INTRODUCTION
청각 정보는 말초청각 전달로를 거쳐 대뇌 청가피질까지 전달되는 과정에서 청신경과 뇌간 영역에서 5개의 두드러지는 전위반응을 생성한다. 청성뇌간반응(auditory brainstem response, ABR)이라고 일컫는 이 전위반응의 해부학적 기전은 학자들마다 차이를 보이나 I파는 청신경의 말단부, II파는 청신경의 근위부, III파는 와우핵(cochlear nucleus, CN), IV파는 상올리브복합체(superior olivary complex, SOC), V파는 외측융대(lateral lemniscus, LL)라는 의견이 가장 설득력 있다(Laumen et al., 2016). ABR의 잠복기와 진폭의 분석을 통해서 청신경병증(Rance & Starr, 2015), 청신경종(Eggermont et al., 1980), 안면신경마비(Kaviani & Jafary, 1995) 등의 임상적 진단에 활용 가능성을 보고하였으며 또 다른 주목해야 할 ABR의 임상적 인덱스로 양이 상호요소(bilateral interaction component, BIC)가 있다. BIC는 뇌간 영역에서 양이 전위차를 연구한 Jewett(1970)의 연구를 시작으로 많은 관심을 받아왔다. BIC의 배경은 양귀에 동시 자극되어 나타나는 ABR의 V파 반응은 양귀를 따로 자극해서 나타나는 전위반응의 합과 산술적으로 동일해야 하지만 뇌간 영역에서 일어나는 청각 뉴런의 상호작용으로 인해서 두 반응에 차이가 나타나는 것이다. 따라서, BIC는 equation 1과 같이 좌, 우 일측으로 구한 두 ABR 파형의 합산 파형에서 양이를 동시 자극하여 얻은 ABR 파형을 감산하여 구해진다(Van Yper et al., 2015; Wrege & Starr, 1981). Equation 1에 의해서 산출된 BIC 값은 양수로 나타나게 되는데 이는 양이 동시 자극으로 얻은 반응이 단일 귀에서 얻은 반응의 합보다 더 작음을 의미한다. BIC 산출법에 있어서 연구자들에 따라 이와 반대로 양이로 얻은 파형에서 좌, 우 일측 귀의 합산된 파형을 감산하는 식을 사용하는 경우(Dobie & Berlin, 1979)도 있으나 절대값을 취할 경우 획득되는 BIC 값은 동일하다.
Equation 1. BIC = (ABR in left ear + ABR in right ear) - ABR in both ears.
BIC 연구는 ABR에서 발생하는 파형 중 특히 양이 청각적 교차가 이루어진 후에서 나타나는 파형인 IV파 이후를 분석하며 이러한 파형은 α, β, γ, δ 또는 DP1, DN1, DP2, DP3 연구자들 마다 정의 및 분류가 상이하다. 이 중 대표적으로 분석하는 파형은 β 또는 DN1으로 불리는 파형으로 흔히 로마 숫자로 알려진 ABR의 IV파와 V파를 의미한다. BIC의 기전을 특정하는 데 있어서 연구자들 간에 조금씩 이견이 있으나 SOC로부터 LL까지의 구심성 뉴런의 전위차라는 의견이 가장 많이 언급된다(Riedel & Kollmeier, 2002). SOC는 저주파수 양이 시간차 정보를 담당하는 내측핵(medial superior olivary, MSO)과 고주파수 양이 레벨차 정보를 담당하는 외측핵(lateral superior olivary, LSO)으로 구분될 수 있다. MSO가 BIC의 주 기전으로 보는 관점의 근거로 MSO 내 뉴런의 양쪽 동시 자극 반응이 단일자극 반응의 합보다 더 높은 전위반응이 나타난다는 것이다(Yin, 2002). 일반적으로 MSO가 양쪽의 CN으로부터 흥분반응을 받아들이는 것으로 알려져 있으나 BIC와 관련되었을 것으로 생각되는 억제반응이 나타남을 보고하기도 하였다(Brand et al., 2002). 또 다른 신경생리학적 BIC 발생 원인으로 LSO에서 동측으로부터는 흥분반응이 입력되나 대측에서는 억제반응이 입력되기 때문에 양귀 동시 자극 시 전위반응의 상대적 감소로 인한 것으로 추정하기도 한다(Riedel & Kollmeier, 2002). 결국 BIC의 기전은 SOC 내에서 발생하는 억제반응으로 인하여 양이 단측 자극 ABR 값은 양귀를 동시 자극한 ABR 값과 일반적으로 차이를 보인다고 할 수 있다. 이는 BIC가 양이 청각 정보에 대한 신경생리학적 처리 기능을 의미하며, BIC가 관찰되지 않거나 비정상적으로 크다면 양귀의 청각 정보를 담당하는 중추청 각처리과정의 문제로 고려해볼 수 있다.
