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맥거크 효과

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목차

1. 개요

맥거크 효과는 시각 정보와 청각 정보가 일치하지 않을 때, 뇌가 두 정보를 통합하여 왜곡된 지각을 일으키는 현상이다. 1976년 해리 맥거크와 존 맥도날드가 처음 발견했으며, 소리(/ba-ba/)의 음성 녹음과 다른 입 모양(/ga-ga/)의 비디오를 함께 보여주면, 실제로는 존재하지 않는 소리(/da-da/)로 인지하는 것이 대표적인 예시이다. 맥거크 효과는 시각이 주요 감각인 인간에게서 강력하게 나타나며, 뇌 손상, 발달 장애, 외부 요인 등에 따라 그 정도가 달라질 수 있다. 언어, 청각 장애, 유아 등 다양한 요인과 대상에 따라 효과가 다르게 나타나며, 모든 언어 사용자에게서 발견되지만, 언어별, 개인별 차이가 존재한다.

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맥거크 효과
개요
현상
예시예를 들어, '바' 소리를 들으면서 '가' 발음을 하는 입 모양을 보면, '다'와 같이 두 소리의 중간 음으로 들리는 현상이다.
설명이 효과는 뇌가 단순히 청각 정보에만 의존하는 것이 아니라 시각 정보까지 통합하여 언어를 지각한다는 것을 보여준다.
신경학적 기반
연구매거크 효과의 개인차에 대한 신경학적 기반을 연구한 결과, 뇌의 특정 영역에서의 활동이 관련되어 있음이 밝혀졌다.
관련 영역특히, 다감각 통합과 관련된 뇌 영역의 활동이 매거크 효과의 강도와 관련이 있다.
지각 모델
퍼지 논리 모델퍼지 논리 모델(fuzzy logical model of perception)은 청각 및 시각 정보의 통합 과정을 설명하는 데 사용된다.
설명이 모델에 따르면, 뇌는 각 감각 정보에 대한 '퍼지적' 평가를 수행하고, 이를 통합하여 최종 지각을 결정한다.
역사
발견1976년, 해리 매거크(Harry McGurk)와 존 맥도널드(John MacDonald)에 의해 처음 보고되었다.
논문그들의 논문 'Hearing lips and seeing voices'는 네이처(Nature)에 발표되어 이 현상을 널리 알렸다.
참고 문헌
서적캘버트, 스펜스, 스타인의 'The handbook of multisensory processes'는 다감각 처리 과정을 다룬다.
논문나쓰와 보샹의 논문은 매거크 효과의 개인차에 대한 신경학적 기반을 제시한다.
웹 자료폴 보어스마의 'A constraint-based explanation of the McGurk effect'는 제약 기반 설명을 제공한다. 관련 링크
추가 정보
관련 연구매거크 효과는 언어 지각, 다감각 통합, 인지 과학 등 다양한 분야에서 활발히 연구되고 있다.
응용이 효과는 음성 인식 시스템, 교육, 재활 등 다양한 응용 분야에서 고려되고 있다.

2. 역사

해리 맥거크와 존 맥도날드는 1976년에 발표한 논문 "입술을 듣고 목소리를 본다"에서 맥거크 효과를 처음으로 기술하였다.[5] 맥거크와 그의 연구 조교였던 맥도날드는 유아의 언어 인지 방식을 연구하던 중, 기술자에게 비디오에 다른 음소를 덮어씌우도록 요청하면서 우연히 이 효과를 발견했다. 비디오를 재생했을 때, 두 연구자는 비디오에서 말하거나 입으로 말하는 음소 대신 제3의 음소를 듣게 되었다.[6]

이 효과는 한 음소의 발음 비디오에 다른 음소의 음성 녹음을 덮어씌울 때 발생할 수 있다. 예를 들어, /ba-ba/ 음절이 /ga-ga/의 입 움직임 위에서 말해지면, /da-da/로 인식된다. 뇌는 눈과 귀에서 오는 정보가 모순될 때, 시각 정보에 더 큰 영향을 받는다. 그 결과 융합('ba' 청각 및 'ga' 시각은 'da'를 생성)이나 조합('ga' 청각 및 'ba' 시각은 'bga'를 생성)과 같은 반응이 나타난다.[9]

