본 연구는 언어와 음악에서 조화에 대하여 부조화 처리시의 뇌반응을 살펴보는데에 주안점을 두고 사건관련전위(ERP) 패러다임을 사용하여, 한국인 대학생을 대상으로 사춘기 이전에 영어권 국가에서 거주한 경험이 없고, 전문 음악 교육을 받지 않았으며, 일반 학교 교육 ...

본 연구는 언어와 음악에서 조화에 대하여 부조화 처리시의 뇌반응을 살펴보는데에 주안점을 두고 사건관련전위(ERP) 패러다임을 사용하여, 한국인 대학생을 대상으로 사춘기 이전에 영어권 국가에서 거주한 경험이 없고, 전문 음악 교육을 받지 않았으며, 일반 학교 교육에서 음악 수업을 학습한 한국인으로 한정하였다. 연구 내용은 다음과 같은 세가지에 중점을 실시하였다. (1) 언어에서는 문장의 마지막 동사에서 형태-통사 (존칭어, -시-) 부조화 형태와 의미적 (선택 제약) 부조화에서 ERP 성분을 비교하였다. (2) 음악에서는 8마디 한곡의 마지막 종지 (cadence)에서 선율과 화성의 부조화시의 ERP 성분을 비교하였다. (3) 언어와 음악의 비교에서 언어의 형태-통사와 음악의 선율, 그리고 언어의 의미와 음악의 화성에서 부조화시의 ERP 성분의 유사성과 차이성을 비교하였다.
언어에서는, 형태-통사에서는 좌전두에서 부적성향(left anterior negativity), 의미에서는 후두부에서 부적 성향인 N400과 N600이 발생하였다. 이것은 형대-통사 정보는 어휘-의미적 정보보다 먼저 처리된다는 것을 의미한다고 본다. 또한 선택제약에 대한 의미적 부조화는 문장에서 통사와 의미에 바탕을 둔 재분석에 의한 영향에 의한 것으로 볼 수 있다.
음악에서는, 선율에서는 좌전두에서 부적 성향인 LAN이 발생하였고 화성에서는 전두(anterior)에서 anterior P600이 발생하였다. 이것은 소리 흐름에 에 있어서 종지감이 긴장-해결(tension-resolution)에 의해서 나타나는 결과로 보았다.
언어와 음악 비교에서는, 먼저 형태-통사의 LAN과 선율의 음악 통사의 LAN은 언어와 음악의 통사적 처리는 어느 정도 부분적으로 공유하는 신경세포가 존재한다는 것을 의미한다고 본다. 또한, 언어의 의미에서 선택적 제약 처리시의 N400과 N600과 음악에서 화성 처리시의 anterior P600 비교에서 각각 언어와 음악의 고유 영역이 있다고 하는 영역 특수성을 넘어서 언어와 음악 처리에는 공유하고 있는 영역 일반화을 주장한다. 그러므로 소리 흐름을 처리하는 우리의 뇌는 공유하는 부분이 있어서 언어와 음악 처리시는 유사성을 지지고 있다고 본다.

The present study investigated the effect of ERP components of violation relative to satisfaction in langauge and music. There were three research questions: (1) Which ERP component(s) result from morpho-syntactically anomalous forms or semantically a ...

