ⓑ 가청 곡선

  ⒜ 가청 곡선(audibiliy curve)

    ○ 여러 주파수에서의 청각역을 나타낸 것임

    ○ 낮은 역을 가지는 주파수는 매우 작은 소리 압력 변화만으로도 들을 수 있는 반면, 높은 역을 가지는 주파수는 소리 압력의 큰 변화가 필요함

    ○ 이처럼 주파수별로 각기 다른 [기저선]을 가지므로 곡선의 형태로 청각의 역이 나타나게 되며, 이 곡선 아래쪽의 소리를 들을 수 없음

TMI 가청 곡선

주파수에 따라 변하는 청각역을 음압 수준(sound pressure level : SPL) 그래프로 나타내 주는 곡선.

  ⒝ 청각 반응 영역(auditory response area)

    ○ 인간이 음들을 들을 수 있는 가청 곡선과 느낌의 역 사이의 영역임

    ○ 인간은 20~20,000Hz 사이의 소리를 들을 수 있고, 말을 이해하는 데 가장 중요한 주파수인 2,000 ~ 4,000Hz 사이에서 가장 민감함(청각 역이 가장 낮음)

TMI 청각 반응 영역

소리의 주파수와 강도의 공간에서 청각 경험이 가능한 영역. 이 영역은 가청 곡선 이상이며 [느낌의 역] 이하인 공간에 해당된다. [느낌의 역] 보다 강한 청각 자극은 통증을 유발시킨다.

  ⒞ 느낌의 역

     느낌의 역은 청각 반응 영역의 위쪽 경계로, 이 위의 소리는 고통을 주며, 청각계에 손상이 일어날 수 있음

 

  ⒟ 등음량곡선(equal loudness curves)

    ○ 등음량곡선은 여러 주파수에서 같은 음량의 지각을 나타내는 소리 수준을 표시함

    ○ 한 주파수의 음량을 가진 순수 기준음을 제시하며, 역 수준은 주파수에 따라 달라도, 같은 역위의 어떤 수준에서는 여러 주파수가 같은 데시벨 수준에서 비슷한 음량을 가질 수 있음

TMI 등음량 곡선

가청 스펙트럼의 전반에 걸쳐(주파수가 달라도) 동일한 크기로 지각되는 음압 수준을 연결하여 나타낸 곡선.

음고

ⓐ 음고(pitch)

  ⒜ 소리가 [높다] 혹은 [낮다]고 할 때의 지각적 질로, 소리가 음계에서 배열될 수 있도록 하는 청각의 속성으로 정의됨

  ⒝ 주파수와 달리, 물리적인 것이 아닌, 심리적인 것이기 때문에 물리적으로 측정할 수 없음

  ⒞ 낮은 기초주파수는 낮은 음고, 높은 기초주파수는 높은 음고와 연관되는 등 기초주파수와 관련이 높음

TMI 음고

심리학 용어

낮은 소리부터 높은 소리까지 소리의 높이를 가리키는 말로, 음조의 주파수와 밀접하게 연관되어 있다.

 

농업 용어

정소의 하강이 불완전하여 경관이나 복강내에 정류하여 음낭내에 갈무러져 있지 않은 상태로 말, 돼지, 개 등에서 많이 보임

 

한의학 용어

넓적다리 안쪽 부위

ⓑ 음계 높이(tone height)

  ⒜ 음의 기초주파수 증가에 수반하는 음고의 증가라고 하는 지각경험임

  ⒝ 피아노에서 저음에서 고음부로 이동할 때, 주파수와 음계 높이가 증가함

TMI 음계

음악 용어

어느 악곡의 음조직 관련 용어의 하나.

 

한 옥타브 안에 나오는 음을 차례대로 배열한 것이 음계이다. 이 음계라는 말은 영어 스케일의 번역어이다. 한 옥타브 안에 몇 개의 음이 사용됐느냐에 따라서 여러 종류의 음계로 구분된다.

 

가령 다섯 음이 나오는 경우의 음계를 5음음계라고 하고, 일곱 음으로 구성된 7음음계, 네 음의 4음음계, 두 음의 2음음계, 세 음의 3음음계, 그리고 여섯 음의 6음음계 등의 음계가 있다.

 

각 음계는 구성음의 기능 및 각 음 사이의 음정에 따라서 같은 음계도 서로 다른 선법으로 구분된다. 어느 음계를 구성하는 각 음의 기능이나 음정을 고려할 경우에 그 음계는 선율의 음악적 특징을 나타내는 선법이 된다.