맥거크 효과는 매우 강력해서, 이 현상에 대한 지식이 있어도 인지에 거의 영향을 미치지 않는다. 이는 일부 착시 현상과는 다르게, "꿰뚫어보면" 무너지는 것이 아니라는 것을 의미한다. 심지어 이 현상을 20년 이상 연구해 온 사람들도 이 효과가 발생하고 있음을 알고 있을 때에도 이 효과를 경험한다.[8][10]

3. 정보 분석 과정

두개골로 둘러싸여 외부 세계와 단절된 뇌는 오감을 통해 입력되는 정보를 분석하여 외부 상황을 판단한다.[57] 청각기관인 달팽이관은 고막을 통해 입력된 음파를 전기 신호로 전환하며, 전기 신호로 변경된 청각 정보는 청신경을 타고 청각 중추인 베르니케로 입력되어 분석 작업이 이루어진다.[58] 이때 시각 정보 역시 후두엽을 거친 후 측두엽에 위치한 베르니케로 입력되어 함께 분석된다.[59][60]

과거 경험을 통해 학습되어 뇌 속에 저장된 자료를 바탕으로 입력된 청각 정보와 시각 정보를 분석하는데,[57] 축적된 자료를 근거로 분석한 결과 시각 정보와 청각 정보가 일치하지 않으면 뇌는 순간적으로 혼란을 겪으며 인지부조화 현상이 발생한다.

대뇌 피질의 전두엽은 이를 바로잡기 위해 중간 지점의 타협점을 찾아 입력된 청각 정보를 왜곡한다. 그러나 눈을 감고 시각 정보를 차단하면 인지 과정 중 뇌의 청각 정보 재해석에서 왜곡 현상이 발생하지 않는다. 이를 통해 청각 정보와 동시에 입력된 시각 정보는 청각 정보를 간섭하고 왜곡, 강화하는 등의 영향을 줄 수 있다는 것을 알 수 있다.

4. 요인

맥거크 효과는 다양한 요인에 의해 영향을 받는다.


  • 뇌 손상: 대뇌 반구는 청각 및 시각 정보를 통합하여 맥거크 효과에 기여한다.[13] 뇌 손상 위치와 정도에 따라 효과의 크기가 달라진다.[12][14]
  • 발달 장애: 난독증, 특수 언어 장애, 자폐 스펙트럼 장애를 가진 사람들은 맥거크 효과가 일반인보다 작게 나타난다.[15][16][17]
  • 기타 뇌 질환: 알츠하이머병, 정신 분열증, 실어증 환자는 맥거크 효과가 감소한다.[21][22][23] 조울증 환자의 경우, 맥거크 효과는 큰 차이가 없지만 입술 읽기 능력은 떨어진다.[24]
  • 외부 요인:
  • 교차 더빙: 모음 범주가 일치하지 않으면 효과가 감소한다.[25]
  • 입 가시성: 화자의 입 오른쪽이 보일 때 효과가 더 강하다.[27]
  • 시각적 방해물: 시각적 방해물이 있거나 화자의 얼굴이 움직이면 효과가 약해진다.[28][29]
  • 음절 구조: 클릭-모음 음절에서 효과가 더 잘 나타나며, 음운론적 중요성은 효과의 강도를 증가시킨다.[30]
  • 성별: 여성은 남성보다 짧은 시각 자극에 대해 더 강한 효과를 보인다.[29]
  • 친숙도: 화자의 얼굴에 익숙할수록 효과가 덜 나타난다.[2][26]
  • 기대: 의미적 일치는 효과를 증가시킨다.[32]
  • 자기 영향: 청취자가 발화자인 경우에도 효과가 나타난다.[33]
  • 시간적 동시성: 청각 자극이 시각 자극보다 약간 늦게 제시되어도 효과가 나타난다.[34]
  • 신체적 과제 분산: 체감각 과제로 주의가 분산되면 효과가 감소한다.[35]
  • 시선: 화자의 얼굴에 시선이 고정되지 않아도 효과가 나타나지만, 시선이 크게 벗어나면 효과가 미미해진다.[2][36]

