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칵테일 파티 효과

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목차

1. 개요

칵테일 파티 효과는 여러 소리가 동시에 들리는 상황에서 특정 소리에 선택적으로 주의를 기울이는 현상을 말한다. 이 효과는 1950년대 콜린 체리가 처음 보고했으며, 항공 관제사의 업무 효율성을 높이기 위한 연구에서 시작되었다. 체리는 이분 청취 실험과 쉐도잉 과제를 통해 선택적 주의의 메커니즘을 연구했고, 자신의 이름이나 금기어와 같이 개인적으로 의미 있는 자극에 더 쉽게 주의를 기울인다는 것을 발견했다. 칵테일 파티 효과는 유아기부터 나타나며, 나이가 들면서 쇠퇴하는 경향을 보인다. 최근에는 뇌파 분석과 같은 신경 과학 기술을 통해 칵테일 파티 효과의 원리를 규명하려는 시도가 이루어지고 있으며, 청각 과민이나 발달 장애가 있는 경우 이 효과를 경험하기 어려울 수 있다. 칵테일 파티 효과는 소음 제거 헤드폰, 음성 인식 기술, 주의력 결핍 장애 치료 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

2. 역사

콜린 체리는 칵테일 파티 효과라고 알려진 현상을 처음으로 보고했다. 초기 연구는 1950년대 항공 교통 관제사들의 업무를 돕기 위해 진행되었다. 당시 관제사들은 스피커를 통해 여러 조종사들의 목소리를 동시에 들어야 했기 때문에 어려움을 겪었다.[12]

선택적 주의는 모든 연령대에서 나타나는데, 유아기부터 노년기까지 그 양상이 변화한다. 유아들은 부모의 목소리나 "아기" 말투에 더 주의를 기울이는 경향이 있지만, 배경 소음 속에서 정확하게 소리를 구별하는 능력은 시간이 지남에 따라 발달한다. 자신의 이름에 대한 선택적 주의는 생후 5개월부터 나타나 13개월에 완전히 발달하며, 앤 트라이즈먼 등의 연구자들은 이름과 같이 개인적으로 의미 있는 단어가 더 적은 지각 정보로도 식별된다고 이론화했다. 금기어 또한 주의를 끄는 자극이지만, 언어 이해와 어휘력이 발달해야 영향을 미친다. 나이가 들면서 선택적 주의는 흔들리고, 대화 구별에 더 오랜 시간이 걸리는데, 이는 일반적인 인지 능력 저하와 관련이 있다.[7][21]

최근에는 전기피질도, 뇌자도, 뇌파검사, 기능적 자기 공명 영상 등 현대 신경 과학 기술을 활용하여 칵테일 파티 효과를 연구하고 있다. 2012년 5월, 미국 연구팀은 칵테일 파티 효과가 두뇌 움직임과 관련이 있다는 증거를 과학적으로 입증하기도 하였다.[48]

2. 1. 초기 연구

콜린 체리는 오늘날 칵테일 파티 효과라고 알려져 있는 현상에 관해 처음으로 보고하였다. 이 효과에 관한 대부분의 초기 연구는 파티 행동을 이해하기 위한 것이 아니라, 1950년대 초기 항공 교통 관제사들이 직무를 더 쉽게 수행 할 수 있도록 하기 위한 것이었다. 당시 관제사들은 조종사로부터 오는 메시지를 관제탑의 스피커를 통해 들었는데, 많은 조종사들이 가까이 있을 경우 그들의 목소리를 하나의 중앙 확성기를 통하여 들어야 했기 때문에 직무 수행이 어려웠다.[12] 이러한 현상은 1953년 콜린 체리에 의해 처음 정의되고 "칵테일 파티 효과"라는 이름이 붙여졌다.[13]

체리는 참가자들이 하나의 스피커에서 동시에 나오는 두 개의 다른 메시지를 듣고 그것들을 분리하려고 시도하는 주의력 실험을 수행했는데, 이는 나중에 이분 청취 실험 과제로 불리게 되었다.[14] 그의 연구에 따르면, 배경 소음에서 소리를 분리하는 능력은 화자의 성별, 소리가 오는 방향, 음높이, 말의 속도와 같은 많은 변수에 의해 영향을 받는다.[13]

