뇌과학No. 02–13
속으로 세는 박자 — 신호가 꺼진 뒤
메트로놈에 맞춰 손뼉을 치다가 소리가 멈추면, 사람은 한동안 같은 빠르기로 계속 칠 수 있습니다. 연구자들은 이것을 따라 치기와 이어 치기로 나누어 오래 살펴 왔습니다. 소리에 맞추는 일과 소리 없이 이어 가는 일은 비슷해 보이지만, 뇌가 쓰는 자리도, 필요한 힘도 조금씩 다릅니다. 이 글은 그 차이와, 이어 칠 때 박자가 흘러가는 까닭을 적습니다.
01따라 치기와 이어 치기
박자 연구에서 가장 많이 쓰는 방법은 손가락 두드리기입니다. 소리에 맞춰 치다가(따라 치기), 소리가 멈춘 뒤에도 같은 빠르기로 계속 칩니다(이어 치기).
따라 칠 때 사람은 매번 조금씩 어긋나고, 그 어긋남을 바로바로 고칩니다. 2005년에 나온 두드리기 연구 정리는 이 고침이 두 가지로 이루어진다고 보았습니다. 박의 자리를 맞추는 고침과 빠르기 자체를 맞추는 고침입니다. 사람이 박보다 살짝 먼저 치는 경향도 이 분야에서 오래 다뤄 온 주제입니다.
이어 칠 때는 고칠 기준이 사라집니다. 들리는 소리가 없으니, 머릿속에 남은 빠르기만으로 쳐야 합니다.
02소리가 멈추면 뇌가 다른 자리를 켭니다
1997년 연구는 사람들이 소리에 맞춰 칠 때와, 소리가 멈춘 뒤 이어 칠 때의 뇌를 기능 자기공명영상으로 찍었습니다.
- 두 경우 모두 켜진 곳 — 움직임을 내는 감각운동 겉질, 움직임을 다듬는 소뇌, 소리를 받는 위관자이랑
- 이어 칠 때만 켜진 곳 — 움직임을 미리 준비하는 보조운동영역, 뇌 깊은 곳의 조가비핵과 시상, 그리고 소리를 듣는 곳과 이어진 아래이마이랑
연구자들은 소리 없이 박자를 이어 가려면 세 가지가 함께 일해야 한다고 정리했습니다. 시간을 재는 일, 방금 들은 소리를 붙들어 두는 일, 그리고 몸을 움직이는 일입니다.
2014년에는 손가락 두드리기 뇌영상 연구 43편을 모은 분석이 나왔습니다. 밖의 박자에 맞출 때는 소뇌의 가운데 부분이 두드러졌는데, 이 부분은 스스로 칠 때는 전혀 켜지지 않았습니다. 반대로 기저핵은 두 경우 모두 켜졌지만 스스로 칠 때 더 켜졌습니다. 박자를 「따라가는」 뇌와 「만들어 내는」 뇌가 조금 다르다는 뜻입니다.
References
- Sensorimotor synchronization: a review of the tapping literature.
Repp BH · Psychonomic Bulletin & Review 2005;12(6):969-92 (손가락 두드리기 연구 정리 · 박의 자리 고침과 빠르기 고침 두 가지 · 박보다 앞서 치는 경향(음의 평균 비동기)을 한 절로 다룸)
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16615317/ - Distributed neural systems underlying the timing of movements.
Rao SM, Harrington DL, Haaland KY, et al. · Journal of Neuroscience 1997;17(14):5528-35
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9204934/ - The neural basis of audiomotor entrainment: an ALE meta-analysis.
Chauvigné LA, Gitau KM, Brown S · Frontiers in Human Neuroscience 2014;8:776
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25324765/ - Development of sensorimotor synchronization abilities: Motor and cognitive components.
Monier F, Droit-Volet S · Child Neuropsychology 2019;25(8):1043-62
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30714466/ - The time of our lives: life span development of timing and event tracking.
McAuley JD, Jones MR, Holub S, et al. · Journal of Experimental Psychology: General 2006;135(3):348-67
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16846269/ - Intrinsic Rhythmicity Predicts Synchronization-Continuation Entrainment Performance.
McPherson T, Berger D, Alagapan S, Fröhlich F · Scientific Reports 2018;8(1):11782
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30082734/ - Poor synchronization yet adequate tempo-keeping in adults with autism.
Kasten K, Jacoby N, Ahissar M · Autism Research 2023;16(6):1161-73
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37102441/