51
뇌와 언어능력 - Language in Human Brain -

Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

뇌와 언어능력

- Language in Human Brain -

Page 2: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

뇌와 언어능력

언어와 인간 남승호 교수

INDEX 01 뇌의 언어 처리 Mental processing of language

02 언어의 통합적 인지 Language in modular cognition plasticity

03 실어증과 두뇌의 가소성 Aphasia and brain plasticity

Page 3: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

1. 뇌의 언어 처리

Mental processing of language

Page 4: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

태아는 출생 시에 이미 천억 개 정도의 신경 세포를 갖고 있다.

출생 후 3년 동안 수많은 시냅스가 만들어지고,

이들 가운데 어떤 것들은 사용되지 않고 소멸되며, 어떤 것들은 많이 쓰이며 기능이 강화되고 뇌의 기초 구조를 구축한다.

이 기초 구조는 운동 기능, 시각 기능, 청각 기능, 언어 기능 등을 습득하고 발전시킨다.

유아의 뇌는 성인의 뇌보다 더 많은 변화 가능성을 갖고 있지만, 나이가 들수록 뇌의 유연성이 줄어든다.

뇌의 발달

Page 5: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

4세부터 12세까지: 아동기와 사춘기

• 이 시기에도 새로운 경험과 학습에 의해 뇌신경 연결망이 발달한다.

• 이 시기의 발달 속도는 3세 이전보다 훨씬 느리다.

사춘기를 지나친 아동은 뇌의 구조적 발달이 급격히 약화된다.

• 이는 언어습득의 결정시기 가설의 근거가 된다.

뇌의 발달

Page 6: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

백억 개의 신경세포(neurons)와 수십억 개의 신경섬유

뇌피질 (cerebral cortex) • 의사 결정, 문제 해결, 감각의 집적/처리, 행동 유발, 정보 기억

• 언어 능력(문법 지식)이 저장된 곳

좌뇌와 우뇌의 대칭구조 • L/R twin hemispheres

• 뇌량(corpus callosum): 200만여 개 신경섬유 다발로서 좌뇌와 우뇌의 정보를 교차하는 다리 역할을 한다.

• 엇교차 현상(crisscross contralateral phenomena): 좌뇌(우뇌)는 우측(좌측) 신체 부위의 지각/운동 정보를 처리

뇌의 구조

corpus callosum

Page 7: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

특정 능력이 한 쪽 뇌 반구에 치우쳐 존재하는 현상

• 좌뇌 – 분석적이고 이성적 기능(수리적, 언어적, 논리적 정보 처리)

• 우뇌 – 종합적이고 감성적 기능(공간적, 예술적, 직관적 정보 처리)

뇌 손상과 언어 장애

• 좌뇌 손상시(hemiplegic) 심각한 언어 기능 장애가 있지만, 이런 경우 우뇌에서 그 기능을 담당하면서 회복되는 현상이 일어난다. (brain plasticity)

• 우뇌 손상시는 정상적인 아동과 같이 언어습득이 가능하다.

뇌의 좌우 편재화 lateralization

Page 8: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

심리적 언어 처리 원리와 과정에 대한 연구

• Mental processing of language • 단어를 선택하고, 문장을 생성하고 이해하는 심리적 기제를 탐구한다.

(1) 화자나 청자의 행동을 관찰하는 방법

• 언어 행위: 정상적/비정상적 발화 • 눈의 움직임: 관찰 eye-tracking

(2) 뇌 활동을 관찰하는 방법

• 뇌 영상 기법: EEG, MEG, PET, fMRI, …

심리언어학 psycholinguistics

Page 9: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

발화 오류/말실수 Slips of the tongue

Spoonerisms (영국 철학자 William Spooner (1844-1930)의 이름에서)

• You have hissed all my mistery lectures. [실제발화] You have missed all my history lectures. [의도]

• It is kisstomary to hiss the bride. It is customary to kiss the bride.