BIC는 청성초기반응인 ABR뿐만 아니라 청성중기반응(auditory middle latency response, AMLR) (Fowler & Horn, 2012; Zhou & Durrant, 2003)과 청성말기반응(auditory late latency response, ALR) (McPherson & Starr, 1993)에서도 관측된다. McPherson & Starr(1993)는 AMLR의 진폭에서 일측 귀 전위반응의 합과 양이 측정 전위반 응의 차이가 48%를 확인하여 ABR BIC에서 약 21%의 차이, ALR BIC에서 38%가 확인됨을 고려할 때 AMLR의 기전으로 여겨지는 시상과 대뇌피질 뉴런의 양이 처리가 뇌간 뉴런의 양이 청각처리보다 더 활발할 수 있음을 보고하였다.
차폐 수준 차이(masking level difference, MLD)는 양귀에 소음과 신호가 제시된 조건에서 위상(phase) 차이를 이용하여 신호를 탐지하는 능력을 반영하는 검사로 양이 상호작용을 평가할 수 있는 대표적인 검사 중 하나이다. MLD 결과 값은 동일 위상(homophasic)과 반대 위상(antiphasic) 조건에서 신호 탐지 역치 차이를 산출해서 dB 단위로 구해지는데 건청인은 동일 위상보다 반대 위상에서 약 12 dB 정도 탐지력이 높으나 양이 청각 처리 능력에 문제가 있는 난청인이라면 두 조건에서의 MLD 역치 차이가 7 dB 미만으로 산출될 수 있다(Brown & Musiek, 2013). 난청인은 반대 위상에 대한 탐지 능력이 특히 감소되어 MLD 값이 낮게 나타나며(Jerger et al., 1984), 노인의 MLD 역시 젊은 성인과 비교하여 낮다(Pichora-Fuller & Schneider, 1998). BIC와 관련하여 500 Hz MLD와 AMLR BIC 반응의 높은 상관관계를 보고한 연구(Leigh-Paffenroth et al., 2011)가 있는 반면에, 더 넓은 연령대를 포함한 AMLR BIC 연구(Roup & Leigh, 2015)에서는 500 Hz MLD뿐만 아니라 소음하 단어인지도(words-in-noise test), 이분숫자청취검사(dichotic digit test)에서도 유의미한 상관관계를 확인하지 못하였다. 이렇듯 신경생리학적 BIC와 행동청각처리 능력의 상관관계는 AMLR 반응에 국한되어 보고되어 있으며 ABR BIC 또는 ALR BIC와의 상관관계를 조사한 연구는 아직 없는 실정이다. 즉 기존 BIC 연구는 측정되는 전위반응의 신경생리학적 기전에 대한 탐구, 제시음, 대상자, 측정 세팅 등의 변수에 대한 부분에 초점을 맞춰서 진행되어 왔으며 행동학적 연구 결과와 비교하여 양이 청각처리능력을 반영하는 생체표시자(biomarker)로 가능성을 확인하고자 한 연구는 부족하다.
