(slušni senzorni sistem)
Pitanja za predavanje:
1. Strukturne i funkcionalne karakteristike slušnog analizatora:
a. Vanjsko uho
b. Srednje uho
c. Unutrasnje uho
2. Odjeli slušnog analizatora: periferni, provodni, kortikalni.
3. Percepcija visine, intenziteta zvuka i lokalizacije izvora zvuka:
a. Osnovni električni fenomeni u pužnici
b. Percepcija zvukova različitih visina
c. Percepcija zvukova različitog intenziteta
d. Identifikacija izvora zvuka (binauralni sluh)
e. Auditorna adaptacija
1. Slušni senzorni sistem je drugi najudaljeniji čovjekov analizator, igra važnu ulogu kod ljudi u vezi s pojavom artikuliranog govora.
Funkcija slušnog analizatora: transformacija zvuk talasa u energiju nervnog uzbuđenja i auditivni osjećaj.
Kao i svaki analizator, slušni analizator se sastoji od perifernog, provodnog i kortikalnog dijela.
PERIFERNI ODJEL
Pretvara energiju zvučnih talasa u energiju nervozan ekscitacija - receptorski potencijal (RP). Ovo odjeljenje uključuje:
Unutrašnje uho (aparat za prijem zvuka);
· Srednje uho (aparat za provođenje zvuka);
· Vanjsko uho (aparat za detekciju zvuka).
Komponente ovog odjela objedinjene su u koncept organ sluha.
Funkcije odjeljenja organa sluha
Vanjsko uho:
a) upijanje zvuka (ušna školjka) i usmeravanje zvučnog talasa u spoljašnji slušni kanal;
b) provođenje zvučnog talasa kroz ušni kanal do bubne opne;
c) mehanička zaštita i zaštita od temperaturnih uticaja okoline svih ostalih delova slušnog organa.
Srednje uho(odsjek za vođenje zvuka) je bubna šupljina sa 3 slušne koščice: malleus, incus i stapes.
Bubna opna odvaja ušni kanal od bubne šupljine. Drška malleusa je utkana u bubnu opnu, njen drugi kraj je zglobljen sa inkusom, koji je, pak, zglobljen sa stremenicama. Traka graniči sa membranom ovalnog prozora. U bubnoj šupljini održava se pritisak jednak atmosferskom, što je veoma važno za adekvatnu percepciju zvukova. Ovu funkciju obavlja Eustahijeva cijev, koja povezuje šupljinu srednjeg uha sa ždrijelom. Prilikom gutanja, cijev se otvara, što rezultira ventilacijom bubne šupljine i izjednačavanjem tlaka u njoj s atmosferskim. Ako se vanjski pritisak brzo mijenja (brzo podizanje na nadmorsku visinu), a gutanje ne dođe, onda razlika tlaka između atmosferskog zraka i zraka u bubnoj šupljini dovodi do napetosti u bubnoj opni i pojave neugodnih senzacija („pucanje u ušima“). , smanjenje percepcije zvukova.
Površina bubne opne (70 mm 2) je mnogo veća od površine ovalnog prozora (3,2 mm 2), zbog čega postoji dobitak pritisak zvučnih talasa na membranu ovalnog prozora 25 puta. Koštani mehanizam poluge smanjuje amplituda zvučnih talasa je 2 puta, stoga se isto pojačanje zvučnih talasa dešava na ovalnom prozoru bubne šupljine. Shodno tome, srednje uho pojačava zvuk za oko 60-70 puta, a ako uzmemo u obzir efekat pojačanja vanjskog uha, onda se ova vrijednost povećava za 180-200 puta. S tim u vezi, snažnim zvučnim vibracijama kako bi se spriječilo destruktivno djelovanje zvuka na receptorski aparat unutrašnjeg uha, srednje uho refleksno uključuje „odbrambeni mehanizam“. Sastoji se od sljedećeg: u srednjem uhu se nalaze 2 mišića, jedan od njih povlači bubnu opnu, drugi fiksira streme. Uz jake zvučne efekte, ovi mišići, kada se kontrahiraju, ograničavaju amplitudu oscilacija bubne opne i fiksiraju stremenice. Ovo "prigušuje" zvučni talas i sprečava prekomernu ekscitaciju i uništavanje fonoreceptora Cortijevog organa.
Unutrasnje uho: predstavljen je pužnicom - spiralno uvijenim koštanim kanalom (2,5 kovrče kod ljudi). Ovaj kanal je cijelom dužinom podijeljen na tri uski dijelovi (stepenice) sa dvije membrane: glavnom membranom i vestibularnom membranom (Reisner).
Na glavnoj membrani je spiralni organ - Cortijev organ (Kortijev organ) - ovo je zapravo aparat za percepciju zvuka sa receptorskim ćelijama - ovo je periferni dio slušnog analizatora.
Helicotreme (rupa) povezuje gornji i donji kanal na vrhu pužnice. Srednji kanal je izolovan.
Iznad Cortijevog organa nalazi se tektorijalna membrana čiji je jedan kraj fiksiran, dok drugi ostaje slobodan. Dlake spoljašnjih i unutrašnjih ćelija dlake Cortijevog organa su u kontaktu sa tektorijalnom membranom, što je praćeno njihovom ekscitacijom, tj. energija zvučnih vibracija se transformiše u energiju ekscitacionog procesa.
Struktura kortijevog organa
Proces transformacije počinje ulaskom zvučnih valova u vanjsko uho; pokrenuli su bubnu opnu. Oscilacije bubne opne kroz sistem slušnih koščica srednjeg uha prenose se na membranu ovalnog prozora, što uzrokuje oscilacije perilimfe vestibularnog stepeništa. Ove vibracije se prenose preko helikotrema do perilimfe bubne stepenice i dopiru do okruglog prozora, štrčeći ga prema srednjem uhu (ovo sprečava prigušivanje zvučnog talasa pri prolasku kroz vestibularni i bubanj kanal pužnice). Vibracije perilimfe se prenose na endolimfu, koja uzrokuje vibracije glavne membrane. Vlakna glavne membrane dolaze u oscilatorno kretanje zajedno sa receptorskim ćelijama (spoljne i unutrašnje ćelije dlake) Cortijevog organa. U ovom slučaju, dlake fonoreceptora su u kontaktu sa tektorijalnom membranom. Cilije ćelija dlake su deformirane, što uzrokuje stvaranje receptorskog potencijala, a na njegovoj osnovi - akcionog potencijala (nervni impuls), koji se prenosi duž slušnog živca i prenosi na sljedeći dio slušnog analizatora.
ŽIČNI ODELJENJE ANALIZATORA SLUHA
Provodni dio slušnog analizatora je predstavljen slušni nerv... Formiraju ga aksoni neurona spiralnih ganglija (1. neuron puta). Dendriti ovih neurona inerviraju ćelije dlake Cortijevog organa (aferentna veza), aksoni formiraju vlakna slušnog živca. Vlakna slušnog nerva završavaju se na neuronima jezgara kohlearnog tijela (VIII par h.m.s.) (drugi neuron). Zatim, nakon djelomičnog ukrštanja, vlakna slušnog puta odlaze do medijalnih koljenastih tijela talamusa, gdje ponovo dolazi do prebacivanja (treći neuron). Odavde ekscitacija ulazi u korteks (temporalni režanj, gornji temporalni girus, poprečni Heschlov girus) - ovo je projekcijski slušni korteks.