• the queer old dean the dear old queen • Words of rule formation Rules of word formation • Easy enoughly easily enough

Page 10: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

발화 오류/말실수 Slips of the tongue

Victoria Fromkin

• “발화 오류는 마음을 들여다 보는 창구가 될 수 있다.”

• 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다.

You have hissed all my mistery lectures. [실제발화] You have missed all my history lectures. [의도]

• 형태소 역시 전체 문장 구조 생성에 주요 요소로 참여한다.

Words of rule formation Rules of word formation Easy enoughly easily enough

Page 11: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

A : 헬렌켈러가 소아마비가 아니네.

B : 장인이지, 아니 맹인.

A : 류승수가 겨울연가에 나왔었지?

B : 겨울연가가 아니고 하얀 거탑에 나왔잖아.

A : 하얀연가에 나왔다구?

가지 남은 마누에, 아니 나무에 바람 잘 날 없다.

어, 근데 아직 더 있다 보다, 있어 보다가 결정할 거지?

아버님, 개 밥 드렸어요?

아줌마, 오뎅 천 원어치 얼마에요?

한국어 발화 오류

Page 12: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

단어 결정 실험 lexical decision paradigm

• 피실험자는 컴퓨터 모니터에 나타난 문자연쇄를 보고

그것이 단어인지 아닌지 판단하여, ‘YES’ 혹은 ‘NO’ 버튼을 누르도록 한다. (15분에 수백 개 단어 제시)

• 반응 속도와 정확도를 측정한다.

‘YES’ 반응: 대개 0.5초 ~ 0.75초 (free < fret: 빈도 효과 있음) ‘NO’ 반응: blud > plib > nlib (유사 발음 단어, 음운배열 제약)

• 마음속 사전의 구성과 단어에 접근하는 신경 회로에 대한 이해: 빈도 효과, 음운 정보 관여함

마음을 들여다 보는 반응 실험들

Page 13: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

시선 추적 실험 eye tracking test

• 컴퓨터 화면에 한 문장을 보여 주고 읽게 한다. 그리고 피실험자가 문장을 읽는 동안 그의 시선이 어느 단어에 얼마나 머물러 있는지 관찰한다.

• 각 단어에 시선이 머무는 시간을 측정한다.

평균 200-250 ms

기능어보다 실질어에서, 동사 뒤의 목적어에서 긴 시간을 소비한다. The Chinese who used to produce kites, used them in order to carry ropes across the rivers.

• 시선의 전진과 후퇴를 관찰한다.

시선이 후퇴하는 단어: 의미 해석과 문장 구조 분석에 문제가 발생하는 단어 The pizza was too hot to drink. The report that the horse raced past the barn fell was true. (garden path S.)

마음을 들여다 보는 반응 실험들

Page 14: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

의료목적으로 발전한 뇌 영상 기법(brain imaging)이

언어와 뇌 활동의 관계를 관찰하는 도구로 활용된다.

• 19세기 말부터 동물의 뇌파 측정 기구 EEG 개발

• 20세기 초부터 인간의 뇌파 측정 시작

• EEG (Electroencephalography): 뇌전도

• MEG (Magnetoencephalography): 뇌자도

• PET (Positron Emission Tomography): 양전자방출 단층촬영

• fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging): 기능성 자기공명 영상

뇌 영상 기법을 이용한 언어 연구

Page 15: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

EEG

• 수십 개의 전극을 두피에 붙이고 뇌에서 방출되는 전자기파를 감지하여, 뇌 활동에 따른 전압 변화를 측정하고 기록한다.

ERP (Event-Related Potentials: 사건 관련 전위)

• EEG의 모든 자료들을 컴퓨터로 통합 처리하여, 피실험자에게 주어진 특정 자극 사건(event)에 결부된 전기적 변화를 추출하여 보여주는 것이 ERP다.