 

고려시대 및 조선시대

향악은 무반음 5음음계로 구성되어 오음약보로 기보된다. 그렇지만 이 오음약보의 중심음인 궁과 상일 사이의 음저에 따라서 서로 다른 선법이 만들어 진다. 가령 궁과 상일 사이의 음정이 장2도일 경우 평조선법이 되고, 단3도일 경우는 계면조선법이 된다.

 

결론

한편 양악의 7음음계에서 반음의 위치에 따라서 장선법 곧 이른바 장조 및 단선법 즉 단조로 구분된다 음계는 세계 어느 민족의 음악에도 있기 마련이고, 민족마다 서로 다른 음께를 가지고 있다. 한 민족의 음악에 여러 음계가 사용되기도 하기 때문에 전세계적으로 음계의 종류는 매우 다종다양하다. 그러나 서양음악의 경우 7음음계가 주로 사용되고 있고, 우리나라 전통음악의 경우 5음음계가 지배적이다.

 

문헌 용어

김후란의 시집. 91면으로 이루어져 있으며, 1971년 문원사에서 발행하였다. 서문과 발문은 없으며, 책의 끝에 시인의 약연보와 한국시인협회의 간행사가 수록되어 있다.

 

내용

[음계]는 김후란의 두 번째 시집으로, 첫 번째 시집인 [장도와 장미]의 세계와 시작의 면에서 연장선상에 놓인다고 볼수 있다. [음계]는 작자의 특징인 여성적인 섬세함과 평이한 어조를 바탕으로, 새, 꽃, 이슬, 바람, 눈 등의 자연물과 일상에서 얻은 체험을 소재로 짙은 서정의 세계를 보여주는 작품집이다.

 

불교 용어

음란한 짓을 하지 말라는 계율

사음계 : 음란한 짓을 하지 말라는 계율

불사음계 : 오계의 하나. 음란한 짓을 하지 말라.

 

건축 용어

[환경 및 설비] 일정한 음정의 순서를 단계적으로 소리의 높이순으로 배열한 것.

 

한국고전용어

남모르게 나쁜 일을 꾸밈, 또는 악한 그 꾀. 음모

옥타브

ⓐ 반음계 음조(tone chroma)

같은 음표를 가진 음들은 비슷한 소리가 나며, 이런 유사성에 의해 같은 문자를 가진 음표들을 같은 반음계 음조를 가지고 있다고 함

TMI 반음계

용어 설명

[색깔]을 뜻하는 그리스어의 chroma에 유래한다.

 

간단 설명

반음계는 항상 온음계에서 파생한 음게로 취급한다. 그 점에서 12음음악의 12음렬도 1옥타브 안에 12개의 반음을 가지기 때문에 외견상으로는 같은 형태를 나타내지만 구별된다.

 

즉, 반음계에서는 온음계와 마찬가지로, 하나의 중심음(으뜸음)이 잇고, 조성에 관련되지만, 12음렬은 전혀 중심음이 없고 조성에서 해방되어 있다. 대체로 반음계를 적는 방법은 화성반음계, 선율반음계 등 2가지가 있다.

악보1 화성반음계

악보2 선율반음계

반음계 종류와 적는 방법

악보1의 적는 방법은 온음게의 제4음만 반음 높여져 있고, 나머지 음은 모두 낮추어진다. 이 방법은 화음에 기초를 두고, 또 변화음에 의해 조바꿈하는 일이 없도록 고안된 것으로서 가장 합리적이다. 상행과 하행이 모두 같은 방법을 사용한다.

 

악보2는 일반적인 방법으로서, 상행과 하행의 적는 방법이 다르지만, f#는 상행과 하행 모두 높여져 있다. 또b ♭은 상행과 하행 모두 낮추어져 있다.

ⓑ 옥타브(octave)

같은 문자를 통과할 때마다 옥타브라는 간격을 올라가며, 옥타브만큼 떨어진 음은 같은 반음계 음조를 가짐

TMI 옥타브

주파수 비가 1대 2인 음정, 즉 완전8도 음정을 의미한다. 1옥타브, 2옥타브 또는 옥타브 위/아래, 옥타브 유니슨 등의 용어를 사용한다. 신시사이저 용어로는 오실레이터의 음역의 절환을 뜻한다. 피트와 같은 의미로 사용된다.