The present study investigated the effect of ERP components of violation relative to satisfaction in langauge and music. There were three research questions: (1) Which ERP component(s) result from morpho-syntactically anomalous forms or semantically anomalous forms of verbs in language?; (2) Which ERP component(s) elicit when unexpected forms of melody or harmony were presented in music?; (3) Are there similar or dissimilar ERP components when unexpected forms of melody and harmony were presented in music and syntactically and semantically unexpected forms of verbs were presented in language?
In langauge, the present study examined auditory event-related potential (ERP) responses to sentence-embedded morpho-syntactic (inflectional honorific marker) and semantic (selectional restriction (SR)) violations. Morpho-syntactic violations were found to evoke a left anterior negativity peaking at around 400 ms. SR-related semantic anomalies elicited an N400 as well as a late posteriorly distributed N600. The shorter latency and different distribution of the negativity observed in response to morpho-syntactic violations compared to SR-related semantic anomalies indicate that the observed negativity is functionally different, suggesting that morpho-syntactic information is processed prior to lexical-semantic information. The finding of an N600 in response to SR semantic anomalies suggests that the latter component reflects processes of so-called reanalysis that are based on syntactic and semantic aspects of the sentence. The study in this paper thus adds to the accumulating evidence for finer-grained differentiation of the brain, distinguishing morpho-syntactic from semantic-syntactic processes in sentence comprehension.
In music, the music we listen to everyday contains a formal element that makes a sound stream musical or nonmusical, and recognizing the formal arrangement of music we can get a musical emotional feeing. But the musical feeling of a sound stream has long been regarded as a result from undergoing a listener's tension-resolution which is attributed to the melodic and harmonic cadent process pattern of the sound stream. If the point of the resolution, the musical cadence, complies with the resolution pattern, and if the feeling of musical resolution occurs in the listener's brain, we can shed lights on what the musical cognition is by observing the brain responses at the point of musical resolution. Using event-related potentials (ERP) experiments we probed into the syntactic formality of music in order to compare it with the syntactic formality of language. In our study we manipulated musical notes and chords, and collected the ERP data of the neural responses to them to ascertain how the musical cognition is characterized.
In comparision between langauge and music, the present study investigated the effect of either morpho-syntactically misused honorific markers or music-syntactically incongruous notes on neural responses. Event-related potentials (ERPs) were recorded while participants responded to language or music stimuli containing such anomalies. Confirming previous studies, morpho-syntactic violations elicited a left anterior negativity (LAN), and music-syntactic violations also evoked the same LAN component. To the extent that morpho-syntax of the inflectional honorific marker is arguably comparable to music-syntax of the tonal melody, the current electrophysiological evidence suggests that syntactic processing of language and music depends on at least partly shared neural resources.
Furthermore, in order to test the domain-specificity/generality of language and music processing, this study used the event-related potential (ERP) paradigm to compare neural responses elicited from violations in language and music. Employing selectional restriction (SR) for language and chord sequence (CS) for music, sentences and musical pieces were constructed in which the sentence/musical piece-final verb or chord was either congruous or incongruous with the preceding structural context. A within-participants design using 20 college students revealed that linguistic and musical structural violations elicited different ERP components: N400 followed by N600 for SR, and anterior P600 for CS. With (the neural correlates of) their inherently different properties factored out, the results in our study suggest that a brain response elicited by a music-syntactic violation of CS was generated in brain areas overlapping those involved in the processing of semantic-syntactic SR, previously considered to be domain-specific for language processing.

언어와 음악은 우리 뇌의 일정한 공통 부위영역(brain region)에서 벌어지는 신경반응으로 보고되고 있다. 이는 언어의 형식과 내용에 대한 뇌의 반응이 음악에서도 다르지 않다 볼 수 있는 전제가 된다고 할 수 있을 것이다.
우리의 실험은 언어와 음악의 이와 같은 형 ...