• 언어적 자극 사건은 컴퓨터 모니터에 주어진 단어나 문장을 읽는 사건, 혹은 단어나 문장을 청각적으로 듣는 사건을 말한다.

EEG와 ERP

https://flic.kr/

https://goo.gl

Page 16: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

의미와 형식에 따른 ERP의 특징적 패턴을 확인할 수 있다.

• 의미적 불규칙성(semantic anomaly) 에 대해서는 N400 : 문제 자극(단어)을 접한 후 400 ms 에서 최대 전압차(−)가 나타난다.

(1) The pizza was too hot to eat. [1: 정상 전압] (2) The pizza was too hot to drink. [1−2] (3) The pizza was too hot to cry. [1−3] > [1−2]

• 통사적 불규칙성 syntactic anomaly 에 대해서는 P600

: 문제 자극을 접한 후 600 ms 에서 최대 전압차(+)가 나타난다.

(1) Maria eat the apple. (2) The broker persuaded to sell the stock was tall. (Osterhout & Holcomb, 1992)

ERP에 드러나는 언어처리 양상

Page 17: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

EEG의 장단점

단점

• fMRI나 PET보다 해상도가 훨씬 약하고,

뇌의 활성화된 특정 부분을 정확하게 집어내는 기능이 약하다.

• 3차원적 뇌 활동 촬영이 불가능하다.

장점

• EEG는 fMRI나 PET와 달리 millisecond 단위로 뇌파를 측정한다.

• 휴대하며 이동할 수 있고 방사선 노출이나 고단위 자기장이 필요하지 않다.

Page 18: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

summary

Human brain

• Twin hemispheres

• Lateralization of language

Psycholinguistics

• Spoonerism

• lexical decision paradigm

• eye tracking test

• Brain imaging: EEG/ERP, MEG, fMRI, PET

Page 19: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

2. 언어의 통합적 인지

Language in modular cognition

Page 20: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Ludwig Lichtheim

• 오스트리아 의학자 (1845-1928)

• ‘On Aphasias’ (1885):

뇌에서 언어 기능을 관장하는 부위를 기능별로 구분*

(시각처리, 청각처리, 개념처리, 동작처리, 글쓰기 등)

• 뇌의 손상된 부위(연결 부위)에 따른 실어증의 유형을 분류함

Alexander Romanovich Luria

• 러시아 신경심리학자 (1902-1977): 뇌와 마음의 관계 연구

• 기존의 모델에서 더욱 세분화된 언어 처리 경로 제시*

뇌의 언어 정보 처리 모델

Page 21: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Lichtheim의 언어 처리 모델

개념처리센터

동작처리센터

시각처리센터

청각처리센터

글쓰기센터

Caplan (1987:57)에서 인용

Page 22: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

A: 시각 입력 정보 처리(visual perception) → B (선택적 명명 기능 naming ) ↔ H(어휘 분석) → I (발화기억)

E: 청각 입력 정보 처리(음운 분석) → H (어휘 분석)/D (발음 분석) → I (발화 기억)/ C (발음 조절) 발음 출력

F: 발화 계획 구성(Plan Formation) → G (단어배열) ↔ I (발화기억) → D (발음분석) → C (발음 조절) 발음 출력

M. Arbib & D. Caplan (1979: 454)에서 인용

Luria의 언어 처리 모델: 기능 세분화

준비중

F

C D

G

I E

H

B

A

Page 23: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

“빨간 사과와 오렌지를 먹었다” 청자는 이 문장을 듣고 아래와 같은 마음속 처리 과정을 거친다.

Phonological processing: 음성 정보를 마음속 음운들로 분석한다. Lexical access: 특정 음운연쇄들을 한 단어씩 추출한다. Syntactic parsing: 단어들의 결합 구조를 분석한다.*

• 가능한 통사구조가 복수일 수 있다. 위 문장은 어떠한가?