옥타브 사진

반복 비율과 음고 지각

ⓐ 반복 비율의 항상성

  ⒜ 기초주파수가 제거되었을 때에도 음의 반복 비율은 그대로 유지됨

  ⒝ 따라서 기초주파수 혹은 고차 배음을 소리로부터 제거하여도 그 소리의 음고 지각에 영향을 미치지 않음

 

ⓑ 기초주파수 누락의 효과(effect of the missing fundamental)

기초주파수 혹은 다른 배음들이 제거되었을 때에도 그 소리의 음고 지각에 영향을 미치지 않으며, 이러한 음고 지각의 항상성을 기초주파수 누락의 효과라고 함

 

ⓒ 주기성 음고(periodicity pitch)

  ⒜ 배음이 제거된 소리에서 지각되는 음고임

  ⒝ 음고는 소리 파형의 주기/반복 비율에 의해 결정됨을 보여주며, 기초주파수의 존재가 아닌, 기초 주파수 연관 정보에 의해 결정됨을 보여줌(배음의 간격/파형의 반복 비율)

 

음색

ⓐ 음색(timbre)

음량, 음고, 지속시간이 같은 두 음을 구분하게 해 주는 지각적 질

서로 다른 음색을 만드는 요인
배음	음고는 소리의 배음 구조와 밀접한 관련을 가짐 배음의 상대적 강도와 그 수가 악기마다 다름 배음의 주파수는 항상 기초주파수의 배수이지만, 배음은 없을 수 있음
개시와 쇠퇴	개시(attack)란 음의 시작부에서 음의 축적을, 쇠퇴(delay)는 음의 뒷부분에서 음의 약화를 말함 음색은 음의 개시와 쇠퇴의 시간 경과에 따라 달라질 수 있음 같은 음을 서로 다른 악기로 연주했을 때, [개시/지속부분/쇠퇴]부분을 들으면 쉽게 구별되는 반면, [개시/쇠퇴] 부분을 제거하면 클라리넷/플루트 등을 구별하기 어려움

TMI 음색

상담학 용어

음성이나 악기가 지니고 있는 소리의 질을 나타내는 용어로, 음성이나 악기가 내는 소리의 성분 차이에서 발생하는 감각적 특성

 

음색이란 음질이라고도 하며, 동일한 높이, 동일한 크기로 소리를 냈을 때 그 소리를 내는 도구나 음성, 진동방법 등의 차이에 따라 음에서 발생하는 감각적 성질의 차이를 말한다. 즉, 같은 음고, 세기, 길이의 음들을 구분해 주는 음의 특성이 바로 음색이다.

 

음색에 따라서 음성이나 악기들이 지닌 특성을 구별할 수 있다. 예를 들면, 같은 음을 내는 피아노와 기타는 각 악기의 특성으로 인해서 전혀 다른 소리가 나는데, 이것이 바로 음색의 차이가 된다.

 

음악치료에서 음색의 사용을 예로 들면, 두 가지 단순한 악기소리를 구분하는 것은 환경에 대한 인식을 일깨우는 첫걸음이 된다. 청각능력을 향상시키기 위해 악기소리를 구분하고 각 악기에 따른 그림이나 동작 또는 글씨를 인지하도록 훈련하는 능력은 환겨에서 나는 소리와 다양한 사람들의 목소리를 구별하고 인지하는 능력, 즉 인간과 그 외 환경에 더욱 민감해지는 능력으로 전환될 수 있다.

 

또, 내담자가 호감을 가지고 있는 특정 악기에 치료사가 관심을 보이면그와 악기와의 관게가 긴밀해지고 나아가 치료사와의 관계도 긴밀해져 눈맞춤을 하거나 타인과의 관계개선에도 도움이 된다.

 

심리학 용어

음조의 질. 각 악기들은 다른 음색을 가지고 있어서 다른 악기를 가지고 같은 음을 연주하면 그 음들은 같은 음높이를 가지지만 다르게 들린다. 배음의 분포가 다르면 음색이 달라진다.

 

인테리어 용어

음은 높이나 크기가 동일하더라도 감각적으로는 제각기 다른 느낌의 소리로 들린다. 청각각에 이같은 [느낌]의 차이를 일으키게 하는 [음이 갖는 특색]을 음색이라고 한다.

 

음색이 서로 달라지는 까닭은 주로 음파의 파형이 다른 데서 오는 것이라지만 음의 강도나 진동수 그리고 시간적인 장단이 영향을 끼친다고 한다.

 

IT  용어

음을 들을 때 생기는 기본적인 심리적 인상의 하나. 크기와 높이가 똑같은 경우라도 두 음이 다르게 느껴질 때 음색이 다르다고 한다. 크기, 높이, 음색을 음의 3요소라고 하는데, 음색은 크기, 높이 이외의 심리적 인상을 모두 포함하는 복잡한 개념이다.

