공간청각손실

공간청각손실
전문	청각학

공간 청력 손실은 청각장애의 한 형태를 말하며, 음이 우주에서 어디에서 발생하는지에 대한 공간 신호를 사용할 수 없다.이것은 차례로 배경 잡음 앞에서 말을 이해하는 능력에 영향을 미친다.^[1]

공간 청각장애인들은 한 방향에서 오는 말을 처리하는 동시에 다른 방향에서 오는 '소음'을 걸러내는 데 어려움을 겪는다.연구 결과에 따르면 공간 청각 손실은 어린이의 중앙 청각 처리 장애(CAPD)의 주요 원인이 되고 있다.공간 청각장애를 가진 아이들은 일반적으로 교실에서 말을 이해하는 데 어려움을 겪는다.^[1]공간 청력 손실은 70세 이상 대부분의 사람들에게서 발견되며, 때때로 다른 종류의 청력 손실에 대해 독립적일 수 있다.^[2]노안경과 마찬가지로 공간 청력 손실은 연령에 따라 다양하다.유년기와 성인이 되어서야 그것은 공간적인 청력을 얻는 것으로 볼 수 있다(소음 속에서 말하는 것을 듣는 것이 더 쉬워짐), 그리고 중년기와 공간적 청력 상실을 넘어(소음 속에서 말하는 것을 다시 듣는 것이 더 어려워짐과 함께).

왼쪽 또는 오른쪽(수평면)에서 도달하는 소리 흐름은 주로 두 귀에 도달하는 동일한 소리의 작은 시간 차이에 의해 국소화된다.머리 바로 앞에서 나는 소리가 양귀에 동시에 들린다.머리 옆쪽으로 들리는 소리는 약 0.0005초 후에 가장 멀리 떨어진 귀에서 들린다.약 0.0003초 후에 한쪽으로 반쯤 가는 소리가 들린다.이것은 경막간 시간차(ITD) 큐로, 코클레아 이후에 시작하여 뇌계와 뇌중추를 통과하는 두 개의 중앙 청각 경로에서 신호 처리에 의해 측정된다.^[3]공간 청각 장애가 있는 사람들 중 일부는 ITD(저주파수) 신호를 처리할 수 없다.

머리 아래, 머리 위, 머리 뒤(수직면)에서 도달하는 소리 흐름은 중앙 청각 경로에서 신호 처리에 의해 다시 국소화된다.그러나 이번에는 핀나의 복잡한 모양에 의해 귀에 도달하는 소리에 더해지는 노치/피크 신호들이다.위에서 들려오는 소리와 비교해서 아래쪽에서 들려오는 소리에 다른 노치/피크가 추가되고, 뒤에서 들려오는 소리와 비교된다.4kHz~10kHz 범위의 소음에 가장 중요한 노치가 추가된다.^[4]공간 청각장애 환자 중 일부는 피나 관련(고주파수) 신호를 처리할 수 없다.

소리 흐름의 표현이 청각 경로의 끝에 도달할 때까지 뇌계 억제 처리는 오른쪽 경로가 왼쪽 귀의 소리만을 책임지고 왼쪽 귀의 소리는 왼쪽 귀의 소리만을 책임지는 것을 보장한다.^[5]그러면 전체 청각 장면을 지도화하는 것은 (자체적으로) 우반구의 청각 피질(AC)오른쪽 청각 헤미필드에 대한 정보는 일단 좌뇌와 우뇌의 동음이의 영역을 연결하는 뇌백질인 말뭉치(CC)를 통과하면 좌뇌 헤미필드에 대한 정보와 결합된다.^[6]공간 청각 손실이 있는 사람들 중 일부는 좌우 헤미필드의 청각 표현을 통합할 수 없으며, 결과적으로 청각 공간의 표현을 유지할 수 없다.

