귀에서 전달되는 청각정보를 뇌가 소리로 인식하기

주파수별로 소리 정보를 처리

청각의 구조 역시 기본은 시각과 같다. 소리 정보는 소리를 직접 파악하는 기관인 귀에서 뇌로 전달되어 시상의 안쪽무릎체(내측슬상체)를 거쳐서 1차 청각 영역에서 처리된다.

소리의 근본은 공기, 물 등의 매질을 통해 전달하는 진동의 물결, 즉 음파이다. 인간의 귀에는 약 16헤르츠에서 2만 헤르츠의 음파가 들린다. 이 소리 정보가 외이로 들어와서 고막을 진동시킨다. 진동은 3개의 이소골을 차례차례 지나가면서 증폭되고, 더 안쪽에 있는 나선형의 달팽이관으로 보내진다. 진동을 전기 신호로 바꾸는 것이 달팽이관이다. 

달팽이관 안은 림프액으로 채워져 있으며, 전달된 공기의 진동이 액체를 진동시킨다. 그러면 달팽이관의 기저막에 있는 내유모세포가 자극을 받는다. 재밌는 것은, 내유모세포는 각각 반응하는 주파수가 정해져 있으며, 달팽이관 입구부터 안쪽으로, 높은 주파수 순서대로 피아노 건반처럼 가지런히 늘어서 있다. 특정 주파수에 반응한 세포는 소리 자극을 전기 신호로 변환한다. 이 신호가 상올리브핵에 도달하면 여기서 좌우의 귀로 들어온 정보가 서로 섞인다.

소리정보는 그다음에 시상의 안쪽무릎체를 거쳐서 1차 청각 영역으로 간다. 여기서 마침내 정보가 소리로 인식되는 것이다. 1차 청각 영역은 대뇌의 측두엽에 있으며, 브로드만 뇌지도 41,42 영역에 해당한다. 1차 청각 영역의 뉴런도 각각 특정 주파수에 반응하며, 주파수 순으로 배열되어 있다. 하모니, 멜로디, 리듬 등의 복잡한 소리 정보는 더욱 차원 높은 기능을 가진 영역에서 처리된다.

이상이 청각의 전달 경로인다. 우리는 단순히 소리를 디기만 하지는 않는다. 예를 들면, 무슨 소리인지 생각해내려 한다. 음악을 듣고 마음이 움직인다. 연주가라면, 자신의 연주를 들으면서 수정한다. 이처럼 기억이나 감정, 행위를 담당하는 뇌의 다양한 영역이 연동하여 소리 정보에 깊이감을 더해준다.