4. 1. 뇌 손상

뇌의 두 대뇌 반구는 모두 맥거크 효과에 기여한다.[13] 이들은 청각 및 시각 감각을 통해 수신된 언어 정보를 통합하기 위해 함께 작용한다. 맥거크 반응은 얼굴이 우반구에 접근하고 단어가 좌반구에 접근하는 오른손잡이 개인에게서 더 자주 발생한다.[13] 뇌량 절제술을 받은 사람들의 경우, 맥거크 효과가 여전히 나타나지만, 상당히 느리게 나타난다.[13] 뇌의 좌반구에 병변이 있는 사람의 경우, 시각적 특징이 언어 치료에서 종종 중요한 역할을 한다.[12] 뇌의 좌반구에 병변이 있는 사람들은 정상 대조군보다 더 큰 맥거크 효과를 보인다.[12] 시각 정보는 이러한 사람들의 언어 지각에 강하게 영향을 미친다.[12] 좌반구 손상으로 시각적 분절 언어 지각에 결함이 생기면 맥거크 착각에 대한 민감성이 떨어진다.[14] 우반구 손상이 있는 사람들의 경우, 시각 단독 과제와 시청각 통합 과제 모두에서 손상이 나타나지만, 여전히 정보를 통합하여 맥거크 효과를 생성할 수 있다.[14] 통합은 청각 신호가 빈약하지만 들릴 때 시각 자극을 사용하여 성능을 향상시키는 경우에만 나타난다.[14] 따라서 뇌의 우반구에 손상이 있는 사람들에게서 맥거크 효과가 나타나지만, 그 효과는 정상 그룹만큼 강하지 않다.

4. 2. 발달 장애

난독증 환자는 같은 연대기적 연령의 일반 독자보다 더 작은 맥거크 효과를 보이지만, 읽기 수준이 같은 연령의 독자와는 동일한 효과를 보였다.[15] 난독증 환자는 특히 융합 반응이 아닌 조합 반응에서 차이를 보였다.[15] 맥거크 효과가 더 작은 것은 난독증 환자가 자음군을 인식하고 생성하는 데 어려움을 겪기 때문일 수 있다.[15]

특수 언어 장애를 가진 아동들은 평균적인 아동보다 맥거크 효과가 현저히 낮게 나타난다.[16] 그들은 언어 지각에 있어 시각 정보를 덜 사용하거나, 조음 제스처에 대한 주의력이 감소하지만, 청각 단독 단서 지각에는 어려움을 겪지 않는다.[16]

자폐 스펙트럼 장애(ASD)가 있는 아동은 그렇지 않은 아동보다 맥거크 효과가 현저히 감소하는 것으로 나타났다.[17] 그러나 자극이 비인간적인 경우(예: 테니스공이 튀는 소리에 해변 공이 튀는 소리를 낸 경우) ASD가 없는 아동과 유사한 점수를 받았다.[17] ASD가 있는 어린 아동은 맥거크 효과가 매우 감소하지만, 나이가 들면서 감소한다. 개인이 성장함에 따라 나타나는 효과는 ASD가 없는 사람과 더 가까워진다.[18] ASD가 있는 사람에게서 나타나는 약화된 맥거크 효과는 구성 요소의 통합보다는 음성 및 시각적 구성 요소를 모두 식별하는 데 결함이 있기 때문이라고 제안되었다(비록 음성 구성 요소를 음성 구성 요소로 구별하는 것이 이를 통합하는 것과 동일할 수 있지만).[19]

언어 학습 장애가 있는 성인은 다른 성인보다 훨씬 작은 맥거크 효과를 보인다.[20] 이들은 대부분의 사람들만큼 시각적 입력에 영향을 받지 않는다.[20] 따라서 언어 능력이 부족한 사람들은 맥거크 효과가 작게 나타날 것이다. 이 집단에서 효과가 작은 이유는 뇌의 전방 및 후방 영역 또는 좌우 반구 간의 연결이 끊어진 활동이 있을 수 있기 때문이다.[20] 소뇌 또는 기저핵 원인도 가능하다.