청각 공간 표현은 단일 청각 흐름에 주의를 기울일 수 있게 한다(상향 하향 구동).이득 메커니즘은 음성 스트림의 향상과 다른 음성 스트림 및 소음 스트림의 억제를 포함하여 사용할 수 있다.^[7]억제 메커니즘은 두 개의 콜레아에서 나오는 출력의 가변 억제를 포함하는 것을 사용할 수 있다.^[8]공간 청각 장애가 있는 사람들 중 일부는 원하지 않는 콜레아 출력을 억제할 수 없다.

공간적 청각장애를 가진 사람들은 서로 다른 소리들이 나오는 방향을 정확히 인지할 수 없고 그들의 청력은 더 이상 3차원(3D)이 아니다. 후방에서 나오는 소리들은 앞에서 오는 것처럼 보일 수도 있다.왼쪽이나 오른쪽에서 흘러나오는 소리들은 앞에서 나오는 것처럼 보일 수도 있다.이득 메커니즘은 다른 모든 소리 스트림에서 관심의 음성 스트림을 향상시키기 위해 사용될 수 없다.공간청각장애인은 공간청각장애가 없는 사람에 비해 배경소음에서 음성을 들을 때 일반적으로 10dB 이상 대상발언을 올려야 한다.^[9]

공간 청각 능력은 보통 유아기에 발달하기 시작하고, 그 후 초기 성인기로 계속 발달한다.50세 이후 공간 청각 능력이 저하되기 시작한다.^[10]주변 청각과 중앙 청각 장애 모두 초기 발달을 방해할 수 있다.몇몇 개인들에게는 다양한 이유로 인해, 두 귀 공간 청각 능력의 성숙은 결코 일어나지 않을 수도 있다.예를 들어, "황갈색 귀"와 같은 귀 감염의 장기화는 그것의 발달을 현저하게 방해할 가능성이 있다.^[11]

코퍼스칼로섬

많은 신경과학 연구가 음성 처리 모델의 개발과 개선을 촉진했다.이 모델은 음운 처리를 위한 좌반구 전문화와 일치하는 비대칭 구간 및 구내 연결로 뇌의 두 반구 사이의 협력을 보여준다.^[12]우뇌는 소리 국산화용으로 더욱 전문화된 반면,^[13] 뇌의 청각 공간 표현은 양쪽 반구의 정보 통합을 필요로 한다.^[14]

말뭉치는 두 반구 사이의 주요 의사소통 경로다.성숙기에 그것은 백질의 큰 덩어리로, 두 대뇌 반구의 백질을 연결하는 섬유 묶음으로 이루어져 있다.그것의 카우달과 스플레늄 부분은 1차 및 2차 청각 피질 및 기타 청각 응답 영역에서 발생하는 섬유질을 포함한다.^[15]청각 정보의 전반적 뇌간 전달은 양음 신호에 의존하는 공간 청각 기능에 중요한 역할을 한다.^[16]다양한 연구에 따르면, 일반적인 오디오그램에도 불구하고, 청각 간뇌 전달 결손이 알려진 어린이들은 특히 소음에서 소리를 국소화하고 말을 이해하는 데 어려움을 겪고 있다.^[17]

인간의 두뇌의 CC는 그 크기가 인생의 4년차까지 계속 증가하면서 비교적 성숙하는 속도가 느리다.이때부터 서서히 줄어들기 시작한다.^[18]LiSN-S SRT 점수는 소음이 심한 환경에서 말을 이해하는 능력은 나이가 들수록 발달하고, 18살과 같이 성인이 되기 시작하며, 40세에서 50세 사이에 감소하기 시작한다는 것을 보여준다.^[19]

SOC와 MOC의 역할

MOC(Medial Olivococochlear bundle)는 우수한 올리버 복합체(SOC)로 알려진 뇌줄기 핵의 집합체 중 하나이다.MOC는 달팽이관 증폭의 이득을 줄임으로써 달팽이관의 외부 머리카락 세포를 내향적으로 만들고 그 활동으로 소리에 대한 기본적인 기억 반응을 줄일 수 있다.^[20]

조용한 환경에서 한 사람의 말을 듣는다면, MOC의 효율적 경로는 근본적으로 비활용적이다.이 경우 단일 음성 스트림이 양쪽 귀에 들어가고 그 표현은 두 개의 청각 경로를 이용한다.^[5]이 하천은 좌뇌에 의한 언어 처리를 위해 좌우 청각 피질 모두에 도달한다.