 

전자 용어

음향 감각의 속성을 말한다. 이에 의해서 청취자는 같은 라우드니스, 같은 피치를 가지며, 같은 음으로서 제공된 두 음이 다르다는 것을 구별할 수 있다. 음색은 주로 자극의 스펙트럼에 관계하지만, 또 파형, 음압 등의 시간적인 변화에도 영향된다.

 

음파의 진폭(세기)과 소리의 진동수가 같아도 악기에 따라서 그 구별이 있는 것은 음색이 다르기 때문이다. 이것은 음파의 고조파 성분의 분포가 다르기 때문이며, 음색은 기본 주파수에 대한 고조파의 분포 즉 음성 스펙트럼에 따라서 정해진다.

 

자동차 용어

음파의 파형 차이에 따른 음의 느낌을 말한다.

같은 세기, 같은 높이의 음이라도 악기에 따라 느낌의 차이가 생기는 것은, 배음의 구성이 각각 특유하며 파형이 다르기 때문이다.

 

오디오 용어

소리의 질감을 나타내는 말이다.

내이(inner ear)

ⓐ 달팽이관(cochlea)

내이의 주요 구조로, 액이 채워져 있으며, 이 액은 난원창에 기대어 있는 등골의 운동에 의해 진동함

 

ⓑ 달팽이관 분할(cochlea partition)

완전히 풀린 달팽이관의 구조를 보면, 달팽이관의 위쪽 반인 전정계, 아래쪽 반인 고실계는 달팽이관 분할로 분리되며, 이는 등골 쪽의 기저(부)(base)부터 끝 쪽의 정점(부)(apex)까지 확장되어 있음

 

ⓒ 달팽이관의 횡단면

  ⒜ 코르티 기관(organ of Corti)

    청각 수용기인 융모세포(hair cells)를 포함하는 기관임

  ⒝ 기저막(basilar membrane)과 개막(tectorial membrane)

    융모세포를 작동시키는 데 결정적인 역할을 하는 두 개의 막임

TMI 내이

내이 그림 자료 [출처 : 네이버 지식백과]

간단 요약

몸이 얼마나 기울어졌는지를 감지하는 평형기관과 듣기를 담당하는 청각기관으로 이루어진 귀의 가장 안쪽 부분.

 

내이 구성

귀의 가장 안쪽에 있으며 크게 달팽이관과 전정, 세 개의 반고리관으로 이루어져 있다.

 

전정과 세 개의 반고리관 설명

몸의 위치와 운동상태를 감지하는 기관으로 전정기관이라고 한다. 새 개의 반고리관은 서로 수직으로 배열되어 전정에 연결되어 있고 그 속에 림프액이 차 있다.

 

고개를 돌리거나 몸을 기울이면 액체인 림프액이 관 속을 흐르게 되고 털이 나와 있는 감각세포(유모세포)를 자극한다. 이런 과정으로 몸이 얼마나 기울어졌는지, 어느 방향으로 움직이는지 등을 느낄 수 있다.

 

빙글빙글 돌다가 갑자기 멈추면 세 반고리관 안의 림프액은 움직임을 멈추지 않고 잠깐 동안 계속하여 회전한다. 그러므로 몸이 정지한 후에도 한동안 어지러움을 느낀다.

 

달팽이관 설명

소리를 듣는 것에 관여하는 기관으로 달팽이의 껍데기처럼 생긴 길이 약 3cm의 관이다. 내부에 림프액이 차 있고 피아노 건반처럼 생긴 청각세포가 다수 붙어있다.

 

음파가 중이의 뼈들을 통해서 내이로 전달되면 달팽이관 내부의 림프액에 파동을 일으킨다. 이 파동이 내부의 청세포를 자극하고 청신경을 통해 뇌까지 소리 정보를 전달한다.

 

병리 현상

세 개의 반고리관과 달팽이관은 서로 연결되어 있기 때문에 한쪽이 문제를 일으키면 다른 한쪽도 덩달아 문제를 일으키게 된다. 따라서 현기증 후에 난청이 오거나 난청 후에 현기증이 나타날 확률이 매우 높다.

 

메르에르씨병이 그 예의 하나로 세 개의 반고리관 내의 림프액이 증가하여 현기증을 일으키고 동시에 달팽이관까지 침범하여 난청을 유발한다.