CORKIND ODELJENJE ZA ANALIZATOR SLUHA
Prisutan u temporalnom režnju moždane kore - gornji temporalni vijug, poprečni temporalni girus Heschla... Kortikalne gnostičke slušne zone povezane su s ovim projekcijskim područjem korteksa - Wernickeovo senzorno govorno područje i praktična zona - Brocin motorni govorni centar(donji frontalni girus). Prijateljska aktivnost tri zone korteksa osigurava razvoj i funkciju govora.
Slušni senzorni sistem ima povratne sprege koje regulišu aktivnost svih nivoa slušnog analizatora uz učešće silaznih puteva koji polaze od neurona "slušnog" korteksa i uzastopno se prebacuju u medijalnim genikulativnim tijelima talamusa, donjim tuberkulama. četvorostrukog srednjeg mozga, sa formiranjem tektospinalnih silaznih puteva i na jezgrima kohlearnog tela produžene moždine sa formiranjem vestibulospinalnih puteva. To osigurava, kao odgovor na djelovanje zvučnog podražaja, formiranje motoričke reakcije: okretanje glave i očiju (a kod životinja - ušnih školjki) prema podražaju, kao i povećanje tonusa mišića fleksora (fleksija udova u zglobovima, odnosno spremnost za skok ili trčanje).
Slušni korteks
FIZIČKE KARAKTERISTIKE ZVUČNIH TALASA KOJE PRIMA ORGAN SLUHA
1. Prva karakteristika zvučnih valova je njihova frekvencija i amplituda.
Frekvencija zvučnih talasa određuje visinu!
Čovjek razlikuje zvučne valove po frekvenciji 16 do 20.000 Hz (ovo odgovara 10-11 oktava). Zvukovi sa frekvencijom ispod 20 Hz (infrazvuk) i iznad 20 000 Hz (ultrazvuk) od strane osobe se ne osećaju!
Zvuk koji se sastoji od sinusoidnih ili harmonijskih vibracija naziva se ton(visoka frekvencija - visoki ton, niska frekvencija - niski ton). Zvuk koji se sastoji od nepovezanih frekvencija naziva se buka.
2. Druga karakteristika zvuka koju slušni senzorni sistem razlikuje je njegova jačina ili intenzitet.
Jačina zvuka (njegov intenzitet) zajedno sa frekvencijom (ton zvuka) se percipira kao volumen. Jedinica mjerenja glasnoće je bel = lg I / I 0, međutim, u praksi se često koriste decibel (dB)(0,1 bela). Decibel je 0,1 decimalni logaritam omjera intenziteta zvuka i njegovog praga intenziteta: dB = 0,1 log I / I 0. Maksimalni nivo jačine zvuka kada zvuk izaziva bol je 130-140 dB.
Osetljivost slušnog analizatora određena je minimalnim intenzitetom zvuka koji proizvodi slušni osećaj.
U opsegu zvučnih vibracija od 1000 do 3000 Hz, što odgovara ljudskom govoru, uho ima najveću osjetljivost. Ovaj skup frekvencija se zove govorna zona(1000-3000 Hz). Apsolutna zvučna osjetljivost u ovom rasponu je jednaka 1 * 10 -12 W / m 2. Kod zvukova iznad 20.000 Hz i ispod 20 Hz apsolutna slušna osjetljivost naglo opada - 1 * 10 -3 W / m 2. U govornom opsegu percipiraju se zvukovi koji imaju pritisak manji od 1/1000 bara (bar je jednak 1/1000000 normalnog atmosferskog pritiska). Na osnovu toga, u predajnim uređajima, da bi se omogućilo adekvatno razumijevanje govora, informacije se moraju prenositi u opsegu govornih frekvencija.
MEHANIZAM PERCEPCIJE VISINE (FREKVENCIJE), INTENZITETA (SILE) I LOKALIZACIJE IZVORA ZVUKA (BINAURALNO SLUHANJE)
Percepcija frekvencije zvučnih talasa
Perceptivni dio slušnog analizatora je uho, provodni dio je slušni nerv, a centralni dio je slušna kora. Organ sluha se sastoji od tri dela: spoljašnjeg, srednjeg i unutrašnjeg uha. Uho uključuje ne samo organ pravilnog sluha, uz pomoć kojeg se percipiraju slušni osjećaji, već i organ ravnoteže, zahvaljujući kojem se tijelo drži u određenom položaju.
Spoljno uho se sastoji od ušne školjke i spoljašnjeg slušnog kanala. Školjka je formirana od hrskavice prekrivene kožom s obje strane. Uz pomoć školjke, osoba uhvati smjer zvuka. Mišići koji pokreću ušnu školjku su rudimentarni kod ljudi. Vanjski slušni kanal izgleda kao 30 mm duga cijev obložena kožom, u kojoj se nalaze posebne žlijezde koje luče ušni vosak. U dubini, slušni prolaz je zategnut tankom ovalnom bubnom opnom. Sa strane srednjeg uha, u sredini bubne opne, drška čekića je ojačana. Membrana je elastična; kada zvučni talasi udare, ona ponavlja ove vibracije bez izobličenja.
Srednje uho predstavlja bubna šupljina, koja komunicira sa nazofarinksom uz pomoć slušne (Eustahijeve) cijevi; od vanjskog uha je omeđen bubnjićem. Sastavni delovi ovog odeljenja su - malleus, incus i stapes. Svojom drškom čekić raste zajedno sa bubnjićem, dok je inkus zglobljen i sa čekićem i sa streme, koji pokriva ovalni otvor koji vodi do unutrašnjeg uha. U zidu koji odvaja srednje uho od unutrašnjeg, pored ovalnog prozora, nalazi se i okrugli prozorčić, zategnut membranom.
Struktura slušnog organa:
1 -
ušna školjka, 2 - vanjski slušni kanal,
3 - bubna opna, 4 -
šupljina srednjeg uha, 5 - slušna cijev, 6 -
pužnica, 7 - polukružni kanali, 8 -
nakovanj, 9 čekića, 10 -
stapes
Unutrašnje uho, ili labirint, nalazi se u debljini temporalne kosti i ima dvostruke zidove: membranoznog lavirinta kao da je umetnuta u kost, ponavljajući svoj oblik. Prorez između njih ispunjen je prozirnom tečnošću - perilimfa,šupljina membranoznog lavirinta - endolimfa. Lavirint predstavljen prag, ispred njega je puž, polukružnih kanala. Pužnica komunicira sa šupljinom srednjeg uha kroz okrugli prozor prekriven membranom, a predvorje kroz ovalni prozor.
Organ sluha je pužnica, a ostatak su organi ravnoteže. Pužnica je spiralno uvijeni kanal od 2 3/4 okreta, odvojen tankim membranoznim septumom. Ova membrana je spiralno uvijena i zove se osnovni. Sastoji se od vlaknastog tkiva, koje uključuje oko 24 hiljade posebnih vlakana (slušnih žica) različitih dužina i smještenih po cijelom toku pužnice: najduže - na vrhu, u osnovi - najkraće. Slušne ćelije dlake - receptori - vise preko ovih vlakana. Ovo je periferni kraj slušnog analizatora, ili Cortijev organ. Dlake receptorskih ćelija su pretvorene u pužnu šupljinu - endolimfu, a slušni nerv potiče od samih ćelija.
