음악과 학습의 뇌과학
박세근 지음
이 책은 소아청소년과 전문의가 발달장애, 언어장애, ADHD, 자폐스펙트럼장애 등 학습장애와 발달장애의 근본적인 문제를 청각 인지의 관점에서 설명하고, 임상 경험을 통해 듣기 능력의 변화가 아이들의 발달에 얼마나 긍정적인 영향을 미칠 수 있는지를 제시하고 있다.
I. 듣기 능력의 변화가 아이들의 발달에 미치는 긍정적인 영향
1. 청각 인지와 발달장애
- 발달장애와 학습장애의 근본적인 문제는 ‘청각 인지의 문제’와 밀접하게 연결되어 있다.
- 청각 인지 개선이 아이들의 전반적인 발달에 미치는 긍정적 영향을 이론적, 경험적 근거를
통해 설명하는데, 임상 경험에 따르면, 아이들의 ‘듣기’ 능력이 향상되면 발달장애와 학습장
애 증상이 호전될 수 있다고 한다.
2. 음악과 언어의 관계
- 음악이 인간에게 중요한 이유는 ‘음악과 언어의 유사성’에 있다.
- 음악과 언어는 동일한 두뇌 회로를 많이 공유하며, 말소리와 음악의 소리 구조도 밀접한 연
관이 있다.
- ‘음악은 언어의 전조’라는 표현처럼, 언어를 배우기 이전에 음악이 중요한 역할을 한다.
3. 음악과 언어 장애 치료
- 음악과 언어 정보는 같은 신경회로에서 처리되기 때문에, 음악은 언어장애, 난독증, 파킨슨
병 치료에 효과적일 수 있다.
- OPERA 가설은 이러한 관계를 설명하는 유력한 이론이다.
: OPERA 가설에 따르면, 음악 훈련은 언어를 직접 훈련하는 것보다 더 효과적일 수 있다.
: 음악이 두뇌의 언어처리 회로를 자극하여, 언어장애 치료에 긍정적 영향을 줄 수 있다.
4. 청각 경로와 정서적, 신체적 반응
- 소리가 대뇌 청각피질에 도달하기 전에 변연계와 운동계를 자극할 수 있다.
- 이를 통해, 고차원적인 사고 없이도 정서적 변화나 신체 움직임이 발생할 수 있다.
- 이처럼 소리 정보는 비전통적 청각 경로를 통해 직접적으로 소뇌, 변연계, 운동계로
연결되고, 청각 정보를 더 풍부하게 인지하고, 느낄 수 있게 된다.
5. 음악과 두뇌 활동
- 인간의 두뇌에는 단일한 음악 중추가 존재하지 않는다.
- 음악을 들을 때는 청각 영역과 정서 담당 영역이 서로 정보를 주고받으며, 악기 연주 시에
는 청각, 시각, 운동, 체성감각 영역 등 두뇌 전체가 활성화된다.
- 실제로 뇌과학자들이 음악가가 악기를 연주할 때 기능성 MRI를 통해 관찰한 결과, 특정 부
위가 아닌 두뇌 전체가 활성화되는 것을 확인하였다.
II. 음악 점수와 언어 점수의 상관관계
1. 음악과 언어의 관계
- 밀로바노프는 음악 점수와 발음 정확도 사이에 비례 관계가 있다고 주장하였고, 주크는 초
등학생을 대상으로 한 연구에서 기타 코드 맞추기 점수와 언어 능력 간의 상관관계를 발견
했다.
- 이러한 연구 결과는 음악과 언어가 공통된 신경회로를 사용하기 때문에 가능하며, 음악 훈
련이 언어 능력을 향상시킬 수 있고, 언어 훈련이 음악 능력 향상에 기여할 수 있음을 시
사한다.
2. 음악 훈련과 읽기 능력
- 앤버리는 음악 능력 측정 점수와 읽기 검사 점수가 비례한다는 연구 결과를 발표하였다.
- 고든은 여러 논문을 정리한 결과, 음운 인식 능력과 리듬 능력이 비례한다는 결론을 얻었
다.
- 허스는 난독증 아이들이 리듬 인지 능력이 부족하다는 점을 발견하였다.
- 이는 읽기 능력에 있어 시각보다 청각 기능이 더 중요하다는 것을 의미하며, 귀와 와우(달
팽이관) 기능, 그리고 전정 기능이 읽기에 필수적인 요소임을 보여준다.