융모세포와 두 개의 막

ⓐ 융모(cilia)
세포의 머리부분에서 튀어나온 가느다란 처리기로, 융모세포는 압력 변화에 반응해 휘어짐

 

ⓑ 내융모세포(inner hair cells)와 외융모세포(outer hair cells)

  ⒜ 코르티 기관의 다른 기관에 위치해 있으며, 인간의 귀에는 내융모세포와 외융모세포가 1:3의 비율로 존재함

  ⒝ 외융모세포의 융모의 가장 긴 줄은 개막과 접촉해 있는 반면, 내융모세포의 융모는 개박과 접촉하지 않음

TMI 융모

융모는 유모, 섬모, 물결털 등으로도 불린다.

 

심리학 용어

귀의 외우각 안에 있는 기저막에 붙어있는 털 모양의 세포. 기저막이 움직이면 유모 세포가 흔들리면서 청신경 흥분이 발생한다.

 

의료 용어

세포표면에 있는 기동성의 세모로, 세포표면의 돌기이다. 즉, 표면을 세포 막으로 덮어, 내부에 종주하는 20개의 미소관을 넣고 있다.

 

미소관중 2개는 중앙부에 있고, 다른 18개는 2개씩 9조로 되어 중심의 소관을 둘러싸고, 세포내로 진입하여 섬모의 근부에 있는 기저소체로 연결된다.

 

기저소체는 중심자에 닮은 구조를 가지며, 섬모는 중심자에서 생긴다. 세포표면에서 섬모가 1개밖에 나고 있지 않을 때에, 이것을 편모라고 한다.

섬모 [출처 : 네이버 지식백과]

 

미생물학 용어

섬모는 다양한 미생물에 존재하며 편모와 함께 운동을 담당하는 기관으로 미생물이 유영운동을 통해 운동을 할 수 있게 한다. 

 

운동성은 미생물의 생존을 위해 매우 중요한 요소인데 섬모의 유영운동을 통해 얻은 운동성으로 원하는 서식지나 원하는 영양분, 또는 광원을 향하여 이동할 수 있기 때문이다.

 

섬모의 구조는 절단면상으로는 편모와 비슷하며 튜불린으로 구성된 9쌍의 미세고관 다발이 축사라고 불리는 웅앙미세소관 한쌍을 둘러싸고 있는 형태를 띄며 [9+2]구조라 불린다.

섬모와 편모 9+2 구조 [출처 : 네이버 지식백과]

진동이 융모를 구부림

ⓐ 기저막의 상하 운동의 위치

기저막의 상하 운동은 융모세포 위로 개막이 아치를 이루는 기저막 위의 코르티 기관에서 이루어짐

 

ⓑ 기저막의 상하 운동의 과정

  ⒜ 중이의 등골의 진동이 난원창의 앞뒤 운동을 유발함

  ⒝ 진동을 달팽이관 안의 액체로 전달함

  ⒞ 기저막에 운동이 일어남

 

ⓒ 기저막의 상하 운동의 결과

  ⒜ 코르티 기관을 상하로 진동하게 함

  ⒝ 개막이 앞뒤로 움직이게 함

  ⒞ 위 두 가지 운동은 내융모세포의 융모 위의 개막이 앞뒤로 미끄러진다는 의미를 가짐

 

ⓓ 외융모세포는 융모가 개막에 접촉하고, 내융모세포는 융모 주변의 액체에 있는 압력파 때문에 진동의 결과 융모는 휘어지게 됨

TMI 기저막

간단 요약

결합조직과 상피, 근육, 신경 조직이 맞닿는 곳에 있는 막으로 경계막이라 한다. 표피와 진피의 경계로 영양 공급 역할을 하며, 음전기 성질을 가지고 있어 양전기 물질과 투과되기 쉽다.

 

자세한 설명

기초막 또는 경계막이라고도 한다. 두께는 50~80nm이다. 기저막은 20~30nm 간격으로 늘어서 족세포롤 된 상피세포의 3층으로 되어 있고, 분자량 40,000 ~ 60,000의 물질을 투과할 수 있게 한다. 또한 표피와 진피의 경계로 영양을 공급하는 기지 역할을 한다.

 

주로 섬유를 포함하여 다당류로 되어 있는데, 현저하게 발달되어 있는 부분과 그렇지 않은 부분이 있다. 비점막에서는 점막상피의 밑에 발달한 기저막이 있다. 이 막 위에 청각수용세포인 유모세포를 갖는 코르티기관이 존재한다.

