청각중추의 성질
①소리의 강도 식별
소리의 강도는 흥분충동의 빈도로 변환된다는 기본원칙은 와우신경에 있어서는 대체로 타당하다. 그러나 흥분충동의 빈도는 음파의 진동수에도 관계되어 있으므로 이것만으로 충분하다고는 말할 수 없다. 대뇌피질에서의 응답을 조사해 보면 많은 세포는 자극의 개시와 종료 때에만 응답하는 개시종료형 on - off type이고 소리자극 중에는 몇 개의 흥분충동이 발생하고 소리자극을 강하게 하더라도 그 빈도는 변하지 않는다. 결국 대뇌피질에 있어서 소리의 강도는 흥분하는 신경원의 수에 의하여 식별되는 셈이다.
②음조 높이의 식별
개에서 내측슬상체로부터 대뇌피질까지 진동수에 대한 응답에 층상배열 tonotopic localization을 볼 수 있다고 하였다. 또 청각영역을 제거한 고양이에서도 소리의 시작, 고저, 강도를 식별할 수 있었다. 따라서 음조의 높이와 크기의 식별은 피질 밑에서 이루어지며 청각영역은 더욱 고도의 통합을 하고 있다고 생각된다. 청각영역 절제로 잃은 기능은 음원의 방향인식, 소리의 지속 및 시간적 변화의 인식들이다.
③누두현상 funneling phenomenon
청각경로는 작은 것도 4개의 신경원을 경유하는 복잡한 신경원회로망을 형성하고 있다. 진동수에 관한 수용영역은 내측슬상체까지는 특히 저음부의 역치가 상승해 좁아지고 있다. 그러나 청각영역에서는 오히려 넓어진다. 또 다수의 신경원의 간섭에 의해 어떤 진동수의 음에 대한 응답은 그 전후의 진동수의 음에 대한 응답이 억제됨으로써 과장된다. 이 효과를 누두현상이라고 했다.
더욱이 대뇌피질에 있어서는 같은 현상이 시간적으로도 일어나고 있다. 즉 청각영역의 신경세포 막전압은 흥분충동 도착과 동시에 약해져 탈분극을 나타내고 다음에 큰 과분극을 나타낸다. 또 흥분충동이 정지되면 동시에 큰 탈분극이 일어나 흥분충동을 발생한다. 청각정보는 상위중추로 향함에 따라 시간적으로도 공간적으로도 흥분부위 주위에 억제부를 만들어나간다. 이 결과 음의 음조높이의 변화에 대해서 현저히 예민하다.
④방향각
좌우 귀에 의한 양귀작용으로 음원의 방향인지가 이루어진다. 좌우의 귀에 들어오는 음파의 시간차(위상차)나 강도차가 관계하지만, 저음에서는 시간차가 중요하고 고음에서는 강도의 차가 중요하다. 가장 잘 판정되는 방향은 음원이 정면에 있을 때이다.
Bekesy(1930)는 청각경로의 어디엔가에 양귀에 지배된는 신경원이 있어 음자극의 시간차와 강도차에 의해 한 귀에서 오는 자극은 흥분적으로, 다른 귀에서 오는 자극은 억제적으로 작용한다고 가정했지만 이후 연수의 상 올리브부핵에, 세포체의 양측에 긴 수상돌기를 갖고 있어 이것에 각각의 좌우의 와우신경핵에서 오는 신경원이 결합되어 있는 세포가 발견되었다. 또 이 세포의 대부분은 같은 쪽의 귀자극에 억제되고 다른 쪽의 자극에 흥분한다.
<특수 감각/ 신경생리학/ 함기선. 신문균. 최흥식 공저>