4. 3. 기타 뇌 질환

알츠하이머병 환자는 알츠하이머병이 없는 사람보다 맥거크 효과가 더 작게 나타난다.[21] 알츠하이머병 환자는 시각 자극에 대한 영향이 적게 나타나는데, 이는 맥거크 효과가 감소하는 이유 중 하나이다.[21]

정신 분열증 환자는 정신 분열증이 없는 사람보다 맥거크 효과가 덜 뚜렷하게 나타난다.[22] 정신 분열증 환자는 언어 지각에서 시각적 단서보다 청각적 단서에 더 의존하는 경향이 있다.[22]

실어증 환자는 언어 지각 장애를 보이며, 따라서 작은 맥거크 효과를 보인다.[23] 실어증 환자에게 가장 어려운 점은 시각적 단독 조건에서 나타났으며, 이는 그들이 언어 지각에 더 많은 청각 자극을 사용한다는 것을 보여준다.[23]

소규모 연구(각 그룹당 N=22)에서 조울증 환자와 비환자 간에 맥거크 효과와 관련하여 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 조울증 환자는 입술 읽기 과제에서 유의미하게 낮은 점수를 보였다.[24]

4. 4. 외부 요인


  • 교차 더빙: 모음 범주가 일치하지 않으면 융합 반응에 대한 맥거크 효과의 크기가 상당히 감소한다.[25] 시각적 /i/ 발음에 오디오 /a/ 토큰을 덧입힌 것이 그 반대보다 더 호환성이 높았는데, 이는 /a/가 광범위한 조음 구성을 가지는 반면 /i/는 더 제한적이기 때문일 수 있으며, 이를 통해 사람들이 자극의 불일치를 훨씬 쉽게 감지할 수 있게 된다.[25] /i/ 모음 맥락은 가장 강력한 효과를, /a/는 중간 정도의 효과를, /u/는 거의 효과를 보이지 않는다.[26]
  • 입 가시성: 맥거크 효과는 화자의 입 오른쪽(보는 사람의 왼쪽)이 보일 때 더 강하게 나타난다.[27] 사람들은 화자의 입 왼쪽이나 전체보다 오른쪽에서 더 많은 시각 정보를 얻는 경향이 있다.[27]
  • 시각적 방해물: 맥거크 효과는 청취자가 주의를 기울이는 시각적 방해물이 있을 때 약해진다.[28] 시각적 주의는 시청각적 음성 지각을 조절한다.[28] 또 다른 형태의 방해는 화자의 움직임인데, 화자의 얼굴이나 머리가 움직이는 것보다 움직이지 않을 때 더 강한 맥거크 효과가 유발된다.[29]
  • 음절 구조: 강한 맥거크 효과는 고립된 클릭보다 클릭-모음 음절에서 더 잘 나타난다.[30] 이는 맥거크 효과가 비언어 환경에서도 발생할 수 있음을 보여준다.[30] 음운론적 중요성은 맥거크 효과 발생의 필수 조건은 아니지만, 효과의 강도를 증가시킨다.[30]
  • 성별: 여성은 남성보다 더 강한 맥거크 효과를 보인다. 여성은 짧은 시각적 자극에 대해 남성보다 청각적 언어에 대해 유의미하게 더 큰 시각적 영향을 보였지만, 전체 자극에서는 차이가 나타나지 않았다.[29] 성별과 관련된 또 다른 측면은 남성 얼굴과 목소리를 자극으로 사용하는 경우와 여성 얼굴과 목소리를 자극으로 사용하는 경우의 문제인데, 비록 두 상황 모두에서 맥거크 효과의 강도에는 차이가 없지만, 남성 얼굴에 여성 목소리를 입히거나 그 반대의 경우에도 맥거크 효과의 강도에는 차이가 없다.[31] 듣는 목소리가 보이는 얼굴과 다르다는 것을 아는 것은 - 성별이 다르더라도 - 맥거크 효과를 제거하지 못한다.[10]
  • 친숙도: 화자의 얼굴에 익숙한 사람은 화자의 얼굴에 익숙하지 않은 사람보다 맥거크 효과에 덜 취약하다.[2][26] 반면, 목소리에 대한 익숙함은 차이가 없었다.[26]