언어 처리의 심리 모델 (1)

음운구조 처리 단어 추출

통사구조 분석

적합구조 선택 의미 해석

Page 24: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

복수의 통사구조 분석 • 통사구조-1: [[빨간 사과]와 [오렌지]]를 먹었다”

• 통사구조-2: [빨간 [사과와 오렌지]]를 먹었다”

Structural filter 적합구조 선택 • 통사구조들 가운데 적합한 것을 선택한다.

• 앞서 추출된 단어의 의미에 따른 결합 제약(수식/서술 관계) 점검

• 중의성이 해소되기도 함(ambiguity resolution)

Semantic interpretation • 단어의 의미를 구조에 따라 합성하여 전체 문장의 의미를 해석한다.

언어 처리의 심리 모델 (2)

Page 25: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

직렬 처리 모델 serial processing model • 앞서 보았던 모델과 같이 입력된 정보가 모듈을 하나씩 거치며

순서대로 처리되는 모델 (화살표 방향)

병렬 처리 모델 parallel processing model • 입력 정보가 각 모듈에서 동시에 처리된다.

1. 직렬 처리 모델과 병렬 처리 모델

음운구조 처리 통사구조 분석

의미구조 분석

입력

마음속 사전

Page 26: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

발화 이해 과정 • 음성정보 입력 (청각 자극 처리) 구조 분석 (음운구조, 통사구조, 의미구조 - modularity) 의미정보(해석) 출력 (마음속 장기/단기 기억 장치 저장)

발화 생성 과정 • 의미정보 발생 (발화 계획에 따라) 구조 생성 (음운구조, 통사구조, 의미구조 - modularity) 음성정보 출력 (운동신경에 의한 발음-발화 행위)

모듈 사이의 인터페이스 • 각각의 모듈은 독립적인 단위들(음운, 통사범주, 의미유형)로 이루어져 있다 • 구조의 분석과 생성에서 각 모듈을 연결하는 장치(모듈)가 필요하다. (예) 통사 구조 의미 구조

발화의 이해와 생성 과정

Page 27: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Single route model • 언어자극을 처리하는 경로는

언제나 유일한 과정을 거친다.

Double route model • 언어자극을 처리하는 경로는

둘 이상의 과정이 있을 수 있다.

(예) 단어 인지 과정 - (경로-1) 시각정보에서 직접 단어 인지로 - (경로-2) 시각정보에서 음운 분석 과정을 거쳐 단어 인지로.

2. 단일 경로 모델 vs 이중 경로 모델 (1)

“cat” (시각정보 입력) 음운 분석

[kæt] 단어 인지 Lexical access

Page 28: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

단일 경로 모델

• 경로-1과 경로-2 가운데 하나만을 이용하여 처리한다는 설명

이중 경로 모델

• 두 경로 모두를 이용하는 처리 모델

• 사용 빈도가 높은 단어의 인지는 경로-1을 이용하고, (cat, book, hand, …; blackboad, notebook, …)

• 저빈도이거나 구조가 복합적인 단어는 경로-2의 처리과정을 거친다. (breadboard, blueboard; cookbook, pocketbook, …)

2. 단일 경로 모델 vs 이중 경로 모델 (2)

Page 29: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Symbol-based model • 언어처리의 요소들

(1) 상징적 단위들 (음운, 형태소, 단어, 구, 의미유형 등)

(2) 결합 규칙들

• 이 상징 단위들은 심리적으로 실재한다. “psychological reality”

3. 상징 기반 모델 vs 연결주의 모델 (1)

CAT(의미)

“cat” [kæ t]

CAR

“car” [kɑ:r]

Page 30: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Connectionist model

• 마음속 언어는 상징 단위들이나 결합규칙들이 독립적으로 존재하지 않는다.

• 뇌세포에 비유될 수 있는

“마디”(node)들이 서로 연결되어 상징 단위에 대응되는 연결망을 형성한다.

3. 상징 기반 모델 vs 연결주의 모델 (2)

음운마디: k æ ɑ: r t

단어마디: “cat” “car” “cart”

문자마디: c a t r

Page 31: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

언어 생성과 이해 과정에 마음(뇌)은 어떻게 활동하는가?

