Слуховая сенсорная система

Акустические (звуковые) сигналы представляют собой колебания воздуха различной частоты и силы. Они возбуждают слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха. Рецепторы активируют первые слуховые нейроны, после чего сен­сорная информация передается в слуховую область коры головного мозга через ряд последовательных отделов.

Структура и функция наружного и среднего уха. На­ружный слуховой проход проводит звуковые колебания к барабанной перепонке, отделяющей наружное ухо от среднего (барабанная полость). Барабанная перепонка колеблется под действием звуковых волн, которые затем усиливаются и передаются по трем косточкам (молоточку, наковальне и стремечку) во внутреннее ухо.

Структура и функции внутреннего уха. Во внутрен­нем ухе находится улитка, содержащая слуховые рецепторы. Улитка представляет собой костный спиралевид­ный канал, который разделен по всей длине вестибу­лярной и основной мембранами на три хода: верхний, Средний и нижний. Полость среднего канала не сооб­щатся с полостями других каналов и заполнена эндо лимфой. Верхний и нижний каналы сообщаются между ­собой и заполнены перилимфой. Внутри среднего ка­нала улитки на основной мембране находится спираль­ный кортиев орган, содержащий рецепторные клетки, которые трансформируют механические колебания эндолимфы в электрические потенциалы.

Сигналы от волосковых клеток поступают в мозг по афферентным (восходящим) нервным волокнам, вхо­дящим в состав кохлеарной ветви восьмого черепно-мозгового нерва. Они являются дендритами ганглиозных нервных клеток спирального ганглия.

Анализ частоты звука (высоты тона). В улитке соче­таются два типа кодирования высоты звука: простран­ственный и временной. Пространственное кодирование основано на определенном расположений возбужден­ных рецепторов на основной мембране. При действии низких и средних тонов, кроме пространственного, осу­ществляется и временное кодирование: частота следова­ния импульсов в волокнах слухового нерва повторяет частоту звуковых колебаний. Нейроны всех уровней слу­ховой системы настроены на определенную частоту и интенсивность звука. Для каждого нейрона может быть найдена частота звука, на которой порог его чувстви­тельности минимален.

Частотно-пороговые кривые разных клеток не со­впадают, в совокупности перекрывая весь частотный. диапазон слышимых звуков, что обеспечивает их пол­ноценное восприятие.

Анализ интенсивности звука. Сила звука кодируется частотой импульсации и числом возбужденных нейронов.

Тональность (частота) звука. Человек воспринимает звуковые колебания с частотой от 16 до 20000 Гц (диа­пазон 10-11 октав). Различение частоты звука характе­рисуется тем минимальным различием по частоте двух близких звуков, которое еще улавливается человеком. Оно равно 1—2 Гц (при низких и средних частотах).

Слуховая чувствительность. Минимальную силу зву­ка, слышимого человеком в половине случаев его предъявления, называют абсолютным порогом чувстви­тельности. Пороги слышимости сильно зависят от частоты звука. Слух человека максимально чувствителен к частотам от 1000 до 4000 Гц (так называемый диапазон речевого поля). При звуках ниже 1000 и выше 4000 Гц слуховая чувствительность резко уменьшается (в десят­ки и сотни тысяч раз). Силу звука, при которой возникают неприятные ощущения и боль, называют верхним пределом слышимости, который ограничивает область нормального восприятия.

Громкость звука. Единицей громкости звука являет­ся белл, представляющий собой десятичный логарифм отношения действующей интенсивности звука I к по­роговой его интенсивности Г. На практике обычно ис­пользуют в качестве единицы громкости децибелл (дБ), т. с. 0,1 белла. Кажущуюся громкость звука следует от­личить от его физической силы. Ощущение громкости идет строго параллельно нарастанию интенсивнос­ти звучания (это зависит от избирательной чувстви-1ГМЫЮСТИ слуховых рецепторов и от их способности к адаптации). Дифференциальный порог чувствительности и по громкости в среднем диапазоне слышимых час-юг составляет всего 0,59 дБ, Минимальный уровень громкости звука, вызывающий болевое ощущение, ра­нги 130— 140 дБ над порогом слышимости.

Адаптация. При длительном воздействии на ухо того или иного звука чувствительность к нему падает, степень ­снижения чувствительности зависит от силы звука и его частоты. Механизмы адаптации — латеральное и возвратное торможение.

Бинауральный слух. Человек и животные обладают пространственным слухом, т. е. способностью опреде­лять положение источника звука в пространстве (чело­век определяет источник звука с точностью до 1 угло­вого градуса). Это свойство основано на наличии бинаурального слуха, т. е. слушания двумя ушами.

­

Дата добавления: 2014-01-15