  • 기대: 의미적 일치는 맥거크 효과에 상당한 영향을 미쳤다.[32] 이 효과는 의미적으로 일치하는 조건에서 일치하지 않는 조건에 비해 더 자주 경험되고 더 명확하게 평가된다.[32] 어떤 사람이 그 앞에 제시된 의미 정보에 근거하여 특정 시각적 또는 청각적 외관을 예상했을 때, 맥거크 효과는 크게 증가했다.[32]
  • 자기 영향: 맥거크 효과는 청취자가 발화자 또는 조음자인 경우에도 관찰될 수 있다.[33] 거울을 보면서 시각적 자극을 발음하는 동시에 다른 청각적 자극을 들을 때, 강한 맥거크 효과가 관찰될 수 있다.[33] 다른 조건에서는, 청취자가 상반된 시각적 제스처를 발화하는 다른 사람을 보면서 청각적 자극을 부드럽게 말하는 경우에도, 맥거크 효과가 여전히 나타나지만 더 약하게 나타난다.[33]
  • 시간적 동시성: 시간적 동시성은 맥거크 효과가 나타나는 데 반드시 필요한 것은 아니다.[34] 사람들은 시각 자극보다 180밀리초 늦게 청각 자극이 제시될 때에도 (맥거크 효과가 약해지기 시작하는 지점) 여전히 청각 자극의 영향을 강하게 받았다.[34] 청각 자극이 시각 자극보다 먼저 제시될 때는 동시성 부족에 대한 허용치가 더 낮았다.[34] 맥거크 효과를 상당히 약화시키려면 청각 자극이 시각 자극보다 60밀리초 먼저 제시되거나 240밀리초 늦게 제시되어야 했다.[2]
  • 신체적 과제 분산: 맥거크 효과는 체감각 과제(무언가를 만지는 것)로 주의를 분산시켰을 때 크게 감소했다.[35] 촉각은 시각 및 청각과 같은 감각 지각이므로, 촉각에 대한 주의를 증가시키면 청각 및 시각 감각에 대한 주의가 감소한다.
  • 시선: 시각 정보와 청각 정보가 결합하여 음성을 인지하는 데 있어 시선은 고정될 필요가 없다.[36] 청취자가 화자의 얼굴 어디에 시선을 고정하든 맥거크 효과에는 차이가 없었다.[36] 청취자가 화자의 얼굴 너머에 시선을 고정하면 이러한 효과가 나타나지 않는다.[2] 맥거크 효과가 미미해지려면 청취자의 시선이 화자의 입에서 최소 60도 이상 벗어나야 한다.[36]

5. 다른 언어

모든 언어에서 모든 청취자는 언어 지각에 어느 정도 시각 정보에 의존한다. 그러나 맥거크 효과의 강도는 언어에 따라 다르다. 네덜란드어,[37] 영어, 스페인어, 독일어, 이탈리아어 및 터키어를 사용하는 청취자는 강력한 맥거크 효과를 경험하는 반면, 일본어와 중국어 청취자는 약한 효과를 경험한다.[39] 언어 간의 맥거크 효과에 대한 대부분의 연구는 영어와 일본어를 대상으로 이루어졌다. 영어 청취자보다 일본어 청취자에게서 더 작은 맥거크 효과가 발생한다.[37][40][41][42][43][44] 일본인의 얼굴 회피 문화는 맥거크 효과를 감소시킬 수 있으며, 언어의 성조와 음절 구조도 영향을 미칠 수 있다.[37] 이것은 중국어 청취자가 시각적 단서에 덜 민감하고, 일본어와 유사하게 영어 청취자보다 더 작은 효과를 보이는 이유일 수 있다.[37] 또한 연구에 따르면, 일본 청취자는 6세 이후 영어 어린이와 같이 시각적 영향에 대한 발달적 증가를 보이지 않는다.[40][41] 일본 청취자는 시각 및 청각 자극 간의 불일치를 영어 청취자보다 더 잘 식별한다.[37][41] 이러한 더 뛰어난 능력은 일본어에 자음군이 없다는 것과 관련될 수 있다.[37][42] 그럼에도 불구하고, 모든 언어의 청취자는 언어의 이해가 불가능할 때 시각 자극에 의존하며, 맥거크 효과는 모든 청취자에게 동일하게 적용된다.[37][42] 맥거크 효과는 모든 시험 언어의 청취자에게 작용한다.[10]