체리는 사람들이 다른 목소리와 소음 속에서 어떻게 선택적으로 한 메시지에 주의를 기울이는지 더 연구하기 위해 쉐도잉 과제를 개발했다. 쉐도잉 과제에서 참가자들은 각 귀에 다른 메시지를 전달하는 특수 헤드셋을 착용하고, 지정된 귀(채널)에서 들리는 메시지를 큰 소리로 따라 말하도록(쉐도잉) 요청받는다.[14] 체리는 참가자들이 쉐도잉하지 않는 채널, 즉 주의를 기울이지 않은 채널에서 자신의 이름을 감지할 수 있다는 것을 발견했다.[15] 1959년 네빌 모레이는 체리의 쉐도잉 과제를 사용한 후속 연구를 통해, 거부된 메시지의 거의 어떤 부분도 차단된 장벽을 뚫지 못하지만, 주관적으로 "중요한" 메시지는 예외라는 결론을 내렸다.[15]

2. 2. 후속 연구

1950년대 초, 초기 연구의 많은 관심은 항공 교통 관제사들이 직면한 문제에서 비롯되었다. 당시 관제사들은 조종사로부터 관제탑의 스피커를 통해 메시지를 받았다. 여러 조종사의 목소리가 하나의 스피커를 통해 섞여 들리면서 관제사의 업무는 매우 어려워졌다.[12] 이러한 현상은 1953년 콜린 체리에 의해 처음 정의되고 "칵테일 파티 효과"라는 이름이 붙여졌다.[13]

체리는 사람들이 다른 목소리와 소음 속에서 어떻게 선택적으로 한 메시지에 주의를 기울이는지 더 연구하기 위해 쉐도잉 과제를 개발했다. 쉐도잉 과제에서 참가자들은 각 귀에 다른 메시지를 전달하는 특수 헤드셋을 착용하고, 지정된 귀(채널)에서 들리는 메시지를 큰 소리로 따라 말하도록(쉐도잉) 요청받는다.[14] 체리는 참가자들이 쉐도잉하지 않는 채널, 즉 주의를 기울이지 않은 채널에서 자신의 이름을 감지할 수 있다는 것을 발견했다.[15] 1959년 네빌 모레이는 체리의 쉐도잉 과제를 사용한 후속 연구를 통해 거부된 메시지의 거의 어떤 부분도 차단된 장벽을 뚫지 못하지만, 주관적으로 "중요한" 메시지는 예외라는 결론을 내렸다.[15]

선택적 주의는 모든 연령대에서 나타난다. 유아기부터 아기들은 부모의 목소리와 같이 익숙한 소리를 향해 고개를 돌리기 시작하는데,[16] 이는 유아들이 환경 내 특정 자극에 선택적으로 주의를 기울인다는 것을 보여준다. 선택적 주의에 대한 연구는 유아가 성인의 어조보다 "아기" 말투를 선호한다는 것을 나타낸다.[14][16] 이러한 선호는 유아가 말의 어조와 같은 물리적 변화를 인식할 수 있음을 나타낸다. 그러나 배경 소음 속에서 어조와 같은 이러한 물리적 차이를 감지하는 정확성은 시간이 지남에 따라 향상된다.[16] 유아는 단지 익숙하더라도 자신의 이름과 같은 자극이 어린 나이에는 더 높은 의미를 갖지 않기 때문에 단순히 무시할 수 있다. 그러나 연구에 따르면, 더 가능성이 높은 시나리오는 유아가 주의를 산만하게 하는 소음 속에서 제시되는 소음이 자신의 이름이라는 것을 이해하지 못하고, 따라서 반응하지 않는다는 것이다.[17] 주의하지 않는 자극을 걸러내는 능력은 젊은 성인기에 최고조에 달한다. 칵테일 파티 현상과 관련하여, 나이든 성인은 "주관적으로" 중요한 메시지와 같은 경쟁 자극이 배경 소음을 구성하는 경우, 젊은 성인보다 한 가지 대화에 집중하는 데 더 어려움을 겪는다.[16]

사람들의 주의를 끄는 메시지의 몇 가지 예로는 개인의 이름과 금기어가 있다. 자신의 이름에 선택적으로 주의를 기울이는 능력은 생후 5개월 된 유아에게서 발견되었으며 13개월까지 완전히 발달하는 것으로 보인다.[17] 앤 트라이즈먼을 비롯한 이 분야의 여러 전문가들은 사람들이 이름과 같이 개인적으로 의미 있는 단어를 감지하도록 영구적으로 준비되어 있으며, 다른 단어보다 식별을 트리거하는 데 더 적은 지각 정보가 필요할 수 있다고 이론화한다.[18] 주의하지 않는 채널에서 어느 정도의 의미 처리에 도달하는 또 다른 자극은 금기어이다.[19] 이러한 단어는 종종 성적으로 노골적인 내용을 포함하여 그림자 작업에서 성능 저하를 초래하는 사람들의 경고 시스템을 유발한다.[20] 금기어는 언어에 대한 이해와 함께 강력한 어휘력을 개발할 때까지 선택적 주의에서 어린이에게 영향을 미치지 않는다.