Percepcija zvučnih podražaja. Zvučni valovi, prolazeći kroz vanjski slušni kanal, uzrokuju vibracije bubne opne i prenose se na slušne koščice, a od njih na membranu ovalnog prozora koji vodi do predvorja pužnice. Rezultirajuća vibracija pokreće perilimfu i endolimfu unutrašnjeg uha i percipiraju je vlakna glavne membrane, koja nosi ćelije Cortijevog organa. Zvukovi visokog tona s visokom frekvencijom vibracija percipiraju se kratkim vlaknima koja se nalaze na dnu pužnice i prenose se na dlake ćelija Cortijevog organa. U ovom slučaju nisu uzbuđene sve ćelije, već samo one koje su na vlaknima određene dužine. Shodno tome, primarna analiza zvučnih signala počinje već u Cortijevom organu, iz kojeg se ekscitacija prenosi kroz vlakna slušnog živca do slušnog centra moždane kore u temporalnom režnju, gdje se vrši njihova kvalitativna procjena.
Vestibularni aparat. U određivanju položaja tijela u prostoru, njegovog kretanja i brzine kretanja, važnu ulogu igra vestibularni aparat. Nalazi se u unutrašnjem uhu i sastoji se od predvorje i tri polukružna kanala, postavljene u tri međusobno okomite ravni. Polukružni kanali su ispunjeni endolimfom. U endolimfi predvorja nalaze se dvije vrećice - round i ovalni sa specijalnim krečnjacima - statoliti, u blizini ćelija receptora za kosu u vrećicama.
U normalnom položaju tijela, statoliti svojim pritiskom nadražuju dlačice nižih ćelija, kada se položaj tijela promijeni, statoliti se pokreću i svojim pritiskom nadražuju druge ćelije; primljeni impulsi se prenose u korteks velikog mozga. Kao odgovor na iritaciju vestibularnih receptora vezanih za mali mozak i motoričku zonu velikih hemisfera, refleksno se mijenja mišićni tonus i položaj tijela u prostoru.Od ovalne vrećice odlaze tri polukružna kanala, koji u početku imaju proširenja - ampule, u kojima ćelije dlake - locirani su receptori. Budući da su kanali smješteni u tri međusobno okomite ravni, endolimfa u njima, kada se promijeni položaj tijela, iritira određene receptore, a ekscitacija se prenosi na odgovarajuće dijelove mozga. Tijelo refleksno odgovara potrebnom promjenom položaja tijela.
Higijena sluha... Ušni vosak se nakuplja u vanjskom slušnom kanalu, na njemu se zadržava prašina i mikroorganizmi, stoga je potrebno redovno prati uši toplom vodom sa sapunom; ni u kom slučaju ne smijete uklanjati sumpor tvrdim predmetima. Preopterećenost nervnog sistema i prenaprezanje sluha mogu uzrokovati oštre zvukove i buku. Posebno je štetna dugotrajna buka, uz gubitak sluha, pa čak i gluvoću. Jaka buka smanjuje produktivnost rada do 40-60%. Za borbu protiv buke u industrijskim uslovima, zidovi i plafoni su obloženi posebnim materijalima koji apsorbuju zvuk, pojedinačnim štitnicima za uši. Motori i alatni strojevi postavljeni su na temelje koji prigušuju buku od potresanja mašine.
Ljudski sluh je dizajniran da uhvati širok raspon zvučnih valova i pretvori ih u električne impulse koji se šalju u mozak na analizu. Za razliku od vestibularnog aparata povezanog s organom sluha, koji normalno funkcionira gotovo od rođenja, sluhu je potrebno dosta vremena da se razvije. Formiranje slušnog analizatora završava se najranije u dobi od 12 godina, a najveća oštrina sluha postiže se u dobi od 14-19 godina. slušni analizator ima tri dijela: periferni ili slušni organ (uho); provodne, uključujući nervne puteve; kortikalni, koji se nalazi u temporalnom režnju mozga. Štaviše, postoji nekoliko slušnih centara u moždanoj kori. Neki od njih (donja temporalna vijuga) su dizajnirani da percipiraju jednostavnije zvukove - tonove i šumove, drugi su povezani sa najsloženijim zvučnim senzacijama koje nastaju kada osoba sama govori, sluša govor ili muziku.
Struktura ljudskog uha Ljudski slušni analizator percipira zvučne talase sa frekvencijom vibracije od 16 do 20 hiljada u sekundi (16-20.000 herca, Hz). Gornji prag zvuka kod odrasle osobe je 20.000 Hz; donji prag je u opsegu od 12 do 24 Hz. Djeca imaju višu gornju granicu sluha oko 22.000 Hz; kod starijih ljudi, naprotiv, obično je niži - oko 15.000 Hz. Uho ima najveću osjetljivost na zvukove s frekvencijom vibracije u rasponu od 1000 do 4000 Hz. Ispod 1000 Hz i iznad 4000 Hz, ekscitabilnost organa sluha je znatno smanjena. Uho je složen vestibularno-slušni organ. Kao i sva naša čula, ljudski organ sluha ima dvije funkcije. On percipira zvučne valove i odgovoran je za položaj tijela u prostoru i sposobnost održavanja ravnoteže. Ovo je upareni organ, koji se nalazi u temporalnim kostima lubanje, ograničen s vanjske strane ušnim školjkama. Slušni i vestibularni receptori nalaze se u unutrašnjem uhu. Struktura vestibularnog sistema može se posmatrati zasebno, ali sada pređimo na opisivanje strukture dijelova organa sluha.
Organ sluha se sastoji od 3 dela: spoljašnjeg, srednjeg i unutrašnjeg uha, pri čemu spoljašnje i srednje uho imaju ulogu aparata za provodjenje zvuka, a unutrašnje uho kao aparat za prijem zvuka. Proces počinje zvukom - vibracijskim kretanjem zraka ili vibracijom, u kojem se zvučni valovi šire do slušatelja, na kraju dopirući do bubne opne. Istovremeno, naše uho je izuzetno osetljivo i sposobno je da oseti promene pritiska od samo 1-10 atmosfera.
Građa spoljašnjeg uha Spoljašnje uho se sastoji od ušne školjke i spoljašnjeg slušnog kanala. Prvo, zvuk dopire do ušnih školjki, koje djeluju kao prijemnici zvučnih valova. Ušna školjka je formirana od elastične hrskavice prekrivene kožom izvana. Određivanje pravca zvuka kod ljudi povezano je sa binauralnim sluhom, odnosno sluhom sa dva uha. Svaki bočni zvuk dolazi u jedno uho prije drugog. Vremenska razlika (nekoliko djelića milisekundi) u dolasku zvučnih valova koje percipira lijevo i desno uho omogućava određivanje smjera zvuka. Drugim riječima, naša prirodna percepcija zvuka je stereofonična.
Ljudska ušna školjka ima svoj jedinstveni reljef ispupčenja, udubljenja i žljebova. Ovo je neophodno za najbolju akustičku analizu, a istovremeno omogućava prepoznavanje smjera i izvora zvuka. Nabori ljudske ušne školjke unose male frekventne distorzije u zvuk koji ulazi u ušni kanal, ovisno o horizontalnoj i vertikalnoj lokalizaciji izvora zvuka. Tako mozak prima dodatne informacije kako bi razjasnio lokaciju izvora zvuka. Ovaj efekat se ponekad koristi u akustici, uključujući stvaranje osjećaja surround zvuka pri dizajniranju zvučnika i slušalica. Ušna školjka takođe pojačava zvučne talase, koji potom ulaze u spoljašnji slušni kanal - prostor od školjke do bubne opne, dužine oko 2,5 cm i prečnika oko 0,7 cm.Slušni kanal ima slabu rezonancu na frekvenciji od oko 3000 Hz .