3. ADHD와 청각 자극
- ADHD 아이들은 산만하고 여러 감각에 예민한데, 특히 소리 감각에 민감하여 작은 소음에
도 주의 집중이 깨질 수 있다.
- 이때, 골전도(Bone Conduction)를 이용하면 와우의 유모세포를 보호하면서도 전정기관에
충분한 소리 자극을 줄 수 있다.
- 골전도 헤드셋을 사용하여 저음으로 구성된 음악을 ADHD 아이들에게 들려주면 전정 자극
이 충분히 이루어질 수 있다.
4. 자폐 스펙트럼 장애와 언어치료
- 대부분의 자폐 스펙트럼 장애 아동들은 언어 치료가 필요하지만, 이들은 골전도가 공기전
도보다 우세하고 청각이 과민한 상태로, 소리를 명확히 인지하지 못하는 경우가 많다.
- 이로 인해 언어 치료의 효과가 낮아질 수 있으며, 이때 과도한 골전도의 민감성을 약화시
키는 훈련을 병행하면 공기전도를 통한 청취가 주된 경로가 되어 언어 발달이 촉진될 수
있다.
5. 청각 인지 과정의 중요성
- 청각 인지 과정의 오류는 학습, 일상, 사회생활에서 큰 불편을 초래한다.
- 난독증, 언어 발달 장애, 자폐 스펙트럼 장애와 같은 발달 장애 또는 학습 장애를 가진 사
람뿐만 아니라, 특별한 장애가 없는 사람들 중에서도 청각 과민증상을 호소하는 경우가 있
다.
- 청각 훈련 도구의 중요한 조건은 특정 주파수 영역대의 소리를 제거하거나 강화하여, 듣고
자 하는 주파수 영역대의 소리만을 추출할 수 있게 하는 것이다.
III. 리듬 인지와 두뇌 신경 회로
1. 리듬 인지의 신경 회로
- 두뇌는 소리 정보에서 리듬을 찾아내고 인지하는 신경 회로를 가지고 있다.
- 이 회로는 기저핵, 시상, 대뇌피질을 연결하는 구조로, 특히 선조체에서 전전두엽으로 이어
지는 억제 회로와 관련이 있다.
- 도파민 수용체는 이 회로에서 중요한 역할을 하며, 그 기능은 유전적 영향을 받을 수 있어
박자 감각이 둔한 사람에게 가족력이 있을 가능성이 높다.
2. 리듬 인지와 학습 및 발달
- 하이드와 톰슨의 연구에 따르면, 난독증 어린이를 두 집단으로 나누어 리듬 위주의 음악
훈련과 읽기 훈련을 각각 진행했을 때, 두 그룹 모두 음운 인식 능력이 향상되었다는 결과
가 나왔다.
- 이는 리듬 인지 능력이 학습, 발달, 집중력, 수행능력에 결정적인 역할을 한다는 것을 의
미한다.
3. 리듬 인지와 주의 집중
- 음악을 들을 때, 뇌는 강한 박자에 주의를 집중하게 되며, 이는 청각적 주의 집중 능력을
높여준다.
- 음악의 강박을 찾는 것은 말소리 속에서 강세를 찾는 것과 유사하며, 리듬을 통해 주의 집
중 틀을 형성할 수 있다.
- 음악의 리듬과 언어의 리듬은 공통된 신경회로에서 처리되므로, 리듬 훈련은 청각적 주의 집중을 향상시킬 수 있다.
4. 리듬 훈련과 운동 타이밍
- 리듬 훈련은 리듬을 정확히 인지하고 이를 바탕으로 운동 타이밍을 맞추는 훈련이다.
- 1992년 미국의 정신과 의사 그린스펀이 개발한 IM 훈련(Interactive Metronome)은 설정
된 박자에 맞춰 사지의 말단 부위를 사용하는 동작을 수행하고, 시각적 및 청각적 피드백 을 통해 다음 동작의 타이밍을 더 정확하게 맞추도록 한다.
5. IM 훈련의 효과
- IM 훈련은 ADHD 치료에 효과적이다.
- 리듬에 맞춰 동작의 타이밍을 조절하는 과정에서, 두뇌의 선조체와 전전두엽을 연결하는
억제 회로가 활성화된다.
- 이 훈련은 집중력 향상뿐 아니라, 스포츠 선수의 경기력을 높이는 데도 활용될 수 있다.