BIC는 대부분의 건청인에서 측정 가능하다(Van Yper et al., 2016). 하지만 연령의 증가는 신경기능의 감퇴로 인한 전위반응의 동시 활성화를 약화시킨다. 노인을 대상으로 진행된 AMLR BIC 선행 연구에서 젊은 성인과 비교하여 유의미한 차이를 발견하지 못한 보고도 있으나(Woods & Clayworth, 1986), 노인들에게서 ABR과 AMLR의 BIC 진폭 감소를 보고한 연구도 있다. Van Yper et al.(2016)은 500 Hz 톤버스트에 대한 ABR BIC의 진폭 감소는 확인하였으나 클릭음에 대한 BIC는 연령에 따른 차이가 없음을 보고하였다. 요컨대, 난청 노인의 급격한 증가에도 양이 청각처리 능력에 대한 BIC 관련 연구는 부족하다. 본 연구에서는 ABR과 ALR에 대한 난청 노인의 BIC를 측정하여 신경생리학적 BIC 반응이 행동청각처리 능력으로 나타나는지 상관관계를 확인하고자 한다. 특히, BIC가 양이 상호작용에 대한 생리학적 반응인 점을 고려하여 양이 청각 정보의 처리와 공간청취(spatial hearing)와 관련된 행동청각처리검사인 문장인지도검사, 방향성탐지검사, MLD검사를 포함하도록 설계하였으며, BIC의 진폭이 높을수록 행동청각처리검사의 수행 능력도 높을 것이라는 가설을 설정하여 검증하고자 하였다.
MATERIALS AND METHODS
연구 대상
본 연구는 한국어를 모국어로 사용하고 인지적 결함이 없는 만 65세(평균: 74.55, 표준편차: 6.22) 이상의 성인 9명(남성 8명, 여성 1명)을 대상으로 하였다. 본격적인 데이터 수집에 앞서 연구 대상자의 기초 데이터를 확보하고자 중이검사기(AT235; Interacoustics, Middelfart, Denmark)를 사용하여 고막운동성검사(tympanometry)를 실시하였으며 순음청력검사기(AC40; Interacoustics)를 사용하여 순음청력역치를 250 Hz에서 8,000 Hz까지의 옥타브 간격으로 측정하였다. 병인(etiology)으로 초기 중이염으로 난청이 시작된 대상자도 있었으나 순음청력검사와 중이검사 결과, 그리고 연령을 고려했을 때 노화로 인한 병인으로 표기하였다. 연구 대상자의 4분법 평균순음청력역치(500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 4,000 Hz 역치의 평균)는 우측 귀 67.5 (표준편차, 18.41), 좌측귀 61.38 (표준편차, 14.25)이었으며 이를 포함한 연구 대상자의 기본 정보는 Table 1에 제시하였고 주파수 별 청력역치는 Figure 1에 제시하였다. 본 연구 절차는 동명대학교 생명윤리심의위원회의 승인을 받아 시행하였다(TUIRB-2022-003).
전기생리학적 BIC 측정
전기생리학적 BIC의 측정은 음향 및 전기적 영향을 최소화할 수 있도록 설계된 검사실에서 청성유발전위 측정기기인 Eclipse (Interacoustics Ltd., Assens, Denmark)를 사용하여 측정하였다. 연구 대상자를 편안한 침대에 눕히고 눈을 감은 수동 상태(passive condition)에서 2채널 수직전극 부착 방식으로 전두정중상부(Fz)에 활성전극을, 전두정중하부(Fpz)에 접지전극을, 양측 유양돌기에 기준전극을 부착하였다. 전극은 Ambu Neuroline 720 (AMBU, Ballerup, Denmark) 표면전극을 사용하였으며 Etymotic Research ER-2 (Etymotic, Elk Grove Village, IL, USA) 삽입형 이어폰을 통해 자극음을 제시하였다. 검사 시 저항은 3 kΩ 이하로 유지하였으며 각 자극음에 대하여 좌측 귀, 우측 귀, 양측 귀에 대한 ABR과 ALR 반응을 모두 구하였다. ABR 파형의 V파와 ALR 파형의 N1과 P2 파의 선택은 경력 6년 이상의 청각 전문가 3명의 참여로 이루어졌다. ABR의 경우 V파의 양전위 peak의 진폭값과 뒤따르는 음전위 peak의 진폭 값을 측정하여 peak-to-peak 진폭 값을 마이크로볼트 단위(μV)로 산출하였으며, ALR의 반응 분석에서는 N1과 P2의 진폭 값의 차이를 산출하였다. 좌측 귀와 우측 귀에서 산출한 진폭값을 더한 수치에서 양측 귀에서 측정하여 구한 진폭값의 차이를 BIC로 최종 산출하였다.