선택적 주의는 나이가 들면서 흔들리기 시작한다. 나이든 성인은 대화 흐름을 구별하는 데 더 긴 지연 기간을 갖는다. 이는 일반적으로 일반적인 인지 능력이 노년과 함께 쇠퇴하기 시작한다는 사실에 기인한다(예: 기억력, 시각적 인식, 고차 기능 등).[7][21]

최근에는 칵테일 파티 문제를 연구하기 위해 현대 신경 과학 기술이 적용되고 있다. 그러한 연구를 수행하는 연구자들로는 전기피질도를 사용하는 에드워드 창(Edward Chang), 니마 메스가라니(Nima Mesgarani), 찰스 슈로더(Charles Schroeder), 뇌자도를 사용하는 조나단 사이먼(Jonathan Simon), 무냐 엘힐랄리(Mounya Elhilali), 아드리안 KC 리(Adrian KC Lee), 시합 샴마(Shihab Shamma), 바바라 신-커닝햄(Barbara Shinn-Cunningham), 다니엘 발도프(Daniel Baldauf), 유르키 아흐베니넨(Jyrki Ahveninen), 뇌파검사를 사용하는 유르키 아흐베니넨(Jyrki Ahveninen), 에드먼드 랄로르(Edmund Lalor), 바바라 신-커닝햄, 기능적 자기 공명 영상을 사용하는 유르키 아흐베니넨(Jyrki Ahveninen)과 리 M. 밀러(Lee M. Miller)가 있다.

2012년 5월, 미국 연구팀은 칵테일파티 효과가 두뇌 움직임과 관련이 있다는 증거를 과학적으로 입증해 화제가 되기도 하였다. 이 실험에서 실험자가 여러 음성 중에서 단 하나의 음성에 반응하는 것이 두뇌 스펙트럼 사진을 통해 관찰된 것이다.[48]

3. 원리

칵테일 파티 효과는 여러 소리가 들려도 뇌가 그중 하나만 선택해 처리하기 때문에 일어난다. 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 연구팀은 두 가지 목소리를 동시에 들을 때 사람의 뇌가 어떻게 움직이는지 조사했다. 연구 결과, 특정 음성 주파수에만 반응해 활성화되는 뉴런 그룹을 발견했고, 뇌의 움직임을 스펙트럼 사진으로 바꾸는 알고리즘 개발에 필요한 정보도 수집했다. 이를 바탕으로 연구팀은 특정 단어를 듣는 과정을 파악하고, 3명의 간질 환자를 대상으로 칵테일 파티 효과를 조사했다. 환자들에게 남녀 두 사람이 서로 다른 문장을 동시에 말하는 것을 들려주고, 특정 단어가 나오면 그 사람 목소리에 집중하도록 했다. 처음에는 환자마다 다른 사람의 목소리를 들었지만, 특정 단어가 나온 후에는 모두 그 단어를 말한 사람의 목소리만 뇌에서 처리했다. 이는 '사람은 듣고 싶은 말만 듣는다'는 것을 보여준다.[49]

칵테일 파티 효과와 관련된 청각적 주의는 주로 청각 피질의 비주영역인 상측두이랑의 좌반구에서 발생한다. 하전두이랑, 상두정구, 두정간구를 포함하는 전두-두정엽 네트워크는 주의 전환, 언어 처리, 주의 조절을 담당한다.[7][8] 목표 스트림(주의를 기울이는 더 중요한 정보)과 경쟁/간섭 스트림은 모두 좌반구 내 같은 경로에서 처리되지만, fMRI 스캔 결과 목표 스트림이 더 많은 주의를 받는 것으로 나타났다.[9]

경쟁 자극 스트림(일반적으로 상당한 가치를 갖는)이 발생하면 목표 스트림을 향한 상측두이랑(STG)의 활동이 감소/간섭받는다. 다중 화자 상황에서 중요한 자극을 감지하는 능력인 칵테일 파티 효과는, 신경학적 수준에서 선택적 주의 능력이 동시에 주의 효과를 방해하기 때문에 '칵테일 파티 문제'라고도 불린다.[9]