마음 속 언어 처리 과정을 관찰과 실험을 통해 엿볼 수 있다.

심리 처리 모델을 세우고 검증하고 비교할 수 있다.

심리 처리 모델은 문법이론에 따라 달리 구축된다.

• Noam Chomsky 문법이론: 직렬 처리, 상징-기반 모델

• Ray Jackendoff 문법이론: 병렬처리 모델, 상징-기반 & 연결주의 모델

언어 습득, 언어 능력의 저장과 운용(언어처리) 양상에 대한 연구는 인간의 일반적 인지 능력(지식)의 습득과 운용에 관한 주요한 단서를 제공한다.

심리적 언어 처리 모델의 평가

Page 32: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Language functions in brain

• Ludwig Lichtheim

• Alexander Luria

Psychological models for language processing

• Serial model vs Parallel model

• Single-route vs Double-route model

• Symbol-based vs Connectionist model

Summary

Page 33: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

3. 실어증과 뇌 기능

Aphasia and brain function

Page 34: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

• 뇌 손상과 특정 언어 기능 장애의 관련성을 확인

• 19세기 중반부터 Paul Broca, Carl Wernicke의 선구적 연구

• Ludwig Lichtheim, Alexander Luria의 신경언어학적 모델 연구

언어 기능은 좌뇌에 치우쳐 존재한다.

• 뇌의 손상 부위에 따라 실어증의 유형이 다르다.

• 좌뇌의 손상(제거)은 우뇌와 달리 심각한 실어증을 유발한다. - brain lateralization의 증거

• 이 때 경우에 따라 우뇌에서 언어기능을 회복할 수 있다. - brain plasticity

실어증과 뇌 기능의 연구

Page 35: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

브로카 실어증 Broca’s aphasia

베르니케 실어증 Wernicke’s aphasia

난독증 dyslexia

전도 실어증 conduction aphasia

수어실어증 sign aphasia

실어증과 실음악증 amusia

실어증 유형

Page 36: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

실어증 – 예1-2

• 의사1: Tell me, what did you do before you retired?

• 환자1: Uh, uh, uh, pub, par, partender, no.

• 의사1: Carpenter?

• 환자1: (shaking head yes) Carpenter, tuh, tuh, tenty year.

• 의사2: Do you like it here in Kansas City?

• 환자2: Yes, I am.

• 의사2: I'd like to have you tell me something about your problem.

• 환자2:Yes, I, ugh, can't hill all of my way. I can't talk all of the things I do, and part of the part I can go alright, but I can't tell from the other people. I usually most of my things. I know what can I talk and know what they are, but I can't always come back even though I know they should be in, and I know should something eely I should eely I should know that I'm doing....

Page 37: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

실어증 – 예3-4: 신데렐라 이야기

• One time (8 sec) the girl (13 sec) workin' workin' (20 sec) two

two two three two (4 sec) two mother and two sister (6 sec)

ok (21 sec) the man uh the prince prince (Time: 136 seconds).

The girl the ladies wh the girl and two little girls and they have

on the hair and all that jazz uh she two the two girls shw said

uh she dressing their hair dress their hair I think and dress your

hair and beautiful dress ... nose and big mouth not you know

but she is very pretty. (time: 110 seconds)

Page 38: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

브로카 영역(Broca’s Area)의 손상으로 일어나는 언어 장애

• 표현 능력 장애(expressive disorder)

• 발음 곤란, 말 더듬기(유창성 장애)

• 단어 선택 장애, 쓰기 장애 동반

• 중증 난독증(deep dyslexia) 동반 가능

탈문법 현상(agrammatism)

• 심각한 통사적 결함 (어순, 비문법적)

• 문법 기능어(function words) 상실: 조동사, 전치사/조사, 대명사, 관사 등

브로카 실어증 Broca's aphasia

준비중 Broca’s Area

Wernicke’s Area

Page 39: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

수의적 이해 능력 장애

• 아래 (1)은 정상적으로 이해

• (2-3)의 이해 장애: 수동태(passive) 구조의 분석에 어려움

(2)보다 (3)의 처리가 어렵다.