소음 환경에서 MOC 효율적 경로는 두 가지 뚜렷한 방법으로 활성화되어야 한다.첫째는 두 귀에 도달하는 여러 소리 흐름에 대한 자동 응답이고, 둘째는 상하의 피티코포르갈 주의 주도 응답이다.양쪽의 목적은 청취되는 음성 스트림과 다른 모든 소리 스트림 사이의 신호 대 잡음 비를 향상시키기 위한 것이다.^[21]

자동 응답은 왼쪽 귀의 달팽이관 출력을 억제하는 MOC 배출구를 포함한다.따라서 오른쪽 귀의 출력은 지배적이며 (좌반구의 음성 처리 영역과 직접 연결된) 오른쪽 반구 스트림만이 청각 경로를 따라 이동한다.^[22]낙후된 코퍼스 칼로섬(CC)은 어떤 경우에도 우반구에서 (왼쪽 귀에서) 도달하는 청각 흐름을 좌반구로 전달할 수 없다.^[23]

성숙한 CC를 가진 성인들과 함께, 하나의 특정한 사운드 스트림에 참여하려는 주의 주도적인 (의식적인) 결정이 더 많은 MOC 활동의 촉발제다.^[24]소음이 많은 환경의 다중 스트림(우반구의 기능)을 3D 공간적으로 표현하면 귀의 선택이 가능하다.따라서 좌측 달팽이관이 아닌 우측 달팽이의 출력을 억제하도록 MOC 배출자에게 지침을 제공할 수 있다.^[8]만약 참석하고 있는 음성 스트림이 좌반구로부터 온다면, 그것은 오른쪽 반구에 도착하고 CC를 통해 음성 처리에 접근할 것이다.

진단

공간 청각 손실은 중앙 청각 처리 장애(CAPD) 아동의 배경 소음 음성 이해 능력을 평가하기 위해 고안된 LiSN-S(Listening in Spatialized Noise – 문장 내 듣기 테스트)를 통해 진단할 수 있다.^[25]LiSN-S는 청각학자들이 사람이 공간(그리고 음치 정보)을 얼마나 잘 사용하여 소음 속에서 말을 이해하는지를 측정할 수 있게 해준다.공간정보 이용불능이 아동 CAPD의 주요 원인으로 밝혀졌다.^[1]

시험 참가자는 경쟁 연설과 동시에 제시되는 일련의 표적 문장을 반복한다.대상 문장에 대한 청취자의 음성 수신 임계값(SRT)은 적응 절차를 사용하여 계산한다.대상들은 청취자 앞에서 오는 것으로 인식되는 반면, 집중하는 사람들은 그들이 공간적으로 인식되는 장소(직접 듣는 사람 앞 또는 듣는 사람의 어느 한 쪽)에 따라 다르게 인식된다.산만함의 발성 정체성도 다양하다(대상 문장의 화자와 동일하거나 다른 것).^[25]

LISN-S에서의 성능은 4가지 청취조건에 걸쳐 청취자의 성과를 비교, 2개의 SRT 대책과 3개의 '장점' 대책을 도출해 평가한다.장점 측정은 말하는 사람, 공간적인 또는 말하는 사람 및 공간적인 신호를 듣는 사람이 이용할 수 있을 때 얻을 수 있는 dB의 장점을 나타내는 것이다.장점 대책을 사용하면 시험 수행에 대한 상위 순서 스킬의 영향을 최소화할 수 있다.^[1]이것은 언어나 기억과 같은 기능에서 개인들 사이에 존재하는 불가피한 차이를 통제하는 역할을 한다.