3. 1. 양이 청취의 중요성

칵테일 파티 효과는 양쪽 귀로 듣는 것을 필요로 하는 양이성 효과로 가장 잘 작동한다. 한쪽 귀만 기능하는 사람들은 두 개의 정상적인 귀를 가진 사람들보다 간섭 소음에 훨씬 더 방해받는 것처럼 보인다.[10] 두 귀를 사용하는 이점은 부분적으로 음원 위치 확인과 관련이 있을 수 있다. 청각 시스템은 적어도 두 개의 음원을 찾아내고 동시에 이러한 음원에 올바른 특성을 할당할 수 있다. 청각 시스템이 음원을 찾으면 간섭 음원의 혼합물에서 이 음원의 신호를 추출할 수 있다.[11] 그러나 이러한 양이성 이점의 대부분은 두 가지 다른 과정, 즉 더 나은 귀 듣기 및 양이성 탈마스킹에 기인할 수 있다.[10] 더 나은 귀 듣기는 귀에서 사용할 수 있는 두 개의 신호 대 잡음비 중 더 나은 것을 활용하는 과정이다. 양이성 탈마스킹은 소음에서 신호를 추출하기 위해 두 귀의 정보를 결합하는 과정이다. 한쪽 귀가 난청인 사람은 양이 청취 효과를 얻을 수 없기 때문에 칵테일 파티 효과가 잘 작동하지 않는다.

3. 2. 선택적 주의 모델

선택적 주의는 모든 연령대에서 나타난다. 유아기부터 아기들은 부모의 목소리와 같이 익숙한 소리를 향해 고개를 돌리기 시작한다.[16] 이는 유아들이 환경 내 특정 자극에 선택적으로 주의를 기울인다는 것을 보여준다. 또한, 선택적 주의에 대한 연구는 유아가 성인의 어조보다 "아기" 말투를 선호한다는 것을 나타낸다.[14][16] 그러나 배경 소음 속에서 어조와 같은 이러한 물리적 차이를 감지하는 정확성은 시간이 지남에 따라 향상된다.[16] 유아는 단지 익숙하더라도 자신의 이름과 같은 자극이 어린 나이에는 더 높은 의미를 갖지 않기 때문에 단순히 무시할 수 있다. 그러나 연구에 따르면, 더 가능성이 높은 시나리오는 유아가 주의를 산만하게 하는 소음 속에서 제시되는 소음이 자신의 이름이라는 것을 이해하지 못하고, 따라서 반응하지 않는다는 것이다.[17] 주의하지 않는 자극을 걸러내는 능력은 젊은 성인기에 최고조에 달한다. 칵테일 파티 현상과 관련하여, 나이든 성인은 "주관적으로" 중요한 메시지와 같은 경쟁 자극이 배경 소음을 구성하는 경우, 젊은 성인보다 한 가지 대화에 집중하는 데 더 어려움을 겪는다.[16]

사람들의 주의를 끄는 메시지의 몇 가지 예로는 개인의 이름과 금기어가 있다. 자신의 이름에 선택적으로 주의를 기울이는 능력은 생후 5개월 된 유아에게서 발견되었으며 13개월까지 완전히 발달하는 것으로 보인다.[17] 앤 트라이즈먼은 이 분야의 여러 전문가와 함께, 사람들이 이름과 같이 개인적으로 의미 있는 단어를 감지하도록 영구적으로 준비되어 있으며, 다른 단어보다 식별을 트리거하는 데 더 적은 지각 정보가 필요할 수 있다고 이론화한다.[18] 주의하지 않는 채널에서 어느 정도의 의미 처리에 도달하는 또 다른 자극은 금기어이다.[19] 이러한 단어는 종종 성적으로 노골적인 내용을 포함하여 그림자 작업에서 성능 저하를 초래하는 사람들의 경고 시스템을 유발한다.[20] 금기어는 언어에 대한 이해와 함께 강력한 어휘력을 개발할 때까지 선택적 주의에서 어린이에게 영향을 미치지 않는다.

선택적 주의는 나이가 들면서 흔들리기 시작한다. 나이든 성인은 대화 흐름을 구별하는 데 더 긴 지연 기간을 갖는다. 이는 일반적으로 일반적인 인지 능력이 노년과 함께 쇠퇴하기 시작한다는 사실에 기인한다(예: 기억력, 시각적 인식, 고차 기능 등).[7][21]

