말소리 학습은 운동 영역보다 청각·체성감각 영역에 기댄다 — TMS 실험 결과

말하는 동작을 배우고 기억하는 데는 얼굴·입·성도의 움직임을 제어하는 운동 영역이 주된 역할을 한다고 오랫동안 여겨져 왔다. 맥길대와 예일대 의대 연구진의 이번 연구는 다른 방향을 가리킨다. 소리와 몸의 감각을 처리하는 청각·체성감각 계통이 새로운 말소리 패턴을 익히고 붙잡아 두는 데 중요하게 작동했다는 것이다.

확인 방법은 이렇다. 연구진은 참가자의 발화를 실시간으로 변형해 헤드폰으로 되들려줬다. 자기 목소리가 달라져 들리니 참가자는 발화 패턴을 조정하게 되고, 이것이 일종의 말소리 운동 학습이 된다. 그다음 비침습적 뇌자극법인 경두개자기자극(TMS)으로 청각피질, 체성감각피질, 운동피질 세 영역의 활동을 일시적으로 방해했다. 어떤 영역이 학습과 기억에 꼭 필요하다면 그 영역을 방해했을 때 24시간 뒤 유지가 떨어질 것이라는 예측이었다. 결과는 청각피질이나 체성감각피질을 방해한 쪽에서 유지가 뚜렷하게 나빠졌고, 운동피질 방해는 유지에 거의 영향을 주지 않았다.

같은 연구진이 앞서 팔·손 움직임으로 진행한 연구에서도 감각 영역을 방해하면 새 운동 기술의 학습과 유지가 방해받는다는 결과가 나왔다. 운동 기술을 익히는 과정을 움직임을 내보내는 쪽만이 아니라 소리와 몸의 감각을 받아들이는 쪽에서도 볼 여지가 있다는 뜻이다. 다만 이번 실험은 말소리를 대상으로 한 것이고, 웨이트나 구기 종목 같은 다른 운동 학습에 그대로 옮겨지는지는 이 연구가 보여준 범위 밖이다. 연구진은 앞으로 관여하는 구체적 피질 회로를 찾고 감각 기반 접근을 뇌졸중 재활과 말하기 회복에 적용하는 쪽을 살펴볼 계획이라고 밝혔다. 논문은 PNAS에 실렸다.

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