ABR 자극음
클릭(click)은 2,000~4,000 Hz 대역의 고주파수 와우 영역을 자극하는 것으로 알려져 있다(Dau et al., 2000). ABR 측정에서는 행동청각처리 능력과의 주파수 특이성에 따른 분석을 위해 클릭에 500 Hz 톤버스트(tone-burst)를 추가하여 각 자극음을 사용한 두 세션으로 구성하였다. 80 dB nHL 자극음을 희박상(rarefaction)으로 32.1 Hz 속도에서 총 3,000회 제시하였으며 100~3,000 Hz 필터로 반응을 획득하였다. 안정화된 기록을 위하여 Bayesian weighting (Elberling & Wahlgreen, 1985)을 적용하였으며 잡음제거(artifact rejection)는 ± 40 μV로 설정하였다. 500 Hz 톤버스트는 Blackman window 기능을 적용하여 2 msec의 수평(plateau) 구간과 4 msec의 상승(rise) 및 하강(fall)을 갖도록 제작하였다.
ALR 자극음
ALR 측정은 ABR 측정 자극음에서 주파수 특이성을 더 높이기 위해 2,000 Hz 톤버스트를 추가하여 클릭, 500 Hz 톤버스트, 2,000 톤버스트를 사용한 총 세 세션으로 진행하였다. 80 dB nHL 자극음을 클릭의 경우 희박상으로 톤버스트는 교대상(alternating)으로 0.5 Hz 속도로 총 100회 제시하였으며 1~100 Hz 필터로 반응을 획득하였다. 톤버스트의 경우 교대상으로 100 msec의 수평 구간과 30 msec의 상승 및 하강 구간을 갖도록 제작하였으며 잡음제거는 ± 80 μV로 설정하였다.
방향성검사
방향성 청각검사는 360° 배열된 멀티스피커 시스템(Eurolive B208D; Behringer, Kirchardt, Germany)을 갖춘 청각부스에서 이루어졌다. 부스 중앙에 위치한 대상자의 눈 높이에서 수평하고 1 m 거리를 둔 8개의 스피커가 45° 간격으로 배치되었으며 부스 밖 컴퓨터를 통해 방향성 청각검사 프로그램(Symphonia; Inventis, Padova, Italy)을 사용하여 무작위로 8개 중 하나의 스피커를 통해서 신호음을 제시하였다. 조용한 조건과 소음 조건에서 실시하였으며 연구 대상자는 소리가 제시되는 동안 전방 스피커에 시선을 고정하도록 하였으며 소리 제시 후 신호음이 들리는 스피커의 번호를 말하도록 하였다. 제시음은 500 Hz와 2,000 Hz 와블톤(warble tone)을 사용하여 두 가지 조건에서 세션을 나누어 시행하였으며, 신호음은 85 dB sound pressure level (SPL)의 레벨로 2초 동안 제시하였다. 소음 조건 시 백색소음(white noise)을 모든 스피커에서 80 dB SPL로 신호음보다 2초 먼저 제시되고 2초 후까지 제시되도록 설정하여 두 소리가 동시에 겹치도록 제시되었다. 각 스피커에서 제시음을 총 2회 제시하여 하나의 세션에서 총 16회의 검사가 이루어졌으며, 16회 제시 후 반응에 대한 정반응률을 산출하여 방향성 결과로 분석하였다.
문장인지도검사
한국어음검사(Korean speech audiometry, KSA) (Lee et al., 2010)의 한국표준 문장표 일반용(Korean standardsentence lists) (Jang et al., 2008)을 사용하여 문장인지도검사를 조용한 조건과 5 dB signal-to-noise ratio (SNR)의 소음 조건에서 실시하였다. 검사자는 부스 밖 컴퓨터를 사용하여 KSA 문장 파일을 부스 내 전방 1 m 스피커에서 각 연구 대상자의 쾌적수준레벨(most comfortable level, MCL)에서 제시하였다. 소음 조건에서는 어음잡음(speech-shaped noise)을 사용하였고 소음의 길이는 각 문장 제시 전 200 msec에 시작하여 문장이 끝난 후 100 msec까지 제시되도록 설계하였다. 8개의 KSA 문장 목록 중 2개의 문장 목록을 무작위로 선택하여 두 가지 조건에 실시하여 10개의 문장 내에 포함된 40개의 목표 단어 중 정확하게 따라서 말한 개수를 백분율로 산출하여 점수화하였다.