 

기저막은 전체가 음전기 성질을 가지고 있어 양전기를 가진 물질이 투과하기 쉽다. 기저막이 팽화하거나 밀도가 낮아지면 단백질이 통과하여 단백뇨를 일으키고, 기저막에 균열/파괴 등이 일어나면 적형구 등의 혈액 고형성분이 투과하여 혈뇨가 된다.

 

소리를 듣는 데 가장 중요한 진동성 조직은 두개골의 하부에 있는 기저막으로, 이것은 달팽이관의 길이만큼 뻗어 있는데 19세기 중반 이후부터 이 막이 달팽이관을 두 개의 내부관으로 나눈다는 것이 알려져 있었다. 게오르그 베케시는 소리가 기저막을 따라서 일련의 파장형태로 이동한다는 것을 발견했다.

구부림은 전기신호를 유발함

ⓐ 압력파(환경 자극)의 전기신호로의 변환

청각의 변환에는 이온 흐름이 필요하며, 융모세포의 융모가 휘어짐에 따라 발생함

 

ⓑ 청신경섬유 흥분 과정

  ⒜ 전기신호 흥분

    ○ 융모가 한 방향으로 움직이면 끝 고리 구조가 펴지며, 융모 막의 이온 채널이 열림

    ○ 이온 채널이 열려 있을 때, 양극의 칼륨이온이 세포 안으로 유입됨

 

  ⒝ 비전기신호

    ○ 융모가 반대 방향으로 휘어지면 끝 고리가 느슨해지며, 이온 채널이 닫힘

    ○ 이때 전기신호 생성을 멈추게 됨

 

  ⒞ 청신경섬유 흥분 과정

    ○ 융모세포의 앞/뒤 휘어짐이 전기신호 흥분과 비전기신호를 교대로 일으킴

    ○ 전기신호는 신경전달물질 방출을 유발함

    ○ 이는 연접을 가로질러 확산하며 청신경섬유들을 흥분시킴

    ○ 연접은 청신경섬유와 내융모세포가 분리되어 있음

TMI 청신경

간단 설명

내이(속귀)에 분포되어 있는 감각신경

 

자세한 설명

청평형신경 또는 제8뇌신경이라고도 한다. 내이의 안쪽에서 전정신경과 와우 신경으로 나누어진다. 전정신경은 평형감각을 감지하는 신경의 집합체이며, 와우신경은 달팽이관의 코르티기관(나선기관)의 모세포를 통하여 청각을 감지한다.

 

와우신경은 나선형의 신경절을 만들고, 뇌간과 대뇌의 측두엽을 통하여 청각영역으로 신호를 전달하며 이를 통하여 소리를 인식하게 된다.

 

청신경전달계에 속하는 달팽이관은 처음 공기의 진동을 감지하는 고막과 연결되어 있으며, 고막과 가까운 쪽에서 고주파를 감지하고 안쪽으로 깊이 들어갈수록 저주파를 느끼게 된다. 따라서 큰 소리를 많이 듣거나 나이가 들게 되면 달팽이관 입구 근처의 청신경이 손상을 입게 되고, 이로 인하여 고주파영역에 속하는 음부터 잘 듣지 못하게 된다.

소리의 주파수는 전기신호의 시의성을 결정함

ⓐ 소리 자극의 압력 변화와 융모세포의 휘어짐

압력 증가	융모가 오른쪽으로 휘며, 융모세포가 활성화되고, 융모에 부착된 청신경섬유가 흥분함
압력 감소	융모가 왼쪽으로 휘며, 어떠한 흥분도 일어나지 않음

ⓑ 위상결속(phase locking)

청신경섬유는 단순음의 압력 증가/감소와 동시에 흥분하며, 이처럼 소리 자극의 같은 위치에서 흥분하는 속성을 위상결속이라 부름

 

ⓒ 시간적 부호화(temporal coding)
  ⒜ 고주파수 음의 경우, 압력 변화에 따라 단일 신경섬유는 불응기가 필요하므로 매번 흥분하지 않을 수 있음

  ⒝ 그러나 음파의 정점에서 흥분하는 많은 신경섬유의 반응을 결합하면, 전반적 흥분 패턴은 소리 자극의 주파수에 대응함

  ⒞ 이처럼 소리의 주파수는 전기신호의 시의성을 결정하며, 이를 시간적 부호화라고 함

 

청각의 장소설(place theory of hearing)

ⓐ 기저막의 진동은 주파수에 따라 더 많이 진동하는 위치가 달라짐

 