6. 청각 장애

청력이 손상된 개인과 인공 와우를 삽입한 개인을 대상으로 실험이 수행되었다. 이들은 청각 정보보다 시각 정보를 언어에 더 많이 의존하는 경향이 있다.[45] 정상적인 청력을 가진 사람들과 비교했을 때, 단어가 아닌 여러 음절로 이루어진 경우가 아니라면 차이가 나타나지 않는다.[45] 맥거크 효과 실험과 관련하여, 인공 와우 사용자는 청각 양순음 자극이 시각 연구개음 자극에 덮어씌워질 때 정상적인 청력을 가진 사람과 동일한 반응을 보였다.[45] 그러나 청각 치음 자극이 시각 양순음 자극에 덮어씌워질 때는 반응이 상당히 달랐다. 청력이 손상되었거나 인공 와우를 사용하는 개인에게서도 맥거크 효과는 여전히 나타나지만, 몇 가지 측면에서 차이를 보인다.

7. 유아

유아의 특정 시청각 자극에 대한 주의를 측정함으로써, 맥거크 효과와 일치하는 반응을 기록할 수 있다.[2][10][46][47][48] 갓 태어난 유아는 성인의 얼굴 움직임을 모방할 수 있으며, 생후 몇 주 안에 입술 움직임과 음성 소리를 인식할 수 있다.[49] 이 시기에 시각 및 청각 정보 통합이 발생하지만, 아직 능숙한 수준은 아니다.[49] 맥거크 효과는 생후 4개월에 처음 나타나고,[46][47] 5개월 된 유아에게서 더 많은 증거가 발견된다.[2][10][48][50] 유아를 특정 자극에 습관화시킨 후 자극을 변경하면(예: ba-음성/va-시각에서 da-음성/va-시각) 맥거크 효과를 모방한 반응이 나타난다.[10][48] 맥거크 효과의 강도는 유아기 동안 증가하여 성인기까지 이어지는 발달 패턴을 보인다.[47][48]

참조

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[5] 논문 Hearing lips and seeing voices
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[47] 논문 Auditory-Visual Speech Integration by Prelinguistic Infants: Perception of an Emergent Consonant in the McGurk Effect
[48] 논문 The McGurk effect in infants
[49] 논문 Review of visual speech perception by hearing and hearing-impaired people: Clinical implications
[50] 논문 Electrophysiological evidence of illusory audiovisual speech percept in human infants
[51] 서적 つじつまを合わせたがる脳 岩波書店
[52] 서적 MIND HACKS：実験で知る脳と心のシステム オライリー・ジャパン
[53] 논문 Hearing lips and seeing voices
[54] 웹사이트 "[네이버 지식백과] 맥거크 효과 [McGurk effect] (실험심리학용어사전, 2008., 곽호완, 박창호, 이태연, 김문수, 진영선)" https://terms.naver.[...]
[55] 웹사이트 "[네이버 지식백과] 범주적 지각과 판단 - 우리는 어떻게 지식을 형성하는가? (생활 속의 심리학, 김경일)" https://terms.naver.[...]
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[57] 웹인용 뇌의 착각 https://terms.naver.[...] 2024-02-25
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