Još jedna zanimljiva karakteristika spoljašnjeg slušnog kanala je prisustvo ušnog voska, koji se neprestano luči iz žlezda. Ušni vosak je voštani sekret 4000 lojnih i sumpornih žlezda ušnog kanala. Njegova funkcija je da zaštiti kožu ovog prolaza od bakterijske infekcije i stranih čestica ili, na primjer, insekata koji mogu ući u uho. Količina sumpora je različita za različite ljude. Uz prekomjerno nakupljanje sumpora, moguće je stvaranje sumpornog čepa. Ako je ušni kanal potpuno začepljen, dolazi do osjećaja začepljenosti uha i gubitka sluha, uključujući rezonanciju vlastitog glasa u zapušenom uhu. Ovi poremećaji nastaju naglo, najčešće kada voda uđe u ušni kanal prilikom kupanja.
Spoljno i srednje uho odvojeni su bubnjićem, koji je tanka ploča vezivnog tkiva. Bubna opna je oko 0,1 mm debljine i oko 9 milimetara u prečniku. Izvana je prekriven epitelom, a iznutra - sluzokožom. Bubna opna se nalazi koso i počinje da vibrira kada zvučni talasi udare u nju. Bubna opna je izuzetno osjetljiva, ali kada se vibracija otkrije i prenese, bubna opna se vraća u prvobitni položaj za samo 0,005 sekundi.
Struktura srednjeg uha U našem uhu zvuk se kreće do osjetljivih ćelija koje primaju zvučne signale preko odgovarajućeg uređaja za pojačavanje - srednjeg uha. Srednje uho je bubna šupljina, koja ima oblik malog ravnog bubnja sa čvrstom oscilirajućom membranom i slušnom (Eustahijevom) cijevi. U šupljini srednjeg uha nalaze se međusobno artikulirane slušne koščice - malleus, incus i stapes. Sićušni mišići pomažu u prijenosu zvuka regulirajući kretanje ovih kostiju. Kada dođe do bubne opne, zvuk izaziva njenu vibraciju. Drška čekića je utkana u bubnu opnu i njišući pokreće čekić. Drugi kraj malleusa je spojen sa inkusom, a potonji je uz pomoć zgloba pokretno zglobljen sa streme. Za stapes je vezan stapedius mišić, koji ga drži uz membranu ovalnog prozora (prozor predvorja), koji odvaja srednje uho od unutrašnjeg, ispunjenog tečnošću. Kao rezultat prijenosa kretanja, uzengija, čija osnova podsjeća na klip, stalno se gura u membranu ovalnog prozora unutrašnjeg uha.
Funkcija koštica je povećanje pritiska zvučnog talasa tokom prenosa od bubne opne do membrane ovalnog prozora. Ovo pojačalo (otprilike 30-40 puta) pomaže slabim zvučnim talasima koji upadaju na bubnu opnu da savladaju otpor membrane ovalnog prozora i prenesu vibracije na unutrašnje uho. Kada zvučni val prijeđe iz zračnog medija u tekući medij, značajan dio zvučne energije se gubi i stoga je potreban mehanizam za pojačavanje zvuka. Međutim, kada je zvuk glasan, isti mehanizam smanjuje osjetljivost cijelog sistema kako ga ne bi oštetili.
Pritisak vazduha unutar srednjeg uha mora biti isti kao pritisak izvan bubne opne kako bi se obezbedili normalni uslovi za njegovo oscilovanje. Da bi se izjednačio pritisak, bubna šupljina je povezana sa nazofarinksom pomoću slušne (Eustahijeve) cevi dužine 3,5 cm i prečnika oko 2 mm. Prilikom gutanja, zijevanja i žvakanja, Eustahijeva cijev se otvara da uđe vanjski zrak. Kada se vanjski pritisak promijeni, ponekad se uši "začepe", što se obično rješava činjenicom da je zijevanje refleksno uzrokovano. Iskustvo pokazuje da se začepljenost uha još efikasnije rješava gutanjem. Neispravan rad cijevi dovodi do boli, pa čak i krvarenja u uhu.
Struktura unutrašnjeg uha. Mehanički pokreti kostiju u unutrašnjem uhu pretvaraju se u električne signale. Unutrašnje uho je šuplja koštana formacija u temporalnoj kosti, podijeljena na koštane kanale i šupljine koje sadrže receptorski aparat slušnog analizatora i organ ravnoteže. Ovaj dio organa sluha i ravnoteže naziva se labirint zbog svog zamršenog oblika. Koštani labirint se sastoji od predvorja, pužnice i polukružnih kanala, ali je samo pužnica direktno povezana sa sluhom. Pužnica je kanal dugačak oko 32 mm, namotan i ispunjen limfnom tekućinom. Primivši vibraciju od bubne opne, stremen svojim kretanjem pritiska na membranu predvornog prozora i stvara fluktuacije pritiska unutar tekućine pužnice. Ova vibracija se širi u tečnosti pužnice i stiže do samog organa sluha, spirale ili Cortijevog organa. Pretvara vibracije tečnosti u električne signale koji prolaze kroz živce do mozga. Da bi stremenice prenosile pritisak kroz tečnost, u centralnom delu lavirinta, na pragu, nalazi se okrugli puž prozor prekriven fleksibilnom membranom. Kada klip stapesa uđe u ovalni prozor predvorja, membrana prozora pužnice izboči se pod pritiskom kohlearne tekućine. Oscilacije u zatvorenoj šupljini moguće su samo u prisustvu trzanja. Ulogu takvog trzaja obavlja membrana okruglog prozora.
Koštani labirint pužnice je umotan u spiralni oblik sa 2,5 zavoja i unutar njega se nalazi membranski labirint istog oblika. Na pojedinim mjestima membranski labirint je spojnim nitima pričvršćen za periosteum koštanog lavirinta. Između koštanog i membranoznog lavirinta nalazi se tečnost - perilimfa. Zvučni talas, pojačan za 30-40 dB pomoću sistema bubna opna-slušne koščice, dopire do prozora predvorja, a njegove vibracije se prenose na perilimfu. Zvučni val prvo putuje duž perilimfe do vrha spirale, gdje se vibracije šire kroz rupu do prozora pužnice. Iznutra, membranski labirint je ispunjen drugom tekućinom - endolimfom. Tečnost unutar membranoznog lavirinta (kohlearnog kanala) odvojena je odozgo od perilimfe fleksibilnom integumentarnom pločom, a odozdo elastičnom glavnom membranom, koji zajedno čine membranski labirint. Na glavnoj membrani nalazi se aparat za percepciju zvuka, Cortijev organ. Glavna membrana se sastoji od velikog broja (24.000) vlaknastih vlakana različite dužine, istegnutih poput struna. Ova vlakna formiraju elastičnu mrežu, koja općenito rezonira u strogo graduiranim vibracijama.
Nervne ćelije Cortijevog organa pretvaraju vibracijske pokrete ploča u električne signale. One se nazivaju ćelije kose. Unutrašnje ćelije dlake su smeštene u jednom redu, ima ih 3,5 hiljade.Spoljne ćelije dlake su smeštene u tri do četiri reda, ima ih 12-20 hiljada.Svaka ćelija dlake ima izduženi oblik, ima 60- 70 sitnih dlačica (stereocilija) dužine 4–5 µm.