ⓑ 기저부는 고주파수에 조율되어 있고, 정점은 저주파수에 조율되어 있으며, 최상의 주파수는 이 두 극단들 사이ㅔㅇ서 기저막을 따라 계속 변동함

 

ⓒ 소리 주파수가 달팽이관을 따라 있는 신경 흥분이 최대인 장소에 의해 표시됨

 

ⓓ 기저막의 각 장소는 여러 주파수에 가장 잘 반응하도록 조율되어 있음(달팽이관의 장소와 소리의 주파수를 연결)

 

제2장 청각의 기본 기능

청각 경로의 겉질

ⓐ 겉질하 구조(subcortical structure)

  ⒜ 달팽이관에서 나온 청신경섬유가 연접하는 겉질 아래의 일련의 구조들임

  ⒝ 청각신호가 달팽이관에서부터 청각 겉질에 이르는, [달팽이관핵 > 상올리브핵 > 하구 > 안쪽무릎핵]의 경로임

달팽이관핵 (cochiea nucleus)	청각 겉질하 구조의 시작으로, 두 귀의 신호를 상올리브핵으로 전달함
상올리브핵 (superior olivary nucleus)	○ 뇌간에 위치한 상오리브핵은 두 귀에서 온 신호가 처음으로 만나는 지점으로, 여기서의 처리는 두 귀 위치 파악에서 중요한 역할을 함 ○ 청각 구조에서 양측 간 정보 교차가 일어날 수 있음을 보여줌
하구 (inferior colliculus)	중뇌에 위치한 하구는 상올리브핵과 마찬가지로 두 귀 단서를 처리함
안쪽무릎핵 (medial geniculate nucleus)	시상에 위치한 안쪽무릎핵은 청각 겉질하 구조의 마지막 구조로, 청신경섬유는 안쪽무릎핵에서 겉질의 관자엽에 있는 1차 청각겉질 또는 청각 수용 영역으로 계속됨

ⓑ 1차 청각겉질(primary auditory cortex) / 청각 수용 영역(A1 : auditory receiving area)

1차 청각겉질은 관자엽에 위치하고, 청각 신호를 겉질의 다른 청각 영역으로 이동시키며, 핵심 영역(core area)에 포함됨

 

ⓒ 겉질의 주요 청각 영역

핵심 영역 (core area)	1차 청각겉질과 인근 영역을 포함하는 영역임 청각적 위치 파악과 소리 재인에 중요한 역할을 함
벨트 영역 (belt area)	핵심 영역을 둘러싸고 있는 영역임 핵심 영역과 마찬가지로 청각적 위치 파악과 소리 재인에 중요한 역할을 함

 

제3장 청각 패턴 지각

말소리의 기본 단위

ⓐ 음소(phoneme)는 말소리의 가장 작은 단위이며, 음소가 바뀌면 단어의 의미가 바뀜

 

ⓑ 음소의 수는 각 특정 언어마다 다르므로, 음소는 그 언어에서 사용되는 소리의 측면에서 정의됨

 

ⓒ 한 단위의 소리가 끝나면 다른 단위의 소리가 시작되는 식이 아니라, 이웃한 소리들이 서로 겹쳐 있음

 

범주적 지각(categorical perception)

연속선상에 있는 자극이 별개의 범주로 구분되어 지각되는 경우에 발생함

 

ⓐ 음성구동시간(VOT : Voice Onset Time)

말소리의 연속성을 보여주는 특성으로, 소리의 시작과 유성화에 동반되는 성대 떨림의 시작 사이에 존재하는 시간적 지연임

 

ⓑ 음소 경계(phonetic boundary)

  ⒜ 컴퓨터를 이용한 연구에서 /da/와 /ta/ 사이의 음성 자극을 들려준 결과, VOT가 넓은 범위에 걸쳐 연속적으로 변화함에도 피험자들은 /da/ 또는 /ta/만 들었다고 보고했음

  ⒝ 음소 경계는 /da/가 /ta/로 변화해서 지각할 때의 VOT를 말하며, 음소 경계의 왼쪽에 있는 VOT에서는 /da/가, 오른쪽에 있는 VOT에 대해서는 /ta/가 지각됨

  ⒞ 변별 검사(discrimination test)

음소 경계를 이용하여, VOT가 상이한 두 자극을 제시하였을 때 두 소리가 같게 들리는지, 다르게 들리는지 알아보는 검사임

  ⒟ 음소 경계가 같은 편에 있는 모든 자극이 돌일한 범주로 지각되는 것은 청각에서의 지각적 항등성의 예시임

 

말소리 지각의 대뇌겉질 위치

ⓐ 브로카 영역(Broca area)