(1) The dog chased the car.

(2) The car was chased by the dog.

(3) The cat was chased by the dog.

아래 (4)와 (5)를 구분하지 못함

(4) He showed her baby the pictures.

(5) He showed her the baby pictures.

구조 분석 능력과 이해 능력

Page 40: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

브로카(Pierre Paul Broca 1824-1880)

• 프랑스의 신경과 의사, 인류학자

• 좌뇌 전두엽 특정부위(Broca’s Area)의 손상 환자들을 관찰

• 이들에게서 유사한 언어 장애 발견

• “브로카 실어증”(Broca’s aphasia)

베르니케(Carl Wernicke 1848-1905)

• 독일의 신경학자

• 좌뇌 측두엽 후방(Wernicke's area)의 손상 환자

• “베르니케 실어증”(Wernicke’s aphasia)

브로카와 베르니케

Page 41: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

실어증 – 예1-2

• 의사1: Tell me, what did you do before you retired?

• 환자1: Uh, uh, uh, pub, par, partender, no.

• 의사1: Carpenter?

• 환자1: (shaking head yes) Carpenter, tuh, tuh, tenty year.

• 의사2: Do you like it here in Kansas City?

• 환자2: Yes, I am.

• 의사2: I'd like to have you tell me something about your problem.

• 환자2:Yes, I, ugh, can't hill all of my way. I can't talk all of the things I do, and part of the part I can go alright, but I can't tell from the other people. I usually most of my things. I know what can I talk and know what they are, but I can't always come back even though I know they should be in, and I know should something eely I should eely I should know that I'm doing....

Page 42: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

실어증 – 예3-4: 신데렐라 이야기

• One time (8 sec) the girl (13 sec) workin' workin' (20 sec) two

two two three two (4 sec) two mother and two sister (6 sec) ok

(21 sec) the man uh the prince prince (Time: 136 seconds).

The girl the ladies wh the girl and two little girls and they have

on the hair and all that jazz uh she two the two girls shw said uh

she dressing their hair dress their hair I think and dress your hair

and beautiful dress ... nose and big mouth not you know but she

is very pretty. (time: 110 seconds)

Page 43: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Wernicke's aphasics (베르니케 실어증 환자)

• 베르니케 영역 손상

이해 능력 장애 (receptive disorder)

• 말의 유창성보다 의미 전달의 문제

• 의미 해석 장애, 적절한 어휘 사용 장애

• 명명실어증 (naming aphasia)을 동반하기도 함

• “table” for chair, “boy” for girl

베르니케 실어증 Wernicke’s aphasia

Broca’s Area Wernicke’s Area

Page 44: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

“정상적인 읽기와 쓰기 능력의 장애”

• 시각 정보 처리, 음운 분석, 단어 인지, 혹은 발음 조절 기능 장애

원인-1: 발달성/선천성 난독증 developmental dyslexia

• 유전적/선천적인 뇌 기능 장애로 인한 읽기/쓰기 학습 장애

• 지능의 문제와 구별됨

원인-2: 후천성 난독증 acquired dyslexia

• 뇌 손상으로 인한 읽기 장애

난독증은 일반인의 5% 정도에서 발견되며, 학습과 훈련으로 호전된다.

• Thomas Edison, Tom Cruz, …

난독증 Dyslexia

Page 45: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

난독증 유형

음운성 난독증(phonological dyslexia)

• 친숙하지 않은 단어나 비단어(non-word) 읽기 장애

• 음운론적 정보처리 과정에서의 문제로 인한 난독증

• ‘nust’, ‘cobe’ “No!”