Sva zvučna energija je koncentrisana u prostoru omeđenom zidom koštane pužnice i glavnom membranom (jedino kompatibilno mjesto). Vlakna glavne membrane imaju različite dužine i, shodno tome, različite rezonantne frekvencije. Najkraća vlakna nalaze se u blizini ovalnog prozora, njihova rezonantna frekvencija je oko 20.000 Hz. Najduži, na vrhu spirale, imaju rezonantnu frekvenciju od oko 16 Hz. Ispostavilo se da je svaka ćelija dlake, ovisno o svom položaju na glavnoj membrani, podešena na određenu zvučnu frekvenciju, a stanice podešene na niske frekvencije nalaze se u gornjem dijelu pužnice, a visoke frekvencije hvataju stanice. donjeg dela pužnice. Kada ćelije dlake iz nekog razloga umru, osoba gubi sposobnost da percipira zvukove odgovarajućih frekvencija.
Zvučni talas se širi duž perilimfe od prozora predvorja do prozora puža gotovo trenutno, za oko 4 * 10-5 sekundi. Hidrostatički pritisak izazvan ovim talasom pomera integumentarnu ploču u odnosu na površinu Cortijevog organa. Kao rezultat toga, integumentarna ploča deformira snopove stereocilija ćelija dlake, što dovodi do njihove ekscitacije, koja se prenosi na završetke primarnih senzornih neurona.
Razlike u ionskom sastavu endolimfe i perilimfe stvaraju potencijalnu razliku. A između endolimfe i intracelularnog okruženja receptorskih ćelija, razlika potencijala dostiže približno 0,16 volti. Ovako značajna razlika potencijala doprinosi pobuđivanju ćelija dlake čak i pod dejstvom slabih zvučnih signala koji izazivaju blage vibracije glavne membrane. Kada se stereocilije dlačnih ćelija deformišu, u njima nastaje receptorski potencijal, što dovodi do oslobađanja regulatora koji djeluje na završetke vlakana slušnih nerava i na taj način ih pobuđuje.
Ćelije dlake su povezane sa završecima nervnih vlakana, po izlasku iz Cortijevog organa, formirajući slušni nerv (kohlearna grana vestibularnog kohlearnog živca). Zvučni valovi, koji se pretvaraju u električne impulse, prenose se duž slušnog živca do temporalnog korteksa.
Slušni nerv se sastoji od hiljada finih nervnih vlakana. Svaki od njih polazi od određenog dijela pužnice i tako prenosi određenu zvučnu frekvenciju. Nekoliko ćelija dlake povezano je sa svakim vlaknom slušnog nerva, tako da oko 10.000 vlakana ulazi u centralni nervni sistem. Impulsi niskofrekventnih zvukova prenose se duž vlakana koja izlaze iz vrha pužnice, a od visokofrekventnih zvukova - duž vlakana povezanih s njegovom bazom. Dakle, funkcija unutrašnjeg uha je pretvaranje mehaničkih vibracija u električne, budući da mozak može percipirati samo električne signale.
Organ sluha je aparat preko kojeg primamo zvučne informacije. Ali mi čujemo način na koji naš mozak percipira, obrađuje i pamti. U mozgu se stvaraju zvučne reprezentacije ili slike. A, ako u našoj glavi zvuči muzika ili se pamti nečiji glas, onda zbog činjenice da mozak ima ulazne filtere, memorijski uređaj i zvučnu karticu, to može biti i dosadan zvučnik i zgodan muzički centar za nas.
Analizatori- skup nervnih formacija koje pružaju svijest i procjenu nadražaja koji djeluju na tijelo. Analizator se sastoji od receptora koji percipiraju iritaciju, provodnog dijela i centralnog dijela - specifičnog područja moždane kore, gdje se formiraju senzacije.
Receptori- osjetljivi završeci koji percipiraju iritaciju i pretvaraju vanjski signal u nervne impulse. Dio ožičenja analizator se sastoji od odgovarajućeg živca i puteva. Centralni dio analizatora je jedan od odjela centralnog nervnog sistema.
Vizuelni analizatorpruža vizuelne informacije iz okoline i sastoji se
tri dijela: periferni - oko, dirigent - optički nerv i centralni - subkortikalna i vizualna zona kore velikog mozga.
Oko sastoji se od očne jabučice i pomoćnog aparata, koji uključuje kapke, trepavice, suzne žlijezde i mišiće očne jabučice.
Eyeball nalazi se u očnoj duplji i ima sferni oblik i 3 školjke: vlaknaste, čiji je stražnji dio formiran opakom proteinaškoljka ( sclera),vaskularni i mesh... Dio žilnice opskrbljen pigmentima naziva se iris... U središtu je šarenica učenik, koji može promijeniti promjer svog otvora zbog kontrakcije očnih mišića. Zadnji dio retina percipira lagana iritacija. Prednji dio je slijep i ne sadrži elemente osjetljive na svjetlost. Elementi retine osetljivi na svetlost su štapići(pruža vid u sumrak i mrak) i čunjevi(receptori za vid u boji rade pri jakom svjetlu). Čepići se nalaze bliže centru retine (makule), a štapići su koncentrisani na njenoj periferiji. Izlazno mjesto optičkog živca naziva se slijepa mrlja.
Šupljina očne jabučice je ispunjena staklasto tijelo... Sočivo ima oblik bikonveksnog sočiva. U stanju je promijeniti svoju zakrivljenost kada se cilijarni mišić kontrahira. Kada gledate bliske predmete, sočivo se skuplja, kada gledate udaljene objekte, ono se širi. Ova sposobnost sočiva se zove smještaj... Između rožnjače i šarenice nalazi se prednja očna komora, a između šarenice i sočiva je zadnja očna očna komora. Obe komore su napunjene providnom tečnošću. Zraci svjetlosti, reflektirani od predmeta, prolaze kroz rožnicu, vlažne komorice, sočivo, staklasto tijelo i zbog prelamanja u sočivu padaju na žuta mrlja mrežnica je mjesto najboljeg vida. U ovom slučaju, postoji stvarna, obrnuta, umanjena slika objekta... Iz mrežnice duž optičkog živca impulsi ulaze u središnji dio analizatora - vizualno područje moždane kore, smješteno u okcipitalnom režnju. U korteksu se obrađuju informacije primljene od receptora retine i osoba percipira prirodnu refleksiju objekta.
Normalna vizuelna percepcija je zbog:
- dovoljan svjetlosni tok;
- fokusiranje slike na mrežnjaču (fokusiranje ispred mrežnjače znači miopiju, a iza mrežnjače - dalekovidnost);
- implementacija akomodativnog refleksa.
Najvažniji pokazatelj vida je njegova oštrina, tj. krajnja sposobnost oka da razlikuje male predmete.
Organ sluha i ravnoteže.
Auditivni analizator omogućava percepciju zvučnih informacija i njihovu obradu u centralnim dijelovima moždane kore. Periferni dio analizatora čine: unutrašnje uho i slušni nerv. Središnji dio čine subkortikalni centri srednjeg mozga i diencefalona i temporalni korteks.
Uho- parni organ koji se sastoji od vanjskog, srednjeg i unutrašnjeg uha
Vanjsko uho uključuje ušnu školjku, vanjski slušni kanal i bubnu opnu.
