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2019-10-22

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우리는 한 번에 얼마나 많은 소리를 들을 수 있을까요?

사람의 귀는 실로 놀랍습니다. 사람이 들을 수 있는 소리의 범위는 매우 넓으며, 뛰어난 지능으로 다양한 소리를 식별해 낼 수 있습니다. 그렇다면 인간의 청력은 어디까지 들을 수 있고, 얼마나 많은 소리를 동시에 들을 수 있는 것일까요?

청력에 문제가 없는 사람들은 소리를 듣는 것을 그저 당연하게 받아들이는 경우가 많습니다. 그도 그러한 것이 우리는 소리를 듣는 과정보다 무엇을 듣는 지에 더 집중하기 때문입니다.

소리를 들을 때 뇌에서 어떻게 처리하고 인지하는 가에 관하여 많은 과학적 연구가 이루어지고 있지만 아직 밝혀지지 않은 것들이 남아 있습니다. 뇌에서 소리를 인지하는 과정을 알아보기 전 먼저 우리 귀 안에는 어떠한 것들이 있고, 각각의 역할이 무엇인지 함께 이해해 보도록 합시다!

 

우리의 귀는 어떻게 구성되어 있나요?

눈이나 코와는 달리, 귀 안에는 움직이는 기관이 많이 있습니다. 각각의 작은 기관들이 귀 안에 오밀조밀 모여 있다 보니 문제가 발생하기도 쉽지만, 한편으로는 우리 신체가 얼마나 유기적으로 움직이는 지 알 수 있는 부분이기도 합니다. 귀 안에 어떠한 기관들이 모여 있는지 아래에서 살펴볼까요?

 

  • 귓바퀴 : 귀에서 가장 눈에 띄는 부분입니다. 귓바퀴는 외부 소리를 한 곳으로 모아 귀 안으로 전달하기 적합한 구조를 갖추었습니다.
  • 외이도 : 소리가 귀를 따라 고막으로 전달되는 통로입니다.
  • 고막 : 고막은 외이와 중이를 나누는 기준으로, 소리를 진동시켜 내이로 전달하는 역할을 합니다.
  • 이소골 : 이소골은 중이에 있는 세 개의 작은 뼈로, 외이로부터 전달된 진동을 내이로 전달합니다. 추골, 침골, 등골이 있습니다.
  • 유스타키오관(이관) : 유스타키오관은중이의 환기와 분비물을 배출하는 역할을 합니다. 유스타키오관을 통해서 고막의 안과 바깥쪽이 같은 기압을 유지하며, 이는 고막이 최상의 떨림을 만들 수 있는 조건이 됩니다.
  • 미로 : 청각의 평형감각이 이루어지는 내이인데, 그 모양이 미로처럼 복잡하게 생겼다고 하여 붙여진 이름입니다. 미로는 골미로와 막미로로 이루어지며, 달팽이관, 전정, 반고리관으로 구성됩니다. 달팽이관은 청각을 담당하고, 전정과 반고리관은 평형감각을 담당합니다.
  • 달팽이관 : 달팽이 혹는 나선형 모양의 기관으로 내부에는 림프액과 청각 세포가 있습니다. 소리 진동이 중이의 뼈를 지나 내이로 전달되면서 달팽이관의 림프액에 파동을 일으키면, 이러한 움직임을 청각 세포가 감지하고 청신경을 통해 뇌까지 도달하게 됩니다.
  • 반원형 운하 : 내이에 위치하며 몸이 얼마나 회전하는지를 감지하는 평형기관입니다. 세 개의 고리로 구성되는데, 앞 반고리관은 수직 회전 운동을, 옆 반고리관은 수평 회전 운동을, 그리고 뒤 반고리관은 수직 회전 운동을 감지합니다.
  • 청신경 : 청신경이란 소리 자극을 받아 중추신경계로 그 자극을 전달하는 신경을 말합니다. 내이의 안쪽에서 전정신경과 와우신경으로 나누어지며, 전정신경은 평형감각을 감지하는 신경의 집합체이며, 와우신경은 달팽이관의 코르티기관의 모세포를 통하여 청각을 감지합니다.

 

소리의 전달 과정은 어떻게 되나요?

귀 안의 기관과 기능을 알아보았으니, 이제 귀에서 소리를 어떻게 듣는지 알아볼까요? 실제로 위에 나열된 기관은 모두 우리가 소리를 듣는 과정에 있어서 필수적인 역할을 합니다. 이들 중 어느 곳에서 문제가 생겼는지에 따라서 난청의 종류가 달라집니다.

외부의 소리는 차례대로 외이, 중이, 내이를 거쳐서 뇌로 전달되는데, 이 때 진동에 의해 파동의 형태로 전달됩니다. 이 음파가 외이도를 따라 고막으로 이동하면 이소골을 진동시키며, 이소골에서 증폭된 음파를 달팽이관으로 보냅니다. 증폭된 음파가 달팽이관에 도달하면 전기에너지로 변환 후 청신경으로 전송됩니다. 이 때, 달팽이관에서 큰 진폭으로 처리되는 진동은 큰 소리로 인식하고, 작은 진폭의 진동은 조용한 소리로 인식해 뇌로 전달합니다.

그렇다면 이렇게 전달된 소리를 뇌에서는 어떻게 받아들일까요?

 

뇌에서는 어떻게 소리를 처리할까요?

뇌에서는 소리를 인지하고 식별하는 기능을 담당하는데, 이 과정은 상당히 가변적이고 복잡합니다. 예를 들어, 음악을 듣다가 아무 이유 없이 소름 돋았던 경험이 있지 않나요? 이처럼 사람들이 소리에 어떻게 그리고 왜 반응하는지를 탐구하는 학문을 심리 음향학이라 합니다. 즉, 심리 음향학은 인간이 다양한 소리를 인지하는 방식을 연구하는 학문으로써 소리와 인간의 심리적, 생리적 반응에 초점을 맞춥니다.

심리 음향학은 우리에게 “인간은 한 번에 얼마나 많은 종류의 소리를 들을 수 있을까?” 라는 질문을 던져 줍니다. 사람의 귀는 우리가 깨닫지 못하는 순간에도 주변에서 일어나는 소리를 끊임없이 듣기 때문에 많은 사람들이 동시에 이야기하더라도 그 모든 말소리를 실질적으로 들을 순 있습니다. 그러나 그 많은 소리를 뇌에서 한꺼번에 처리하기는 현실적으로 어렵기 때문에 우리는 그 중 제한된 소리만을 듣고 이해할 수 있습니다.

이처럼 심리 음향학은 수많은 소리 중 우리의 생각과 인식을 활성화시키는 소리는 어떤 소리이고, 더 나아가 뇌가 주변 환경과 어떻게 반응하는가를 탐구합니다. 여전히 가야할 길은 멀지만 뇌를 이해하고 어떤 과정을 통해 듣는지를 이해하려고 노력하는 것만으로도 우리에게 시사하는 바가 많겠지요?

 

 

이번 주제에 대해 재미있게 글을 읽으셨다면, 시그니아 블로그에 올라오는 다른 게시글도 유용한 도움이 될 것입니다. 앞으로도 난청, 청력 건강 및 보청기에 관한 흥미로운 글들이 올라오니 많은 관심 부탁드립니다! 😊