  ⒜ 이마엽에 위치하며, 말소리 생성에 중요한 역할을 함

  ⒝ 브로카 실어증(Broca aphasia)

브로카 영역이 손상된 환자는 말소리 이해는 온전한 반면, 말을 하는 데 어려움을 겪으며, 짧은 문장만을 말할 수 있음

 

ⓑ 베르니케 영역(Wernicke area)

  ⒜ 관자엽에 위치하며, 말소리 이해에 중요한 역할을 함

  ⒝ 베르니케 실어증(Wernicke aphasia)

베르니케 영역이 손상된 환자의 경우 말을 유창하게 할 수 있지만, 말하는 내용이 체계가 없고 의미가 없으며, 말소리 이해에 어려움을 겪음

  ⒞ 단어농(word deafness)

가장 극단적인 베르니케 실어증의 형태로, 순음을 듣는 능력은 이상이 없는 반면, 단어를 인식할 수 없음

 

ⓒ 목소리 영역과 목소리 세포

  ⒜ 목소리 영역

Pascal Belin과 동료들(2000)이 fMRI를 통해 찾은 영역으로, 인간의 위관자 고랑(STS : Superior Temporal Sulcus)에 위치하며, 다른 소리보다 사람의 목소리에 더 활성화됨

  ⒝ 목소리 세포(voice cell)

Catherine Perrodin과 동료들(2011)이 기록한 신경세포로, 다른 동물들의 부르는 소리 또는 [목소리 아닌] 소리보다 원숭이끼리 부르는 녹음된 소리에 더 강한 반응하는 세포임

  ⒞ [목소리 영역]과 [목소리 세포] 둘 다 관자엽에 위치하며, [무엇] 경로에 포함됨

 

ⓓ 말소리 지각의 이중-흐름 모형(dual-stream model of speech perception)

말소리 지각과 관련하여 대뇌겉질 조직이 복측(무엇) 또는 배측(어디) 경로라는 이중 흐름으로 구성된다는 제안임

복측(또는 무엇) 경로	관자엽에서 시작하는 경로로, 목소리의 재인을 담당함
배측(또는 어디) 경로	마루엽에서 시작하는 경로로, 말을 생성하는 움직임과 음향신호의 관련을 담당함

 

대뇌겉질 신호로부터 말소리를 재구성하기

ⓐ [말소리 해독기]란 말소리 영역에 있는 전기적 신호 패턴이 말소리로 표상되는 방식임

  ⒜ Pasley와 동료 연구자들(2012)은 뇌 수술이 필요한 간질 환자를 대상으로, 뇌 표면에 전극을 부착하여 말소리를 제시 후 전극의 신호를 기록하였음

  ⒝ 다양한 전극에서 기록된 활동으로부터 나온 말소리 자극에서 주파수 패턴의 여부를 파악하고, 이 활동 패턴을 말소리 해독기가 분석했음

 

ⓑ [재구성된] 분음파형도

제시된 말소리를 바탕으로 말소리 분음파형도를 재구성하며, 이는 뇌에 부착된 전극 배열이 기록한 전기적 신호로부터 구성되었기 때문에, [재구성된] 분음파형도라고 부름

 

ⓒ 결과 활용

  ⒜ 재구성된 분음파형도의 주파수 패턴을 소리로 바꿔 주는 재생 기구를 사용했을 때, 환자가 듣고 있는 단어처럼 재인될 수 있는 말소리로 듣는 것이 가능했음

  ⒝ 이러한 기구를 활용하면 말을 하지 못하는 환자들이 자신의 생각을 말소리로 변환하여 의사소통을 할 수 있게 해 주는 것이 가능할 것임

TMI 대뇌겉질

간단 설명

대뇌에서 가장 겉에 위치하는 신경세포들의 집합으로 고차원적 기능을 수행하는 부분

 

자세한 설명

대뇌겉질은 대뇌의 가장 표면에 위치하고 있으며 두께는 2~4mm 정도이다. 대뇌겉질은 부위에 따라 기능이 다르며 각각 기억, 집중, 사고, 언어, 각성 및 의식 등의 중요 기능을 담당한다.

 

대뇌겉질은 계통발생학상 새겉질(신피질)과 부등겉질(이종피질)로 나뉘어지기도 하는데 사람의 대뇌겉질의 90%가 새겉질이고 10%만이 부등겉질이다.

대뇌겉질 우치와 대뇌의 엽과 각 부분의 기능 [출처 : 네이버 지식백과]