Srednje uho sastoji se od bubne šupljine, lanca koštica i slušne (Eustahijeve) cijevi. Slušna cijev povezuje bubnu šupljinu sa nazofaringealnom šupljinom. Ovo osigurava da se pritisak izjednači na obje strane bubne opne. Slušne kosti - malleus, incus i stapes povezuju bubnu opnu sa membranom ovalnog prozora koji vodi do pužnice. Srednje uho prenosi zvučne talase iz sredine niske gustine (vazduh) u okruženje visoke gustine (endolimfa), koje sadrži receptorske ćelije unutrašnjeg uha. Unutrasnje uho nalazi se u debljini temporalne kosti i sastoji se od kosti i membranoznog lavirinta koji se nalazi u njoj. Prostor između njih ispunjen je perilimfom, a šupljina membranoznog lavirinta ispunjena je endolimfom. Postoje tri podjele u koštanom lavirintu - vestibulu, pužnici i polukružnim kanalima... Organ sluha je pužnica - spiralni kanal sa 2,5 zavoja. Kohlearna šupljina je podijeljena membranoznom glavnom membranom, koja se sastoji od filamenata različitih dužina. Receptorske ćelije dlake nalaze se na glavnoj membrani. Vibracije bubne opne se prenose na koštice. One pojačavaju ove vibracije skoro 50 puta i prenose se kroz ovalni prozor u kohlearnu tekućinu, gdje ih percipiraju vlakna glavne membrane. Kohlearne receptorske ćelije percipiraju iritaciju koja dolazi iz filamenata i prenose je duž slušnog živca u temporalnu zonu moždane kore. Ljudsko uho percipira zvukove frekvencije od 16 do 20.000 Hz.
Organ ravnoteže, ili vestibularni aparat ,
formirana od dva vrećice napunjen tečnošću, i tri polukružna kanala... Receptor ćelije kose nalazi se na dnu i unutrašnjoj strani vrećica. Uz njih se nalazi membrana s kristalima - otolitima koji sadrže ione kalcija. Polukružni kanali se nalaze u tri međusobno okomite ravni. U dnu kanala nalaze se ćelije dlake. Receptori otolitnog aparata reaguju na ubrzanje ili usporavanje pravolinijskog kretanja. Receptori polukružnih kanala su iritirani promjenama rotacijskih pokreta. Impulsi iz vestibularnog aparata duž vestibularnog živca ulaze u centralni nervni sistem. Takođe prima impulse od receptora mišića, tetiva, tabana. Funkcionalno, vestibularni aparat je povezan s malim mozgom, koji je odgovoran za koordinaciju pokreta, orijentaciju osobe u prostoru.
Analizator ukusa
sastoji se od receptora koji se nalaze u okusnim pupoljcima jezika, nervu koji provodi impuls do centralnog dijela analizatora, koji se nalazi na unutrašnjim površinama temporalnih i frontalnih režnja.
Olfaktorni analizator
predstavljen olfaktornim receptorima koji se nalaze u nosnoj sluznici. Preko olfaktornog živca signal iz receptora ulazi u olfaktorno područje moždane kore, koje se nalazi pored gustatornog područja.
Skin Analyzer sastoji se od receptora koji percipiraju pritisak, bol, temperaturu, dodir, puteve i zonu osjetljivosti kože koja se nalazi u stražnjem centralnom girusu.
Uvod
Zaključak
Bibliografija
Uvod
Društvo u kojem živimo je informatičko društvo, gdje je glavni faktor proizvodnje znanje, glavni proizvod proizvodnje usluge, a karakteristične karakteristike društva su kompjuterizacija, kao i nagli porast kreativnosti u radu. Uloga veza sa drugim zemljama raste, proces globalizacije se odvija u svim sferama društva.
Profesije vezane za strane jezike, lingvistiku i društvene nauke igraju ključnu ulogu u komunikaciji između država. Sve je veća potreba za proučavanjem sistema za prepoznavanje govora za implementaciju automatizovanog prevođenja, što će doprineti povećanju produktivnosti rada u oblastima privrede koje su povezane sa interkulturalnom komunikacijom. Stoga je važno proučavati fiziologiju i mehanizme funkcioniranja slušnog analizatora kao sredstva percepcije i prijenosa govora u odgovarajući dio mozga za naknadnu obradu i sintezu novih govornih jedinica.
Auditivni analizator je kombinacija mehaničkih, receptorskih i nervnih struktura, čija aktivnost osigurava percepciju zvučnih vibracija od strane ljudi i životinja. Anatomski, slušni sistem se može podijeliti na vanjsko, srednje i unutrašnje uho, slušni nerv i centralni slušni trakt. Sa stanovišta procesa koji u konačnici dovode do percepcije sluha, slušni sistem se dijeli na zvučno provodni i zvučno percipirajući.
Osetljivost slušnog analizatora može se promeniti u različitim uslovima okoline, zbog mnogih faktora. Postoje različite metode istraživanja sluha za proučavanje ovih faktora.
fiziološka osjetljivost slušnog analizatora
1. Vrijednost proučavanja ljudskih analizatora sa stanovišta savremenih informacionih tehnologija
Već prije nekoliko decenija ljudi su pokušali stvoriti sisteme za sintezu i prepoznavanje govora u modernim informatičkim tehnologijama. Naravno, svi ovi pokušaji započeli su proučavanjem anatomije i principa govora, kao i slušnih organa osobe, u nadi da će ih simulirati pomoću kompjutera i posebnih elektronskih uređaja.
Koje su karakteristike ljudskog slušnog analizatora? Auditivni analizator hvata oblik zvučnog talasa, frekventni spektar čistih tonova i šuma, analizira i sintetiše frekvencijske komponente zvučnih nadražaja u određenim granicama, detektuje i identifikuje zvukove u širokom rasponu intenziteta i frekvencija. Slušni analizator vam omogućava da razlikujete zvučne podražaje i odredite smjer zvuka, kao i udaljenost njegovog izvora. Uši opažaju vibracije u zraku i pretvaraju ih u električne signale mozgu. Kao rezultat obrade od strane ljudskog mozga, ovi signali se pretvaraju u slike. Stvaranje ovakvih algoritama za obradu informacija za kompjuterske tehnologije je znanstveni problem, čije je rješenje neophodno za razvoj sistema za prepoznavanje govora bez grešaka.
Uz pomoć programa za prepoznavanje govora, mnogi korisnici diktiraju tekstove dokumenata. Ova mogućnost je relevantna, na primjer, za liječnike koji provode pregled (tokom kojeg su ruke obično zauzete) i istovremeno bilježe njegove rezultate. Korisnici računara mogu koristiti programe za prepoznavanje govora za unos komandi, što znači da će izgovorenu reč sistem percipirati kao klik mišem. Korisnik komanduje "Otvori datoteku", "Pošalji poštu" ili "Novi prozor" i računar preduzima odgovarajuću akciju. Ovo posebno važi za osobe sa invaliditetom – umesto miša i tastature, moći će da kontrolišu računar koristeći svoj glas.
Ispitivanje unutrašnjeg uha pomaže istraživačima da shvate mehanizme pomoću kojih ljudi mogu prepoznati govor, iako to nije tako jednostavno. Čovjek "viri" mnoge izume iz prirode, a takve pokušaje čine stručnjaci iz oblasti sinteze i prepoznavanja govora.