언어와 음악은 우리 뇌의 일정한 공통 부위영역(brain region)에서 벌어지는 신경반응으로 보고되고 있다. 이는 언어의 형식과 내용에 대한 뇌의 반응이 음악에서도 다르지 않다 볼 수 있는 전제가 된다고 할 수 있을 것이다.
우리의 실험은 언어와 음악의 이와 같은 형식적 유사성과 상이성을 확인하기 위해 두 영역에 대한 뇌반응에서 얻어지는 ERP(event-related potential, 사건전위관련 뇌신경 검사)실험을 실시, 비교·분석하는 것을 중심 과제로 삼았다. 이 과정에서 우리는 언어와 음악의 구조가 얼마만큼 유사하고 또 상이한지, 그리고 우리의 뇌가 그러한 대상들을 다루는 데에 어떠한 인지 기제(cognitive mechanism)을 사용하는가를 확인할 자료를 획득할 것을 기대했다.
우리의 연구는 언어와 음악이 공히 연장적 구조(prolongational structure)로써의 통사적 형식과 인지 내용을 갖고 있다고 보고하는 기존의 연구에 따라 언어와 음악의 연장성의 구조적 상관관계를 찾고자 하는 것이다. 언어와 음악은 공히 반복위계(recursive hierarchy)를 통해 각각의 기능을 가지며, 이러한 반복위계로서의 연장적 구조의 특성은 처음에 제시된 언어적, 음악적 요소와 그에 뒤따르는 요소들과의 관계를 통해 의미론적 기능을 갖는다는 가정이 우리가 실험을 통해 밝히고자 하는 주요 사안이다.
우리는 최초에 이러한 형식성이, 언어에 있어서는 주어와 술어의 관계, 음악에 있어서는 동기(motif)와 그 변주(musical variation) 및 딸림화음(dominant)과 으뜸화음(tonic)과의 관계 에서 유래하는 종지(cadence)를 일종의 의미 기능이라고 가정하는 데에서 출발했다. 언어와 음악의 형식성은 우리의 뇌가 긴장과 이완(tension and resolution) 혹은 앞서 등장한 구절, 악절에서 유발된 기대감(expectancy)을 통해서 의미 있는 것으로 인지한다는 것을 말해준다. 이 기대감은 언어와 음악에서 논리적, 혹은 형식적으로 뒤따르는 의미내용이 가능하게 해주면서 그에 대한 해소/해결(resolution)을 불러일으켜 우리의 뇌가 음악과 언어를 음악적/비음악적으로, 언어적/비언어적으로 인지할 수 있게 만들어준다.
이러한 사정을 염두에 두고 우리는 언어와 음악에 대한 뇌의 처리과정, 통사적/의미론적 반응, 정격/비정격 언어 및 음악 대상물에 대한 반응의 유이성 등에 관해 ERP 실험을 실시했다.
이러한 점들을 확인하기 위해 본 연구는 (i) 통사적으로 배열된 단순 형식의 문장 및 음들을 수평적으로 배열한 단순 선율 악구(monophony)의 조작(여기서 조작은 언어에 있어서는 통사적 문장 성분들의 배열 조작이며, 음악에 있어서는 기대되는 마지막 음높이의 조작을 말한다)에서 출발하여, (ii) 의미를 지닌 문장 및 화성적 악구(polyphony)의 조작(통사적으로는 옳으면서 의미 있는 문장과 그 의미가 왜곡된 문장으로의 조작, 화성 진행이 적절한 악구와 그것을 화성 진행이 부적절하게 조작한 악구)으로 나아가면서 언어와 음악에 관한 통사적, 의미적 반응들을 ERP 반응 실험을 통해 확인하고 그로부터 얻어지는 일련의 ERP 반응들이 보여주는 연관성들을 확인하고자 했다.
실험 자료들은 총 20명의 남녀 대학생을 대상으로 조작된 문장들과 음악들을 들려주고 각 실험에서 부조화와 조화에 대한 반응을 수집하여, 그 유사성과 차이성를 분석하고 ERP 반응 (LAN, N400, P600)에 있어서는 언어와 음악이 어떠한 유사성과 차별성을 갖는지 등을 확인하였다.

◎ 학문적 기여
언어와 음악에 관한 인지신경과학연구는 융합 연구를 요구하는 방식이며, 그에 따라 연구 결과물들이 각 학문 영역의 문제 해결에 여러 유의미한 아이디어를 제공한다. 특히 음악적 인지 및 표현 능력은 언어와 달리 일상으로 익혀지는 것이 아니라 음악적 ...