MLD검사
AC40순음청력검사기의 기능에 포함되어 있는 MLD검사를 사용하여 검사기기에서 제공하는 프로토콜에 따라 신호와 소음의 위상이 동일한 조건(S0N0), 신호와 위상이 180도 다른 조건(SπN0)에서 500 Hz MLD역치를 획득하였다. 500 Hz 중심 주파수를 갖는 협대역잡음을 선행적으로 획득한 난청인의 500 Hz MCL로 제시하였으며 검사자는 연구 대상자의 반응에 따라 신호음인 500 Hz 펄스톤(pulsed-tone)을 2초 간격으로 유반응 시 2 dB씩 연속적으로 내리고 무반응 시 2 dB씩 연속적으로 올리는 방법으로 3번 중 2번 이상 유반응한 가장 작은 신호음 레벨을 역치로 선정하였다. 연구 대상자는 소음과 신호음이 함께 들리더라도 신호음에만 집중해서 신호음이 들릴 때 반응 버튼을 누르고 들리지 않을 때 버튼을 누르지 않도록 하였다. 신호와 소음의 위상이 동일한 조건(S0N0)의 역치에서 신호와 위상이 180도 다른 조건(SπN0)의 역치를 차감하여 구한 값을 MLD 역치로 정의하였다.
통계 분석
모든 통계 분석은 SPSS version 27.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)으로 분석하였다. BIC 파형의 확인, 조용한 조건과 소음 조건에서 문장인지도검사 결과는 적은 수의 표본을 고려하여 비모수 검정인 윌콕슨부호순위검정(Wilcoxon signed rank test)으로 통계적 차이를 확인하였다. 이원반복측정분산분석(two-way repeated measures analysis of variance) 집단 내 분석을 통해 방향성 검사 변수인 자극음과 소음 조건에 따른 방향성 탐지력의 차이를 확인하였다. 피어슨 상관분석(Pearson correlation)을 통해서 전기생리학적 반응 결과(ABR BIC, ALR BIC)와 행동학적 청력검사 변수들(조용한 조건과 소음 조건에서의 문장인지도, 조용한 조건과 소음 조건에서의 500 Hz와 2,000 Hz 방향성 탐지 능력, 500 Hz MLD 역치)의 상관관계를 분석하였다.
RESULTS
BIC 측정 결과
ABR 측정에 대한 파형 분석 결과 난청의 정도와 잡파의 영향으로 연구 대상자 9명 중 클릭의 경우 6명에서, 500 Hz 톤버스트의 경우 5명에서 명확한 V파가 확인되었다. BIC가 존재함은 좌측 귀와 우측 귀의 V파 진폭의 합산값이 양측 귀 동시 제시에서 구한 V파의 진폭값보다 클 때를 의미한다. 클릭의 경우 6명 중 5명에서, 톤버스트의 경우 5명 중 4명에서 좌측 귀와 우측 귀의 V파 합산값이 양측 귀의 V파 합산값보다 크게 관측되어 BIC가 확인되었다. 좌우 합산된 진폭값과 양이 진폭값의 통계적 차이를 확인하고자 윌콕슨부호순위검정을 실시하였으며 클릭(z = -1.782; p = 0.075)과 500 Hz 톤버스트(z = -1.219; p = 0.223) 모두 유의미한 차이를 확인할 수 없었다(p > 0.05).
ALR 측정에 대한 BIC는 N1-P2 진폭값으로 확인하였다. 클릭음의 경우 9명의 모든 연구 대상자에서 측정이 확인되었으며, 2,000 Hz 톤버스트의 경우 2명, 500 Hz 톤버스트의 경우 1명에게서 난청의 정도와 잡파의 영향으로 N1-P2 반응이 나타나지 않았다. ALR의 경우 2,000 Hz 톤버스트에서 1명을 제외한 모든 대상자에게서 좌측 귀와 우측 귀의 N1-P2파 합산값이 양측 귀의 N1-P2파 값보다 크게 산출되어 BIC가 존재함이 확인되었다. 좌우 합산된 진폭값과 양이 진폭값의 통계적 차이를 확인하고자 윌콕슨부호순위검정을 실시하였으며 클릭(z = -2.666; p < 0.01)과 500 Hz 톤버스트(z = -2.521; p < 0.05)는 유의미한 차이를 보였으나, 2,000 Hz 톤버스트는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(z = -1.859; p = 0.063). Figure 2A는 8번 연구 대상자에서 측정한 좌측 귀, 우측귀 그리고 양측 귀에서 측정한 ABR 파형를 나타내며, Figure 2B는 ALR 파형을 보여준다.