2. Vrste ljudskih analizatora i njihove kratke karakteristike
Analizatori (od grčkog. Analiza - raspadanje, rasparčavanje) - sistem osjetljivih nervnih formacija koji analiziraju i sintetiziraju fenomene vanjskog i unutrašnjeg okruženja tijela. Termin je u neurološku literaturu uveo I.P. Pavlov, prema čijoj se ideji svaki analizator sastoji od specifičnih percepcijskih formacija (receptora, čulnih organa) koje čine periferni dio analizatora, odgovarajućih nerava koji povezuju ove receptore sa različitim nivoima centralnog nervnog sistema (provodni dio) i moždani kraj, koji je zastupljen kod viših životinja u korteksu velikih hemisfera mozga.
U zavisnosti od funkcije receptora razlikuju se analizatori spoljašnjeg i unutrašnjeg okruženja. Prvi receptori su usmjereni u vanjsko okruženje i prilagođeni su za analizu pojava koje se dešavaju u okolnom svijetu. Ovi analizatori uključuju vizuelni analizator, analizator sluha, analizator kože, olfaktorni analizator, analizator ukusa. Analizatori unutrašnjeg okruženja su aferentni nervni uređaji, čiji se receptorski aparat nalazi u unutrašnjim organima i prilagođen je da analizira šta se dešava u samom telu. Takvi analizatori uključuju i motorni analizator (njegov receptorski aparat predstavljaju mišićna vretena i Golgi receptori), koji pruža mogućnost precizne kontrole mišićno-koštanog sistema. Još jedan unutrašnji analizator igra značajnu ulogu u mehanizmima statokinetičke koordinacije - vestibularni, koji je u bliskoj interakciji sa analizatorom pokreta. Ljudski motorni analizator uključuje i poseban dio koji osigurava prijenos signala od receptora govornih organa do viših nivoa centralnog nervnog sistema. U vezi sa značajem ovog odjela u aktivnosti ljudskog mozga, ponekad se smatra "govorno-motoričkim analizatorom".
Receptorni aparat svakog analizatora je prilagođen da transformiše određenu vrstu energije u nervno uzbuđenje. Dakle, zvučni receptori selektivno reaguju na zvučne podražaje, svjetlost - na svjetlo, okus - na kemijsku, koža - na taktilnu temperaturu, itd. Specijalizacija receptora omogućava analizu fenomena vanjskog svijeta na njihove pojedinačne elemente već na nivou perifernog dijela analizatora.
Biološka uloga analizatora je da su oni specijalizovani sistemi za praćenje koji informišu telo o svim događajima koji se dešavaju u okruženju i unutar njega. Iz ogromnog protoka signala koji kontinuirano ulaze u mozak preko eksternih i unutrašnjih analizatora, biraju se one korisne informacije koje se pokazuju bitnim u procesima samoregulacije (održavanje optimalnog, konstantnog nivoa funkcionisanja organizma) i aktivne ponašanja životinja u okruženju. Eksperimenti pokazuju da se složena analitičko-sintetička aktivnost mozga, određena faktorima spoljašnje i unutrašnje sredine, odvija po polianalitičkom principu. To znači da se sva kompleksna neurodinamika kortikalnih procesa, koji čine integralnu aktivnost mozga, sastoji od složene interakcije analizatora. Ali ovo se tiče jedne druge teme. Idemo direktno na slušni analizator i razmotrimo ga detaljnije.
3. Auditivni analizator kao sredstvo ljudske percepcije zvučnih informacija
3.1 Fiziologija slušnog analizatora
Periferni dio slušnog analizatora (slušni analizator sa organom ravnoteže - uho (auris)) je vrlo složen organ čula. Završeci njegovog živca ugrađeni su u dubinu uha, zbog čega su zaštićeni od djelovanja svih vrsta vanjskih podražaja, ali su u isto vrijeme lako dostupni za zvučne podražaje. Postoje tri tipa receptora u organu sluha:
a) receptori koji percipiraju zvučne vibracije (vibracije vazdušnih talasa), koje percipiramo kao zvuk;
b) receptori koji nam omogućavaju da odredimo položaj našeg tijela u prostoru;
c) receptori koji percipiraju promjene u smjeru i brzini kretanja.
Uho se obično dijeli na tri dijela: vanjsko, srednje i unutrašnje uho.
Vanjsko uhosastoji se od ušne školjke i spoljašnjeg slušnog kanala. Ušna školjka je građena od elastične, elastične hrskavice prekrivene tankim, neaktivnim slojem kože. Ona je sakupljač zvučnih talasa; kod ljudi je nepomičan i ne igra važnu ulogu, za razliku od životinja; čak i u njegovom potpunom odsustvu, nema vidljivog oštećenja sluha.
Vanjski slušni kanal je blago zakrivljeni kanal dužine oko 2,5 cm. Ovaj kanal je obložen sitnim dlačicama kože i sadrži posebne žlijezde, slične velikim apokrinim žlijezdama kože, koje luče ušni vosak, koji zajedno sa dlačicama štiti vanjsko uho od začepljenja prašinom. Sastoji se od vanjskog dijela - hrskavičnog vanjskog slušnog kanala i unutrašnjeg - koštanog slušnog kanala, koji leži u temporalnoj kosti. Njegov unutrašnji kraj zatvara tanka elastična bubna opna, koja je nastavak kožnog omotača vanjskog slušnog kanala i odvaja ga od šupljine srednjeg uha. Vanjsko uho u organu sluha igra samo pomoćnu ulogu, sudjelujući u prikupljanju i vođenju zvukova.
Srednje uho, ili bubna šupljina (slika 1), nalazi se unutar temporalne kosti između vanjskog slušnog kanala, od kojeg je odvojen bubnjićem, i unutrašnjeg uha; to je vrlo mala šupljina nepravilnog oblika, kapaciteta do 0,75 ml, koja komunicira sa akcesornim šupljinama - ćelijama mastoidnog nastavka i sa ždrijelnom šupljinom (vidi dolje).
Rice. 1. Organ sluha u kontekstu. 1 - koljenični čvor facijalnog živca; 2 - facijalni nerv; 3 - čekić; 4 - gornji polukružni kanal; 5 - zadnji polukružni kanal; 6 - nakovanj; 7 - koštani dio vanjskog slušnog kanala; 8 - hrskavični dio vanjskog slušnog kanala; 9 - bubna opna; 10 - koštani dio slušne cijevi; 11 - hrskavični dio slušne cijevi; 12 - veliki površinski kameni nerv; 13 - vrh piramide.
Na medijalnom zidu bubne šupljine, okrenutom prema unutrašnjem uhu, nalaze se dvije rupe: ovalni prozor predvorja i okrugli prozor pužnice; prvi je prekriven stremenom. Bubna šupljina preko male (4 cm dugačke) slušne (Eustahijeve) cijevi (tuba auditiva) komunicira sa gornjim dijelom ždrijela - nazofarinksom. Otvor cijevi se otvara na bočnom zidu ždrijela i na taj način komunicira sa vanjskim zrakom. Kad god se otvori eustahijeva cijev (što se dešava pri svakom gutanju), zrak u bubnoj šupljini se obnavlja. Zahvaljujući njemu, pritisak na bubnjić sa strane bubne šupljine se uvijek održava na nivou vanjskog vazdušnog pritiska, pa je tako i izvana i iznutra bubna opna izložena istom atmosferskom pritisku. .
