노년층의 작업기억용량이 단어의 음운 유사성 및 듣기 조건에 따라 말지각 능력에 미치는 영향

Abstract

The current purpose of the study was to investigate effect of working memory capacity of elderly groups on non-word speech perception accuracy when phonological similarity(high, low) and listening conditions(quiet, noise condition) was manipulated. A total of 80 participants participated were enrolled into the study. Each participant was divided to two groups depending on working memory capacity(high group= 40, low group= 40). The mean age was 70.10 (SD=7.50; Range=60-84) and 71.83 (SD=6.92; Range=60-84) for the working memory capacity higher group(WM-H) and lower group(WM-L), respectively. The mean working memory capacity was 6.29 (SD=1.26; range=5.3-12.3) and 3.69 (SD=0.79; range=2.3-5.0), respectively. The stimuli consisted of 72 non-word of two syllables depending on higher vs. lower phonological similarity respectively. Non-word speech perception test used with and without noise at +5 dB signal to noise ratio(SNR). Participants repeated stimuli when presented in a headphone. On the non-word speech perception tests, WM-L performed significantly lower than WM-L, Quiet condition showed higher accuracy than multi-babble noise condition. There was significant interactions between group and phonological similarity for non-word speech perception accuracy. It was result from WH-L performed worse performance on lower phonological similarity condition. The three-way interaction was significantly, it was due to the fact that WH-L showed significantly worse performance on lower phonological similarity with multi-babble noise condition. There were not significant differences in the error rate among the groups, phonological similarity, listening conditions and position of syllable structure. This results indicate that the WH-L showed significantly lower scores in lower phonological similarity and noise condition on non-word speech perception test. It means that working memory is important factor on speech perception, phonological similarity and noise condition affect speech perception abilities.;평균수명 연장으로 인한 노년 인구의 꾸준한 증가는 노화에 따른 심리, 신체적 변화 그리고 인지 및 의사소통 능력 감소에 대한 관심으로 이어지고 있다. 