우리에게 제시되는 모든 정보를 처리할 수 있는 것은 아니다. 이론적으로는, 우리가 주의를 기울일 대상을 선택하는 것은 무작위적이거나 무작위적이지 않을 수 있다.[22] 예를 들어, 운전을 할 때 운전자는 주변의 다른 자극보다는 신호등에 집중할 수 있다. 이러한 경우, 제시된 자극의 어느 부분을 중요하게 선택하는 것이 필수적이다. 심리학의 기본적인 질문은 이러한 선택이 언제 발생하는가 하는 것이다.[14] 이 문제는 조기 선택 대 지연 선택 논쟁으로 발전했다. 이 논쟁의 근거는 체리(Cherry)의 이분 청취 실험에서 찾을 수 있다. 참가자들은 주의를 기울이지 않은 채널에서 음조나 화자의 성별 변화와 같은 물리적 변화와 자신의 이름과 같은 자극을 감지할 수 있었다. 이것은 주의를 기울이지 않은 메시지의 의미가 선택 전에 처리되는지에 대한 질문을 제기했다.[14] 조기 선택 주의 모델에서는 선택이 발생하기 전에 매우 적은 정보가 처리된다. 지연 선택 주의 모델에서는 의미와 같은 더 많은 정보가 선택 전에 처리된다.[22]

선택적 주의의 초기 메커니즘 탐구에 대한 초기 연구는 Donald Broadbent|도널드 브로드벤트영어에 의해 수행되었으며, 그는 "필터 모델"로 알려지게 된 이론을 제시했다.[23] 이 모델은 이분 청취 과제를 사용하여 확립되었다. 그의 연구는 대부분의 참가자가 능동적으로 주의를 기울인 정보를 정확하게 기억했지만, 주의를 기울이지 않은 정보는 기억하는 데 훨씬 정확성이 떨어진다는 것을 보여주었다. 이로 인해 브로드벤트는 뇌에 선택적으로 주의를 기울이지 않은 정보를 차단할 수 있는 "필터" 메커니즘이 존재한다는 결론을 내렸다. 필터 모델은 다음과 같은 방식으로 작동한다고 가정했다. 정보가 감각 기관(이 경우 귀)을 통해 뇌에 들어오면, 우리가 주의를 기울일 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 들어오는 정보의 흐름을 저장하는 버퍼 기억 시스템인 감각 기억에 저장된다.[14] 정보가 더 처리되기 전에, 필터 메커니즘은 주의를 기울인 정보만 통과하도록 허용한다. 선택된 주의는 그 후 단기 기억을 뒷받침하고 장기 기억과 소통하는 메커니즘 집합인 작업 기억으로 전달된다.[14] 이 모델에서, 청각 정보는 위치 및 음량과 같은 물리적 특성을 기반으로 선택적으로 주의를 기울일 수 있다.[23][24][25] 다른 연구자들은 정보가 게슈탈트 특징, 즉 연속성과 폐쇄성을 기반으로 주의를 기울일 수 있다고 제안한다.[26] 브로드벤트에게 이것은 사람들이 다른 정보를 배제하면서 한 번에 하나의 정보 소스에만 주의를 기울이도록 선택할 수 있는 메커니즘을 설명했다. 그러나 브로드벤트의 모델은, 예를 들어 개인의 이름과 같이 의미적으로 중요한 단어가 주의를 기울이지 않은 채널에 있었음에도 불구하고 즉시 주의를 기울일 수 있다는 관찰을 설명하지 못했다.

브로드벤트의 실험 직후, 옥스퍼드 대학생인 그레이와 웨더번은 이분 청취 과제를 반복했는데, 단어들이 귀를 통해 분리되었지만 의미 있는 구를 형성할 수 있는 음절 단어로 변경되었다.[27] 예를 들어, "Dear, one, Jane"이라는 단어는 때때로 오른쪽 귀에 순서대로 제시되었고, "three, Aunt, six"이라는 단어는 왼쪽 귀에 동시에 경쟁적인 순서로 제시되었다. 참가자들은 숫자를 기억하는 것보다 "Dear Aunt Jane"을 기억할 가능성이 더 높았고, 제시된 순서대로 숫자를 기억하는 것보다 구의 순서대로 단어를 기억할 가능성이 더 높았다. 이 발견은 필터 메커니즘이 채널 간을 전환할 시간이 없기 때문에 완전한 여과에 대한 브로드벤트의 이론에 위배된다. 이는 의미가 먼저 처리될 수 있음을 시사한다.

선택적 주의에 대한 기존 이론에 대한 후속 연구에서, 앤 트레이스먼은 ''감쇠 모델''을 개발했다.[28] 이 모델에서 정보는 필터 메커니즘을 통해 처리될 때 브로드벤트가 제시하는 것처럼 완전히 차단되지 않는다. 대신 정보는 약화(감쇠)되어 무의식적 수준에서 모든 처리 단계를 통과할 수 있다. 트레이스먼은 또한 의미적 중요성에 따라 일부 단어가 주의를 기울이지 않은 흐름에서 주의를 끌 수 있는 임계값 메커니즘을 제시했다. 트레이스먼에 따르면, 자신의 이름은 낮은 임계값(즉, 높은 수준의 의미)을 가지므로 더 쉽게 인식된다. 같은 원리가 ''불''과 같은 단어에도 적용되어 즉시 필요할 수 있는 상황에 주의를 기울이도록 한다. 트레이스먼은 이것이 일어날 수 있는 유일한 방법은 정보가 주의를 기울이지 않은 흐름에서 지속적으로 처리되는 경우라고 주장했다.

