사람은 잠든 상태에도 바깥 환경을 감시하며 특정 소리를 감지한다는 연구결과가 나타난 것이다.
최근 \'네이처 인간 행동(Nature Human Behaviour) 저널\'에 실린 논문에 따르면 우리의 뇌는 자는 동안이라도 바깥 세계의 특정 소리에 반응한다고 밝혀졌다. 심지어 두 가지 소리가 동시에 들어왔을 때 더 유용한 정보를 가려내기까지 한다고 전했다.
연구팀은 이번 연구를 통해 실험참가자들이 잠을 자는 동안 어떤 소리에 집중하는지 확인하는 실험을 진행하였다. 연구팀은 뇌전도를 이용해 실험참가자들의 뇌파가 변화하는 패턴을 조사하였다.
실험참가자 24명은 깨어있을 때와 자고 있을 동안 특정한 소리 정보들에 노출됐다. 연구팀은 1분 길이의 연설 내용을 준비했다. 일부 내용은 뉴스, 영화, 위키피디아 등에서 가져왔으며 또 다른 일부는 문장 구조는 정상이지만 횡설수설 알아들을 수 없는 말들로 구성된 구절들이었다. 실험참가자들이 이를 듣는 동안 연구팀은 그들의 뇌전도 신호를 기록하였다.
연구팀이 준비한 컴퓨터 알고리즘은 오디오 내용에 따라 실험참가자들의 뇌파가 어떻게 변화하는지를 학습했다. 알고리즘은 실험참가자들의 뇌파를 기록하고, 이 기록을 통해 음성 신호를 재건하였다.
연구팀은 두 가지 소리를 동시에 들었을 때 뇌 반응을 알아보기 위해서 정상적인 말과 횡설수설하는 말을 실험참가자들에게 동시에 들려주었으며 뇌전도 뇌파 데이터를 분석했다. 헤드폰을 이용해 한쪽 귀에는 정상적인 말, 다른 한쪽은 횡설수설하는 말을 들려줬다.
실험 결과, 컴퓨터 알고리즘은 실험참가자들이 깨어있을 때뿐만 아니라 자고 있을 때에도 뇌파 기록으로부터 음성 신호들을 재건했다. 이는 즉 자는 동안에도 뇌가 소리를 듣고 처리했다는 뜻이다.
또한 횡설수설한 말보다 의미가 있는 말에 대한 음성 신호 재건이 더 잘 이뤄졌다. 이는 뇌가 의미 있는 말을 더 잘 감지한다는 이야기이다.
수면 단계 역시 중요한 역할을 했다. 수면 2단계인 얕은 잠을 잘 때는 뇌가 의미 있는 말을 비교적 잘 인지하는 경향을 보이지만, 수면 3단계인 깊은 수면에서는 인지하지 못한 것으로 나타났다.
자는 동안 바깥소리를 인지한다는 것은 진화론적인 관점에서의 의미 해석된다. 자는 동안 위협적인 상황이 벌어지게 되면 소리를 통해 이를 감지하며 재빨리 일어나 위기에 대처할 수 있도록 이러한 능력이 형성됐을 것이란 게 연구팀이 전했다.
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