난청은 노년층에게서 흔히 보고되는 질병 중 하나이며(보건복지부, 2005), 이는 말을 지각하고 이해하는 데 어려움을 주고, 타인과의 의사소통을 어렵게 한다. 반복적인 의사소통의 단절 또는 실패의 경험은 노년층 스스로를 위축되게 하여 그들의 사회적 소통 측면과 삶의 질에 부정적인 영향을 끼친다(Gates & Mills, 2005; Gates, 2009). 이처럼 의사소통은 인간이 사회적인 관계를 맺고 살아가는 데 기반이 되는 요건 중 하나로, 정상적인 노화과정에서 나타나는 말지각 능력의 감소로 인한 의사소통 어려움을 살피는 것은 매우 중요하다. 말소리를 지각하기 위해서는 매우 복잡한 처리 과정이 필요하다. 먼저, 말신호가 청자의 귀로 들어와 뇌로 전달이 되고 그 음소 단위들을 하나의 단어, 문장, 문단 단위로 지각하고 이해하는 상향식 처리(bottom-up processing)와 반대로 말신호가 제시된 맥락에 의존한 판단, 기대나 지식과 같은 개념적 처리가 입력된 정보 처리에 영향을 미치는 하향식 처리(top-down processing)가 있다. 두 가지 처리 기제는 말지각을 위해 동시에 존재하게 된다(이영미, 2013; Rossi-Katz & Arehart, 2009). 노년층의 경우 일부 주파수대의 청각 감소로 인한 상향식 처리에 제한을 보이지만, 문맥적 단서를 활용하거나 기존 어휘 지식을 활용하는 등 하향식 처리를 통하여 일부 말을 지각하고 이해할 수 있게 된다(Harris, 2013). 이는 청각 손실로 인한 말지각 능력을 보상하기 위한 인지적 요소 작용의 결과이다(Gorden-Salant & Fitzgibbons, 1997 Wingfield et al., 2005). 따라서 노년층의 청력 감소만으로 이들의 말지각 능력의 변화를 설명하기에는 부족하여, 본 연구는 많은 선행연구들을 기반으로 많은 인지적 기제들 중에서 어떠한 요인이 말지각에 영향을 미치는 지 알아보고자 하였다. 본 연구는 선행 연구를 바탕으로 말지각에 영향을 줄 수 있는 요인을 파악하였다. 첫 번째 요인은 ‘청력’ 수준이다. Hum(1996)은 노화에 따른 고주파수의 감각신경성난청이 노년층의 말지각 능력에 있어 가장 큰 변수 중 하나이며, 이는 조용한 상황에서도 말지각에 부정적인 영향을 줄 수 있다고 하였다. 두 번째 요인으로는 ‘작업기억용량(working memory capacity)’으로 이는 말지각에 영향을 주는 인지적 요소 중 하나이며, 조용한 상황 보다는 소음 상황에서의 말지각이나 왜곡된 말소리를 지각하는 데 중요한 역할을 한다. 세 번째 요인은 ‘단어의 음운 유사성’으로, 이는 비단어의 음운 구조가 실제 단어와의 음운 구조와 닮아있음을 의미한다(Frish, Large, & Pisoni, 2000). 음운 유사성에 따른 비단어 말지각은, 이를 위한 어휘 지식의 음운 구조를 활용하는 정도를 확인할 수 있다. 네 번째 요인은 ‘소음’이다. 소음 상황에서는 청력 수준 보다 작업기억용량과 같은 인지적 요소도 말지각에 많은 영향을 미친다고 한다(Gordon-Salant & Fitzgibbos, 1997; Pichora-Fuller et al., 1995; Wingfield et al., 2005). 소음의 유형은 선행 연구들을 바탕으로 일상생활과 가장 비슷한 듣기 조건을 형성할 수 있는 다화자 잡음(multi-talker babble noise)으로 하였다(이성희·심현준·윤상원·이경원, 2009). 이를 바탕으로 본 연구는 비단어 말지각 과제에서 단어의 음운 유사성(고, 저) 및 듣기 조건(조용한 상황, 다화자 잡음 상황)에 따라 작업기억용량 상·하위집단 간 말지각 점수의 차이가 있는 지 알아보고자 하였다. 또, 단어의 음운 유사성 및 듣기 조건, 음절 구조 내 위치에 따른 작업기억용량 집단 간 음소 지각 오류 빈도의 차이도 살펴보았다. 연구는 60-85세 일반 노인 총 80명(남:44명, 여: 36명)을 대상으로 하였다. 먼저, 작업기억용량 상·하위 집단 분류를 위한 작업기억용량과제를 실시하였고, 본 실험 과제인 단어의 음운 유사성이 서로 다른 비단어 말지각 과제를 두 가지 듣기 조건(조용한 상황, 다화자 잡음 상황)에서 실시하였다. 주변 소음이 제한된 상황에서 헤드폰을 통해 들려주는 비단어 자극을 듣고 따라말하도록 하였고, 바르게 말한 음소를 기준으로 정확도를 산출하였다. 