다이애나 도이치는 음악 지각과 청각적 착각 연구로 가장 잘 알려져 있으며, 주의 모델에도 중요한 기여를 했다. 단어들이 의미론적 중요성을 바탕으로 어떻게 주의를 받을 수 있는지 더 자세히 설명하기 위해, 도이치 & 도이치[29]와 노먼[30]은 의미에 기반한 두 번째 선택 메커니즘을 포함하는 주의 모델을 제안했다. 이는 도이치-노먼 모델로 알려지게 되었는데, 이 모델에서 주의를 받지 못한 정보는 트라이즈먼의 모델에서 암시하는 것처럼 작업 기억까지 처리되지 않는다. 대신, 주의를 받지 못한 정보는 패턴 인식 후 두 번째 필터를 통과한다. 주의를 받지 못한 정보가 두 번째 필터에 의해 인식되고 중요하지 않다고 판단되면 작업 기억에 들어가는 것이 차단된다. 이런 방식으로, 주의를 받지 못한 채널에서 즉시 중요한 정보만 인지될 수 있다.

다니엘 카너먼은 또한 주의에 대한 모델을 제시했지만, 이는 이전 모델과 달리 주의를 선택의 관점이 아닌, 능력의 관점에서 설명한다는 점에서 차이가 있다. 카너먼에게 주의는 다양한 자극에 분배되어야 하는 자원이며,[31] 이는 어느 정도 지지를 받았다.[5][32][33] 이 모델은 주의가 '언제' 집중되는지가 아니라 '어떻게' 집중되는지를 설명한다. 카너먼에 따르면, 주의는 일반적으로 각성에 의해 결정된다; 생리적 활동의 일반적인 상태이다. 예키스-도슨 법칙은 각성이 중간 수준에서 최적화될 것이라고 예측하며, 과도하거나 부족하게 각성되면 수행 능력이 저하된다. 특히, 나라얀(Narayan) 등은 배경 소음이 너무 많고 복잡할 때 청각 자극을 구별하는 능력이 급격히 감소한다는 것을 발견했는데, 이는 과도한 각성이 주의에 미치는 부정적인 영향을 보여주는 증거이다.[32] 따라서, 각성은 우리가 사용할 수 있는 주의 능력을 결정한다. 그런 다음, '할당 정책'이 우리의 가용 주의력을 다양한 가능한 활동에 분배하는 역할을 한다. 할당 정책에 의해 가장 중요하다고 여겨지는 활동에 가장 많은 주의가 주어진다. 할당 정책은 '지속적인 성향'(주의에 대한 자동적인 영향)과 '순간적인 의도'(무언가에 주의를 기울이려는 의식적인 결정)에 의해 영향을 받는다. 집중적인 주의를 필요로 하는 '순간적인 의도'는 '지속적인 성향'보다 훨씬 더 많은 주의 자원을 필요로 한다.[34] 또한, 주의 능력에 대한 특정 활동의 특정 요구에 대한 지속적인 평가가 이루어진다. 즉, 주의 자원에 특히 부담을 주는 활동은 주의 능력을 낮추고 할당 정책에 영향을 미칠 것이다. 이 경우, 활동이 능력을 너무 소모시키면, 할당 정책은 자원을 더 이상 그 활동에 할당하지 않고, 대신 덜 부담스러운 작업에 집중할 것이다. 카너먼의 모델은 '칵테일 파티 효과'를 설명하는데, '순간적인 의도'는 특정 청각 자극에 명시적으로 집중할 수 있게 하지만, '지속적인 성향'(새로운 사건, 그리고 아마도 특정 의미론적 중요성을 가진 단어를 포함할 수 있음)이 우리의 주의를 사로잡을 수 있다. 카너먼의 모델이 반드시 선택 모델과 모순되는 것은 아니며, 따라서 이를 보완하는 데 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

  • Donald Broadbent|도널드 브로드벤트영어의 주의 필터 설
  • Anne Treisman|앤 트리즈먼영어의 감쇠기 설
  • 다니엘 카너먼의 한계 용량 설

4. 관련 사례

칵테일 파티 효과와 관련된 여러 사례는 다음과 같다.