표층성 난독증(surface dyslexia)

• 철자-음운 대응성 규칙에 과도하게 의지하는 현상

• 불규칙 단어의 읽기 장애: ‘have’ vs. ‘gave’, ‘save’, ‘pave’

심층성 난독증(deep dyslexia)

• 의미 해석 오류로 인한 난독증, 의미적으로 관련된 단어로 읽음

• ‘liberty’ “freedom”

Page 46: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

난독증(dyslexia) 환자 G.R.의 읽기 실험

• Marshall, John and Freda Newcombe (1966)에서 첫 보고

• G.R.은 후천성 “심층성 난독증”(deep dyslexia)으로 분류됨

- 읽으려고 하는 단어 대신 에 의미적으로 관련된 단어를 읽는 의미 오류

난독증-1

제시자극1 반응1 제시자극2 반응2

liberty freedom decide decision

canary parrot conceal concealment

abroad oversea portray portrait

large long bathe bath

short small speak discussion

tall long remember memory

제시자극1 반응1 제시자극2 반응2

liberty freedom decide decision

canary parrot conceal concealment

abroad oversea portray portrait

large long bathe bath

short small speak discussion

tall long remember memory

Page 47: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

G.R.: 내용어(content words)와 기능어(functions words)

• 내용어: 고유의 의미를 가지고 문장 내에서 독립적으로 쓰인다.

• 기능어: 문장 속의 다른 표현들과의 관계에서 의미를 가지며, 문장의 구조(골격)을 형성한다.

난독증-2

제시자극1 반응1 제시자극2 반응2

witch witch which No!

bean soup been No!

hour time our No!

eye eyes I No!

hymn Bible him No!

wood wood would No!

Page 48: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

• 가장 뚜렷한 증상은 말을 따라 하지 못하는 장애

• 베르니케 실어증이나 브로커 실어증을 동반하기도 한다.

• 궁상얼기 (arcuate fasciculus)의 손상으로 인한 장애

- 브로커 영역과 베르니케 영역을 연결하는 백질의 신경섬유 조직

- Norman Geschwind (1965) "disconnection syndrome"

전도 실어증 Conduction Aphasia Arcuate

fasciculus

Broca’s Area Arcuate fasciculus

Wernicke’s Area

Page 49: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

수어와 음성언어 화자의 실어증

• 두뇌의 같은 부위의 손상을 입으면 유사한 언어장애를 일으킴.

• 브로카 영역 손상 수어화자: 느린 수화, 어형변화 불안정

• 베르니케 영역 손상 수어화자: 유창하나 혼란한 수화

수어 장애가 공간인지장애를 수반하지 않음.

• 청각언어장애가 비언어적 청각자극을 처리하는 데

장애를 일으키지 않는 것과 같다.

수어 화자 signers의 실어증

Page 50: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Amusia: 뇌 손상으로 인한 음악 장애 유형

• 멜로디/리듬 인지 및 생성 장애

• 감정적 반응 장애

실어증과 실음악증의 상관성 실험

• A. Patel et al (2008)

• 12명의 Broca 실어증환자를 대상으로 음악인지 장애 정도 실험

• “Broca 실어증은 음악 문법(음악인지 능력)에도 장애를 가져온다.”

• “음악성(musicality) 판단은 언어의 문법성 판단과 비례한다.” - grammaticality judgement (통사 구조적 문법성 판단)

• “음악성 판단과 언어의 의미 해석 능력은 무관한 듯

실어증과 실음악증 amusia

Page 51: Language in Human Brain€¦ · • 문장을 발화하기 전에 문장 전체의 구조와 의미를 이미 마음에 갖고 있다. You have hissed all my mistery lectures. [실제발화]

Broca’s aphasia

• Expressive disorder, agrammatism

Wernicke’s aphasia

• Receptive disorder, naming aphasia

Dyslexia

• Phonological, surface, deep dyslexia

conduction aphasia

sign aphasia

amusia

summary