방향성 검사 결과
조용한 조건의 방향성 검사 결과 정반응률 평균은 500 Hz 와블톤에서 48.94% (표준편차, 21.29), 2,000 Hz 와블톤에서 47.55% (표준편차, 21.06)였으며 소음하 방향성 검사 정반응률 평균은 500 Hz 와블톤에서 45.83% (표준편차, 20.49), 2,000 Hz 와블톤에서 35.41% (표준편차, 17.95)로 500 Hz로 조용한 환경의 저주파수에 방향성 탐지력이 가장 높게 나타났다(Figure 3). 이원측정분산분석 실시 결과 소음의 유무(F(1, 8) = 0.3.297; p = 0.107)와 자극음의 주파수(F(1, 8) = 0.732; p = 0.417)에 따른 주 효과는 나타나지 않았으며, 상호작용 효과(F(1, 8) = 3.735; p = 0.089) 또한 나타나지 않았다.
MLD 결과
500 Hz MLD 검사의 경우 제시 소음은 각 연구 대상자의 MCL로 고정시킨 후 신호음에 대한 탐지 역치를 구하였기 때문에 각 조건(S0N0, SπN0)에 대한 결과는 SNR로 산출되었으며, MLD는 S0N0의 SNR에서 SπN0의 SNR을 차감하여 구하였다. S0N0의 평균 SNR 값은 2(표준편차, 6.63), SπN0의 평균 SNR 값은 -0.66(표준편차, 6.2)으로 나타났으며 평균 MLD 값은 2.66(표준편차, 7.93)으로 산출되었다. 윌콕슨부호순위검정 결과는 S0N0과 SπN0에서 역치는 통계적으로 유의미한 차이를 갖지 않았다(z = -1.077; p = 0.282).
전기생리학적 BIC 결과와 행동청각적 결과의 상관관계
전기생리학적 BIC 결과와 행동청각적검사 결과 변수들의 상관관계를 피어슨 상관분석으로 확인하였다(Table 2). 전기생리학적 변수와 행동청각적 변수들의 상관관계에서는 2,000 Hz 톤버스트의 ALR BIC 결과와 조용한 조건의 문장인지도 점수(r = 0.952; p < 0.001), 소음 조건의 문장인지도 점수(r = 0.814; p < 0.05), 2,000 Hz 소음하 방향성 정반응률(r = 0.800; p < 0.05)과 유의미한 양의 상관관계를 확인하였다. 전기생리학적 변수들 간의 상관관계는 나타나지 않았으며, 몇몇 행동학적 변수들 짝에서 유의미한 상관관계를 확인할 수 있었다. 조용한 조건과 소음 조건에서 문장인지도 점수(r = 0.899; p < 0.001), 조용한 조건과 소음 조건에서 500 Hz 방향성 탐지능력(r = 0.880; p < 0.01), 소음 조건에서 2,000 Hz 방향성 탐지력과 소음 조건에서 문장인지도(r = 0.671; p < 0.05), 500 Hz 조용한 조건에서 방향성 탐지력과 MLD 역치(r = 0.810; p < 0.01)에서 유의미한 양의 상관관계를 보였다. 4분법 순음청력역치평균은 우측 귀에서 조용한 조건의 2,000 Hz 방향성 탐지력과 높은 상관관계를 보였으며(r = -0.899; p < 0.001), 좌측 귀에서는 소음하 문장인지도(r = -0.738; p < 0.05), 조용한 조건의 2,000 Hz 방향성 탐지력(r = -0.679; p < 0.05)과 유의미한 상관관계를 확인하였다.