  • 수업 시간에 예습을 통해 아는 내용이 나오면 더 집중하게 되는 현상은 칵테일 파티 효과와 관련이 있다. 칵테일 파티장처럼 시끄러운 환경에서도 자신이 아는 내용이나 관심 있는 소리는 잘 들리는 것과 같은 원리이다.[50]
  • 시끄러운 길거리에서도 동전 떨어지는 소리가 잘 들리는 이유는 칵테일 파티 효과 때문이다.[51]
  • 열등감이 심한 사람은 타인의 평범한 행동도 자신을 무시하는 것으로 받아들이는 경향이 있는데, 이 역시 칵테일 파티 효과와 관련이 있다.[52]
  • 망상증 환자들은 선택적 지각이 극단적으로 작용하는 경우이다. 이들은 자신의 생각에 맞춰 정보를 선택적으로 받아들이기 때문에 사실을 객관적으로 보지 못한다.[53]
  • 선택적 주의는 유아기부터 나타난다. 아기들은 부모의 목소리처럼 익숙한 소리에 고개를 돌리거나, 어른의 말보다 아기 말투를 더 선호하는 경향을 보인다.[14][16]
  • 생후 5개월 된 유아는 자신의 이름에 선택적으로 주의를 기울일 수 있으며, 13개월이 되면 이러한 능력이 완전히 발달한다.[17]
  • 앤 트라이즈먼을 비롯한 전문가들은 사람들이 자신의 이름처럼 개인적으로 의미 있는 단어를 더 쉽게 감지한다고 주장한다.[18]
  • 금기어는 사람들의 주의를 끄는 또 다른 예시이다. 이러한 단어들은 사람들의 경고 시스템을 자극하여 반응을 유발한다.[19][20]
  • 선택적 주의 능력은 나이가 들면서 점차 약해진다. 노년층은 대화의 흐름을 구별하는 데 더 오랜 시간이 걸리는데, 이는 일반적인 인지 능력 저하와 관련이 있다.[7][21]
  • 최근에는 뇌파검사, 기능적 자기 공명 영상 등 현대 신경 과학 기술을 활용하여 칵테일 파티 효과에 대한 연구가 진행되고 있다.

5. 응용 분야

미아 찾기나 할인 행사, 이벤트 등 고객들에게 안내 방송을 할 때 '칵테일 파티 효과'를 활용할 수 있다. 또한 시끄럽고 여러 대화가 오가는 장소에서 하나의 대화에 집중하고 이해하는 능력은 중요한 사교 능력 중 하나이므로 주의집중장애(ADD/ADHD)와 자폐증 치료에 도움이 될 것으로 전망된다. 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 연구팀의 에드워드 창(Edward Chang) 교수는 음성인식 장치의 한계를 극복하고, 노화나 주의력 결핍 장애, 자폐증 등을 겪는 뇌가 언어를 처리하는 방식을 알아내는 데 기여할 것이라고 강조했다.[54]

히어러블과 같은 노이즈 캔슬링 헤드폰 장치는 칵테일 파티 문제를 해결하기 위해 설계되었다.[37][38] 이러한 장치는 착용자에게 주변 음원에 대한 어느 정도의 제어 기능을 제공할 수 있다.[39][40][41]

딥 러닝 헤드폰 시스템은 여러 명의 화자와 배경 소음이 있는 붐비는 방에서 특정 사람의 말을 들을 수 있도록 돕는다.[37] 이 기술은 실시간 신경망을 사용하여 대상 화자의 음성 특성을 학습하고, 이를 통해 다른 화자와 소음을 억제하면서 해당 화자의 음성에 집중한다.[39][42] 시맨틱 청취 헤드셋은 신경망을 사용하여 새가 지저귀는 소리나 경고음과 같은 특정 소리를 들을 수 있게 하고, 다른 주변 소리는 억제한다.[38] 실시간 신경망은 헤드셋에 프로그래밍 가능한 사운드 버블을 생성하여 버블 내 화자는 들리게 하고, 버블 외부의 화자와 소음은 억제한다.[43][41]

이러한 장치는 청력 손실, 감각 처리 장애, 미소포니아가 있는 개인뿐만 아니라 의료, 군사, 공장, 건설 작업자 등 집중된 청취가 필요한 사람들에게 유익할 수 있다.

칵테일 파티 효과는 공학적으로 블라인드 신호원 분리 문제이다. 음향 공학에서는 다양한 음압 레벨의 복수 입력음이 있는 상황에서 낮은 음압 레벨의 음원을 선명하게 추출하는 문제로 간주하여 시스템 개발이 이루어지고 있다.