통계적 분석은 교육년수를 통제한 삼원 혼합 공분산분석(three-way mixed ANCOVA)을 실시하였다. 교육년수를 공변인으로 하여, 단어의 음운 유사성 및 듣기 조건, 음절구조 내 위치에 따라 작업기억용량 집단 간 음소 지각 오류 빈도의 차이를 살펴보기 위하여 사원 혼합 공분산분석(four-way mixed ANCOVA)을 실시하였다. 비단어 말지각 음소 점수를 분석한 결과, 작업기억용량 상위집단이 하위집단보다 비단어 말지각 음소 점수가 유의하게 높았으며, 조용한 조건에서의 비단어 말지각 과제 음소 점수가 다화자 잡음 조건에서의 점수보다 유의하게 높았다. 이차상호작용은 집단과 단어의 음운 유사성 간에 유의하였는데, 이는 작업기억용량 하위집단의 비단어 말지각 점수가 음운 유사성이 낮은 비단어 조건에서 더 유의하게 낮은 것에 기인하였다. 또한 집단, 단어의 음운 유사성, 듣기 조건 간 삼차상호작용도 유의하였다. 즉, 조용한 조건에서는 단어의 음운 유사성에 따른 비단어 말지각 음소 점수의 차이가 집단 간에 유의하지 않았지만, 다화자 잡음 조건에서는 작업기억용량 하위 집단이 음운 유사성이 낮은 비단어 말지각 음소 점수가 더 낮게 나타난 결과이다. 음절구조 내 음소 위치의 오류 빈도를 분석한 결과, 단어의 음운 유사성에 대한 음소 지각 오류 빈도의 주효과가 통계적으로 유의하였다. 이는 단어의 음운 유사성이 높은 조건보다 유사성이 낮은 조건에서 더 유의하게 많은 음소 지각 오류를 나타낸 것에 기인한다. 듣기 조건에 대한 음소 지각 오류 빈도의 주효과도 통계적으로 유의하였는데, 이는 조용한 조건보다 다화자 잡음 조건에서 더 많은 음소 지각 오류를 보인 결과이다. 또한 음절 구조 내 위치에 따른 음소 지각 오류 빈도의 주효과도 통계적으로 유의하였는데, 이는 모든 위치 간 음소 지각 오류 빈도의 차이가 통계적으로 유의하였기 때문이며, C1, C2, C3, V2, V1 순서로 많은 음소 지각 오류가 나타난 것에 기인한다. 음소 지각 오류 빈도에 대한 단어의 음운 유사성과 집단 간 이차상호작용이 유의하였는데, 이는 작업기억용량 집단에 따라 V1, V2 위치에서의 음소 지각 오류 빈도는 유의한 차이를 보이지 않았으나 C2, C3 위치에서 작업기억용량 하위 집단이 더 많은 음소 지각 오류를 보인 결과이다. 단어의 음운 유사성 및 음절구조 내 위치에 대한 이차상호작용도 유의하였으며, 이는 V1, V2 위치 즉, 모음에서는 단어의 음운 유사성에 따른 음소 지각 오류 빈도의 유의한 차이가 없었으나 각 모음 위치와 비교하였을 때, C1, C2, C3 위치 즉, 자음에서는 단어의 음운 유사성이 비단어 과제에서 유의하게 많은 음소 오류를 보인 것에 기인한다. 또한 단어의 음운 유사성, 듣기 조건 및 위치의 삼차상호작용이 유의하였다. 즉, C1, V1 위치에서 단어의 음운 유사성 및 듣기 조건에 따른 음소 지각 오류 빈도의 차이가 유의하지 않았지만 C2, C3, V2 위치에서 음운 유사성이 낮은 다화자 잡음 조건의 비단어 과제에서 음소 지각 오류의 빈도가 유의하게 더 많았다. 집단, 단어의 음운 유사성, 듣기 조건 및 위치의 사차상호작용은 유의하지 않았다. 단어의 음운 유사성이 낮은 다화자 잡음 조건에서 음절 구조 내 위치에 따른 음소 지각 오류가 작업기억용량 하위 집단에서 더 높은 빈도의 경향성을 보였으나 작업기억용량 상위 집단보다 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않은 결과로 보인다. 본 연구는 비단어 과제에서 단어의 음운 유사성 및 듣기 조건에 따른 작업기억용량 상·하위 집단 간 말지각 음소 점수의 차이를 확인하였다. 이러한 결과로 노화로 인한 청력 손실뿐만 아니라 작업기억용량과 같은 인지적 기제가 노년층의 말지각에 영향을 미칠 수 있다는 것과 같은 신호대잡음비(signal-to-noise ratio)의 다화자 잡음 조건이라 하더라도, 작업기억용량 및 자극의 음운 정보 활용도에 따라 말지각 수행력이 달라질 수 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 실제 말지각 검사시에도 노년층의 일상생활의 말지각 능력을 반영할 수 있는 소음 상황에서의 말지각 검사가 필요하며, 이 때 작업기억용량과 같은 인지적 고려와 다양한 난이도의 자극 조절을 통한 노년층의 전반적 말지각 평가가 이루어져야 할 것이다.