이분법 듣기 시험은 달팽이관 억제의 주의력 제어의 효과와 청각 정보의 간 전달을 측정하는 데 사용될 수 있다.이분법적인 청취 성능은 일반적으로 (그리고 오른쪽 귀의 이점은) 코퍼스 칼로섬(CC)의 발달로 증가하며, 4년 전에 정점을 찍는다.중년 이상에 청각 체계가 노화되면 CC의 크기가 줄어들고, 주로 왼쪽 귀에서 이분법적인 청각이 나빠진다.^[26]이분법 듣기 시험은 일반적으로 헤드폰 세트를 사용하여 각 귀에 한 개씩 동시에 두 개의 서로 다른 청각 자극(보통 말)을 포함한다.참가자들은 두 메시지 중 하나 또는 (분할 주의력 테스트에서) 두 메시지에 모두 참석하도록 요청 받는다.^[27]

MOC(Medial Olivocochlear Bundle)의 활동과 달팽이관 이득 억제는 DPOE(Distration Product Otoacic Emission) 기록 방법을 사용하여 측정할 수 있다.여기에는 광대역 노이즈의 횡방향 표시와 DPOAE 진폭 및 DPOAE 억제 시작 지연 시간의 측정이 포함된다.DPOAE 억제는 연령에 의해 현저하게 영향을 받고 약 50세까지는 검출이 어려워진다.^[28]

리서치

PC 기반 공간청각 훈련 소프트웨어가 공간청각능력(아마도 이염매체의 잦은 배출로 인해) 발달에 실패한 것으로 확인된 일부 어린이들에게 도움을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다.^[29]이와 유사한 접근법이 60세 이상의 사람들에게 공간 청력 손실을 복구하는데 도움이 될 수 있는지 알아보기 위해 더 많은 연구가 필요하다.그러한 연구 중 하나는 왼쪽 귀의 이분법 검사 점수가 매일 훈련을 받으면 향상된다는 것을 보여주었다.^[30]백색 물질의 가소성에 대한 관련 연구(예: Lövdén et al. 참조)^[31]는 일부 회복이 가능할 수 있음을 시사한다.

음악 훈련은 연령대에 걸쳐 소음의 언어에 대한 탁월한 이해로 이어지고 음악적 경험은 신경 타이밍의 연령 관련 저하로부터 보호한다.^[32]음성(빠른 시간적 정보)과는 달리 음악(피치 정보)은 주로 우반구 뇌의 영역에 의해 처리된다.^[33]태어날 때부터 언어에 대한 오른쪽 귀 우위(REA)가 존재할 가능성이 있어 보인다는 점에서 음악에 대한 왼쪽 귀 우위 또한 태어날 때부터 존재하며 MOC의 (오른쪽 귀의) 억제도 이러한 우위성을 창출하는 데 비슷한 역할을 한다는 것을 따를 것이다.^[22]음악에 대한 더 큰 노출은 달팽이관 이득과 억제에 대한 의식적인 통제를 증가시키는가?소음 인식에서 언어 능력을 향상시키기 위해 음악의 겉보기 능력을 탐구하기 위한 추가 연구가 필요하다.

쌍방향 디지털 보청기는 국산화 신호를 보존하지 않는다(예: Van den Bogaert et al., 2006 참조).^[34] 이는 보청기를 환자에 장착할 때(약간에서 중간 정도의 연령 관련 손실이 있는 경우) 청각학자가 공간 청각 기능에 부정적인 영향을 미칠 위험이 있다는 것을 의미한다.배경 소음에서 언어에 대한 이해 부족이 주된 난청이라고 느끼는 환자들의 경우, 보청기는 단순히 그들의 문제를 더 악화시킬 수 있다 - 그들의 공간적 청력 증가는 10dB 영역으로 줄어들 것이다.추가 연구가 필요하지만, 개방형 보청기가 국소화 신호를 더 잘 보존할 수 있다는 연구 결과가 증가하고 있다(예: Alworth 2011 참조).^[35]

참고 항목

• 칵테일 파티 효과
• 코퍼스칼로섬
• 노안구균
• 공간청각
• 일방적인 청력 손실
• 사운드비트 청각 시스템

참조

외부 링크

• http://www.nal.gov.au