현재, 독립 성분 분석에 카오스 이론을 응용한 통신 시스템이 개발되고 있으며, 기존보다 50배 정도의 통신 속도를 확보할 수 있다고 한다.[46]

6. 칵테일 파티 효과를 경험하기 어려운 경우

칵테일 파티 효과는 양쪽 귀로 듣는 양이성 효과로 가장 잘 작동한다. 한쪽 귀만 기능하는 사람들은 두 개의 정상적인 귀를 가진 사람들보다 간섭 소음에 훨씬 더 방해받는 것처럼 보인다.[10] 두 귀를 사용하는 이점은 부분적으로 음원 위치 확인과 관련이 있을 수 있다. 청각 시스템은 적어도 두 개의 음원을 찾아내고 동시에 이러한 음원에 올바른 특성을 할당할 수 있다. 청각 시스템이 음원을 찾으면 간섭 음원의 혼합물에서 이 음원의 신호를 추출할 수 있다.[11] 그러나 이러한 양이성 이점의 대부분은 더 나은 귀 듣기 및 양이성 탈마스킹의 두 가지 다른 과정에 기인할 수 있다.[10] 더 나은 귀 듣기는 귀에서 사용할 수 있는 두 개의 신호 대 잡음비 중 더 나은 것을 활용하는 과정이다. 양이성 탈마스킹은 소음에서 신호를 추출하기 위해 두 귀의 정보를 결합하는 과정이다.

한쪽 귀가 난청인 사람은 양이 청취 효과를 얻을 수 없기 때문에 칵테일 파티 효과가 잘 작동하지 않는다.

발달 장애를 가진 사람들은 감각 과민을 동반하는 경우가 많으며, 특히 청각 과민이 있으면 칵테일 파티 효과가 약해지거나 작동하지 않을 수 있다. 특히 자폐 스펙트럼 장애(ASD)에 해당하는 사람은 청각 과민이 강한 경향이 있으며, 잡음을 차단하는 뇌 기능을 가지고 있지 않기 때문에 Selective auditory attention|선택적 청각 주의영어가 전혀 되지 않아 소음 속에서 듣는 것이 매우 어려운 경우가 있다.

7. 시각적 칵테일 파티 효과

일부 연구에서는 칵테일 파티 효과가 단순히 청각 현상만이 아닐 수 있으며, 시각 정보를 시험할 때도 관련 효과를 얻을 수 있음을 보여주었다. 예를 들어, 샤피로 등은 시각 과제를 통해 "자신의 이름 효과"를 입증할 수 있었는데, 이는 피험자들이 주의를 기울이지 않는 자극으로 제시된 자신의 이름을 쉽게 인식할 수 있다는 것이다.[35] 그들은 트레이스만 모델이나 도이치-노먼 모델과 같은 주의의 후기 선택 모델과 일치하는 입장을 취했으며, 초기 선택으로는 이러한 현상을 설명할 수 없다고 시사했다. 이 효과가 발생하는 메커니즘은 설명되지 않았다.

8. 동물에게서의 칵테일 파티 효과

소리로 의사소통을 하는 동물들은 여러 신호나 울음소리가 동시에 발생할 때 칵테일 파티 효과를 경험할 수 있다. 청개구리, 곤충, 참새 등이 그 예시이다. 인간과 마찬가지로, 음향 매개는 동물들이 환경 내에서 필요한 것을 들을 수 있도록 한다. 모래밭 제비, 절벽 제비, 임금펭귄의 경우, 음향 매개는 시끄러운 환경에서 부모와 자식 간의 인식을 가능하게 한다. 양서류 역시 개구리에서 입증된 바와 같이 이 효과를 보여준다. 암컷 개구리는 수컷의 구애 울음소리를 듣고 구별할 수 있으며, 수컷은 다른 수컷의 공격성을 중재할 수 있다.[36] 음향 신호가 여러 종 사이에서 진화한 이유에 대한 두 가지 주요 이론이 있다. 수용자 심리학은 음향 신호의 발달이 신경계와 신경계가 사용하는 처리 전략으로 거슬러 올라갈 수 있다고 주장한다. 특히, 청각 장면 분석의 생리가 종이 소리에서 어떻게 해석하고 의미를 얻는지에 영향을 미친다. 통신망 이론은 동물들이 같은 종 사이의 다른 신호를 엿듣는 것으로 정보를 얻을 수 있다고 말한다. 이것은 특히 참새류에서 그렇다.[36]

참조

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