DISCUSSIONS
전기생리학적 BIC 결과
본 연구에서는 난청 노인을 대상으로 양이 상호작용을 반영하는 것으로 알려져 있는 BIC를 ABR과 ALR을 측정하여 획득한 후 행동청각적 공간청취를 반영하는 변수와의 관계를 확인하였다. BIC는 대부분의 건청인에게 확인되나 간혹 관찰되지 않는 경우가 발생하며(Dobie & Norton, 1980) 파형의 형태(morphology) 또한 반복 측정에 따른 가변성을 갖고 있어서 임상적 제한이 따르는 것으로 알려져 있다. 노인성 난청인 단일 집단을 대상으로 한 본 연구에서 고심도 난청과 잡파로 인한 ABR의 V파와 ALR의 N1과 P2가 나타나지 않은 대상자를 제외하였을 때 대부분의 측정에서 BIC를 확인할 수 있었다(클릭 ABR: 6명 중 5명[83.33%], 500 Hz 톤버스트 ABR: 5명 중 4명[80.0%], 클릭 ALR: 9명 중 9명[100.0%], 2,000 Hz 톤버스트 ALR: 7명 중 6명[85.71%], 500 Hz 톤버스트 ALR: 8명 중 8명[100.0%]). 이는 난청의 정도가 심하지 않은 중고도 이하의 청력역치를 갖고 있을 경우 높은 진폭을 형성하는 ALR에서 ABR 보다 발생률이 높음을 의미하며 AMR BIC과 ALR BIC의 경우 뇌간 반응에서 나타나는 BIC보다 진폭이 크다고 보고한(McPherson & Starr, 1993) 선행 연구와도 일치한다. 이는 높게는 20 µV까지 형성되는 ALR의 상대적인 높은 진폭과 말초청각 신경계에서 대뇌피질까지 포함하는 신경 시스템의 양이 상호작용의 복합적 반응으로 인한 것으로 분석하였다.
난청인을 대상으로 한 BIC의 연구에 있어서 청력손실의 정도와 형태에 따라 자극음의 레벨 등의 선정에 있어서 제약이 따른다. 초기 연구에서 일측성 고도난청에서 ABR BIC가 부재함을 보고하였으며(Fowler & Swanson, 1988), 고주파수 난청이 ABR BIC에 영향을 주지 않음을 보고한 바 있다(Wrege & Starr, 1981). Stollman et al.(1996)의 연구에서는 ABR 반응 분석 결과 97%의 정상인에서 BIC가 확인되었으나 심도 이상의 난청에서는 20%만이 BIC가 나타났다. 본 연구에서 양측 귀에서 난청의 정도가 심한 3번 연구 대상자(4분법 순음청력역치평균 좌측 67.5 dB HL; 우측 93.75 dB HL)와 7번 연구 대상자(4분법 순음청력역치평균 좌측 78.75 dB HL; 우측 83.75 dB HL)에서 ABR V파 반응의 획득이 어려웠고, 3번 연구 대상자의 톤버스트 ALR 반응이 없었음을 고려할 때 BIC 산출을 위해서 두드러지는 peak점을 확보하기 위하여 최소한의 가청 영역에 유입될 수 있는 제시음의 레벨이 필요할 것으로 보인다.
행동청각적 결과
최소가청각(minimum audible angle)은 500 Hz 부근에서 낮고 2,000 Hz 부근에서 높은 것으로 알려져 있다(Mills, 1958). 이와 부합하여 본 연구에서의 방향성 검사에서 500 Hz가 2,000 Hz보다 조용한 조건이 소음 조건보다 방향성 탐지력이 더 높았으나 통계 분석 결과 소음 유무와 신호음의 주파수에 따른 유의미한 차이는 발견되지 않았다. 위상의 변화로 인한 청력 역치의 개선으로 설명되는 MLD는 저주파수에서 발생하는 현상이다. 본 연구에서는 500 Hz 신호음에 대한 SπN0조건의 역치 평균이 S0N0조건의 역치 평균보다 낮음을 확인할 수 있었다. 다만, 방향성 검사와 MLD검사에서 통계학적 차이를 갖지 못한 것은 적은 수의 표본, 난청의 정도와 개인차, 크지 않은 검사 변인의 물리적 차이로 해석된다.