◎ 학문적 기여
언어와 음악에 관한 인지신경과학연구는 융합 연구를 요구하는 방식이며, 그에 따라 연구 결과물들이 각 학문 영역의 문제 해결에 여러 유의미한 아이디어를 제공한다. 특히 음악적 인지 및 표현 능력은 언어와 달리 일상으로 익혀지는 것이 아니라 음악적 환경 안에서 비로소 연마되는 것이기 때문에, 음악과 언어를 비교하는 일은 음악 전문가, 음악 미학자, 나아가 음악가와 비음악가의 참여를 요구한다. 우리의 연구는 언어와 음악의 특수한 형식성을 토대로 의미를 갖는 표현 및 의사소통 기제에 관한 것으로, 여러 학문들, 즉 철학, 미학, 언어학, 심리학 등의 여러 문제들의 참여와 함께 그 다양한 해답을 제시할 것으로 기대한다. 나아가 본 연구는 예술 활동의 인지적 본질을 확인하는 기초 작업이 될 것으로 기대하며, 이로써 예술의 창작과 소통, 감상의 본질 및 예술의 의미를 탐구하는 계기를 마련할 것이다.
◎ 사회적 기여
본 연구는 인간의 언어생활과 예술 활동이 어떠한 인지적 특성을 갖고 있는지, 따라서 언어 및 예술의 교육과 향유가 갖는 유의미한 기능들을 확인하는 기반 연구라 할 수 있다. 따라서 우리는 이 연구의 결과물들이 다양한 예술 분야들이 갖고 있는 고유성의 인지신경과학적 단초를 확인 할 수 있을 것이라 기대한다. 즉 본 연구를 통해 여타의 영역, 미술, 건축, 극예술 등과 같은 예술영역, 스포츠, 종교 등의 수많은 사회활동 과정에서 우리 뇌의 기능과 의미를 밝혀낼 수 있을 것으로 여긴다. 이를 통해 우리 삶은 보다 풍요로워질 것이다. 풍요로운 삶이란 사회 구성원들이 각자의 지성과 감성을 발전시키고 충족시키는 것이다. 우리의 연구는 지성과 감성의 다양성이 인지적 원천을 가지고 있다는 점을 확인하는 기초가 될 것이며, 지성과 정서, 삶과 예술을 통일적으로 연결시키는 기점을 마련할 것이다.
◎ 인력양성방안
우리는 ‘언어와 음악 인지신경과학 연구소’를 개설하고 지속적인 연구를 실행할 것이다. 또 관련 분야의 선진 연구 사례들을 가진 외국 연구기관과의 유기적인 협조와 교류를 통해 연구 결과물들을 교류, 축적하고자 한다. 또 현재 우리가 얻게 된 연구 결과물들을 국내외 여러 학술지와 학회에 투고, 발표하고, 이에 따라 다양한 분야의 연구자들이 참여할 수 있는 연구의 장을 마련하고자 한다.
나아가 이와 관련한 대학원 연구과정을 개설하고 해당 분야의 전문가들을 양성할 것이다. 이들은 언어와 음악의 연관 관계와 관련한 연구를 진행코자 하는 다양한 분야의 기관들, 가령 철학, 언어학, 심리학, 사회학 등의 기관들에 인지신경과학적 연구역량을 제공하게 될 것이다. 여기에서 우리는 각 학문 분야에 적합한 연구 모델 제공 프로그램을 운영할 것을 희망하며, 여러 분야의 관련 연구자들이 인지신경과학의 성과들을 활용할 수 있도록 할 것이다.
◎ 교육과의 연계활용 방안
인지신경과학적 연구는 여러 학문들에 다양하게 적용되는 융섭·통합적인 결과물들을 산출해낸다. 개별 학문영역에서 단순히 구상한 것들은 인지신경과학을 통해 확인되는 것이다. 우리 연구의 관심사는 언어와 음악의 형식적, 정서적 연관성인 바, 그와 관련한 여러 학문 영역에 인지신경과학적 아이디어를 제공하는 표준 모델을 만드는 일을 수행하고자 한다. 그리하여 첫째, 언어와 음악의 관계와 관련한 학문 통합적 교양강좌를 개설한다. 먼저 언어와 음악의 관계를 논의하는 미학, 언어학, 신경과학 등의 여러 학자들과 콜로키움 형태의 정례 세미나를 주최하고, 이와 함께 학수 주제 선정, 주제에 따른 학문 통합적 강의 내용 구성, 강의 가능 인력 양성이 이루어질 것이다.
둘째, 음악학, 언어학, 철학 등 여타 학과에 관련 통합 전공 강좌를 개설하는 것이다. 이 통합 강좌는 언어 인지의 신경학적 과정이 음악 인지와 어떻게 연관되는지 하는 점에 대하여 신경과학적-인식론적, 나아가 신경과학적-미학적 연구 및 강좌 개설을 시도하고자 한다.