전기생리학적 결과와 행동학적 결과의 상관관계
전기생리학적 BIC가 의미하는 행동청각적 변수들과의 관계를 조사하고자 상관분석을 실시한 결과 2,000 Hz 톤버스트 ALR BIC와 조용한 조건과 소음 조건에서의 문장인지도 점수, 2,000 Hz 소음하 방향성 정반응률과 상관계수가 0.8 이상으로 높은 양의 상관관계를 확인하였다. 이는 2,000 Hz 톤버스트에 대한 N1-P2 진폭이 클수록 소음 유무와 상관없이 어음인지도가 높고 2,000 Hz 동일 주파수에 대한 소음하 방향성 탐지력이 우수함을 의미한다. 2,000 Hz 대역은 어음명료도에 있어서 주파수 중요도가 큰 것으로 알려져 있으며(Lee & Mendel, 2017; Oh et al., 2020), N1-P2 진폭과 어음인지도에 대한 유의미한 관계를 보고한 선행 연구가 여럿 있다(Lee & Bidelman, 2017). 본 연구의 소음 조건에서 2,000 Hz 방향성 탐지력과 소음 조건에서 문장인지도(r = 0.671; p < 0.05)가 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 이를 종합할 때, 2,000 Hz 대역이 공간청취(spatial hearing)에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 고려해 볼 수 있으며 전기생리학적 2,000 Hz N1-P2 BIC 진폭이 양이 상호작용에 따른 공간청취를 반영하는 인덱스로서 고려될 수 있음을 의미한다.
측정된 BIC는 양이 청각처리 기능을 반영하는 것으로 알려져 있으나 85 dB nHL의 고정된 레벨에서 측정한 BIC는 본 연구에 참여한 대상자들의 서로 다른 난청의 정도로 기인했을 수 있다. 하지만 BIC와 좌측 귀와 우측 귀의 4분법 순음청력역치평균과 BIC의 상관관계를 분석한 결과 유의미한 관계가 확인되지 않아 가청 영역이 주요 변수로 작용하지 않았음을 확인할 수 있다(Table 2). 양귀의 청력의 비대칭정도와 주파수별 청력 형태 등의 요인들에 대한 검증 및 분석이 실행되지 않았기에 이러한 변수들을 고려한 후속 연구가 필요해 보인다.
본 연구 결과에서 ABR BIC에 대한 행동학적 청각검사 결과와는 유의미한 상관관계를 찾아볼 수 없었다. 이는 상대적으로 적은 진폭을 갖는 ABR의 특성으로 인한 난청인에게서 BIC 측정의 제한이 영향을 미쳤을 것이며 특히, 말초 청신경부터 LL에 이르는 제한된 뇌간 영역의 양이 청각 정보 처리 능력에 대한 측정은 어음인지와 방향성과 같은 행동학적으로 결부될 수 있는 상위 처리 능력에 대한 도메인을 반영하지 못함을 의미한다고 볼 수 있다.
MLD는 중추청각처리장애 판정에 사용될 수 있는 검사로 양이 처리 능력을 반영하는 것으로 알려져 있다. 행동청각적검사들 간의 상관분석 결과 MLD와 조용한 조건에서 500 Hz 방향성검사 정반응률에도 유의미한 상관관계를 나타내었다. 하지만 2,000 Hz 방향성 탐지력과는 유의미한 상관관계를 나타내지 않았다. 이는 MLD 측정 주파수인 500 Hz와 일치하는 주파수를 사용한 조용한 조건에서의 방향성 탐지력이 통계적 유의미성을 가지는 것으로 해석된다. 다만 MLD 측정에는 소음을 제시함에도 불구하고 소음하 500 Hz 방향성 능력과는 유의미한 상관관계를 나타내지 않았는데 이에 관한 추가 연구가 필요해 보인다.
BIC가 양이 청각 정보 처리에 대한 정보를 제공할 수 있으나, 이를 전음성 난청 환자 또는 말초청각기관에 문제를 갖고있는 감각 신경성 난청 환자들에게 적용하는 것에는 제약이 따른다. 난청인들은 난청의 정도와 유형에 따라 잠복기의 지연과 진폭의 감소가 나타나고 양이 청력의 비대칭성이 변수로 작용할 수 있기 때문에 산출된 BIC가 단순히 양이 청각 정보의 처리 능력을 반영한다고 볼 수 없기 때문이다. 본 연구는 적은 수의 표본을 사용하였고, 건청인 대조군을 미포함하였다. 또한 난청 개인의 주파수별 청력 정도와 양이 비대칭성 등을 고려하지 못한 제한점을 갖고 있다. 하지만 예비 연구로서 BIC, 특히 ALR BIC의 난청인의 공간청취력을 반영할 수 있다는 가능성을 보고한다는 점에 의미가 있으며 BIC의 임상적 사용 가능성에 대한 검증력을 높이기 위해 앞서 제시한 제한점을 보완하여 후속 연구로 발전시켜 나갈 계획이다.
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