Ovo izjednačavanje pritiska na obe strane bubne opne je veoma važno, jer su njegove normalne fluktuacije moguće samo kada je pritisak spoljašnjeg vazduha jednak pritisku u šupljini srednjeg uha. Kada postoji razlika između atmosferskog pritiska i pritiska bubne šupljine, oštrina sluha je oštećena. Dakle, slušna cijev je neka vrsta sigurnosnog ventila koji izjednačava pritisak u srednjem uhu.
Zidovi bubne šupljine, a posebno slušne cijevi, obloženi su epitelom, a sluznice su obložene trepljastim epitelom; vibracija njegovih dlačica usmjerena je prema ždrijelu.
Faringealni kraj slušne cijevi obiluje mukoznim žlijezdama i limfnim čvorovima.
Bubna opna se nalazi na bočnoj strani šupljine. Bubna opna (membrana tympani) (slika 2) percipira zvučne vibracije vazduha i prenosi ih na zvučno provodni sistem srednjeg uva. Ima oblik kruga ili elipse promjera 9 i 11 mm i sastoji se od elastičnog vezivnog tkiva čija su vlakna smještena radijalno na vanjskoj površini, a kružno na unutrašnjoj površini; njegova debljina je samo 0,1 mm; rastegnut je donekle ukoso: odozgo prema dolje i od pozadi prema naprijed, blago konkavno prema unutra, budući da se navedeni mišić proteže od zidova bubne šupljine do drške čekića, povlačeći bubnu opnu (povlači opnu prema unutra). Lanac koštica služi za prijenos vibracija zraka sa bubne opne na tekućinu koja ispunjava unutrašnje uho. Bubna opna nije zategnuta i ne emituje sopstveni ton, već prenosi samo zvučne talase koje prima. Zbog činjenice da se vibracije bubne opne vrlo brzo slabe, odličan je transmiter pritiska i gotovo ne narušava oblik zvučnog talasa. Izvana je bubna opna prekrivena istanjenom kožom, a sa površine okrenute prema bubnoj šupljini, to je sluzokoža obložena pločastim slojevitim epitelom.
Između bubne opne i ovalnog prozora nalazi se sistem malih slušnih koščica koje prenose vibracije bubne opne na unutrašnje uho: malleus, incus i stapes, spojeni zglobovima i ligamentima, koji se pokreću pomoću dva mala mišića. Maleus se svojom ručkom priraste na unutrašnju površinu bubne opne, a glava je zglobljena sa inkusom. Nakovanj je, s druge strane, jednim svojim nastavkom vezan za uzengiju, koja se nalazi horizontalno i svojom širokom bazom (pločom) umetnutom u ovalni prozorčić, čvrsto prianjajući uz njegovu membranu.
Rice. 2. Bubna opna i koštice iznutra. 1 - glava čekića; 2 - njen gornji ligament; 3 - pećina bubne šupljine; 4 - nakovanj; 5 - njena hrpa; 6 - žica bubnja; 7 - piramidalno uzvišenje; 8 - uzengije; 9 - drška čekića; 10 - bubna opna; 11 - Eustahijeva cijev; 12 - pregrada između polukanala za cijev i za mišić; 13 - mišić koji napreže bubnu opnu; 14 - prednji proces malleusa
Mišići bubne šupljine zaslužuju veliku pažnju. Jedan od njih je m. tensor tympani - pričvršćuje se na vrat čekića. Njegovom kontrakcijom se fiksira artikulacija između malleusa i inkusa i pojačava se napetost bubne opne, što se javlja uz jake zvučne vibracije. Istovremeno, osnova uzengije je nešto utisnuta u ovalni prozor.
Drugi mišić je m. stapedius (najmanji od prugastih mišića u ljudskom tijelu) - pričvršćuje se za glavu stremenice. Kada se ovaj mišić kontrahira, artikulacija između inkusa i stremenica se povlači prema dolje i ograničava kretanje stremenica u ovalnom prozoru.
Unutrasnje uho.Unutrašnje uho je najvažniji i najsloženiji dio slušnog aparata, koji se naziva labirint. Labirint unutrašnjeg uha nalazi se duboko u piramidi temporalne kosti, kao u koštanoj ovojnici između srednjeg uha i unutrašnjeg slušnog kanala. Veličina koštanog ušnog lavirinta duž njegove dugačke ose ne prelazi 2 cm.Od srednjeg uha odvojen je ovalnim i okruglim prozorima. Otvor unutrašnjeg slušnog kanala na površini piramide temporalne kosti, kroz koji slušni živac napušta labirint, zatvoren je tankom koštanom pločom s malim rupicama za izlazak vlakana slušnog živca iz unutrašnjeg uha. Unutar koštanog lavirinta nalazi se zatvoreni membranski labirint vezivnog tkiva, koji tačno ponavlja oblik koštanog lavirinta, ali nešto manje veličine. Uski prostor između koštanog i membranoznog lavirinta ispunjen je tečnošću koja je po sastavu slična limfi i naziva se perilimfa. Cijela unutrašnja šupljina membranoznog lavirinta također je ispunjena tekućinom koja se zove endolimfa. Membranasti labirint, ali na mnogim mjestima, povezan je sa zidovima koštanog lavirinta gustim nitima koje prolaze kroz perilimfatički prostor. Zbog ovog rasporeda, membranski labirint je suspendovan unutar koštanog lavirinta, baš kao što je suspendovan mozak (unutar lobanje na njegovim moždanim ovojnicama.
Lavirint (sl. 3 i 4) se sastoji od tri dijela: predvorja lavirinta, polukružnih kanala i pužnice.
Rice. 3. Dijagram odnosa membranoznog lavirinta prema kosti. 1 - kanal koji povezuje maternicu sa vrećom; 2 - gornja membranska ampula; 3 - endolimfatički kanal; 4 - endolimfna vrećica; 5 - perelimfatični prostor; 6 - piramida temporalne kosti: 7 - vrh membranoznog kohlearnog kanala; 8 - komunikacija između oba stepeništa (helikotrem); 9 - kohlearni membranski prolaz; 10 - stepenište predvorja; 11 - bubanj ljestve; 12 - torba; 13 - spojni prolaz; 14 - perilimfatični kanal; 15 - okrugli puž prozor; 16 - ovalni prozor predvorja; 17 - bubna šupljina; 18 - slijepi kraj kohlearnog prolaza; 19 - zadnja membranska ampula; 20 - majka; 21 - polukružni kanal; 22 - gornji polukružni tok
Rice. 4. Poprečni presjek kroz tok pužnice. 1 - stepenište predvorja; 2 - Reissnerova membrana; 3 - integumentarna membrana; 4 - kohlearni kanal, u kojem se nalazi Cortijev organ (između integumentarne i glavne membrane); 5 i 16 - slušne ćelije sa cilijama; 6 - potporne ćelije; 7 - spiralni ligament; 8 i 14 - koštano tkivo pužnice; 9 - potporni kavez; 10 i 15 - posebne potporne ćelije (tzv. Cortijeve ćelije - stubovi); 11 - bubanj ljestve; 12 - glavna membrana; 13 - nervne ćelije spiralnog kohlearnog čvora
Membrana predvorje (vestibulum) je mala ovalna šupljina koja zauzima srednji dio lavirinta i sastoji se od dvije mjehuriće-vrećice, međusobno povezane uskim tubulom; jedan od njih - stražnji, tzv. uterus (utriculus), komunicira sa membranoznim polukružnim kanalima preko pet otvora, a prednja vreća (sacculus) - sa membranoznom pužnicom. Svaka od vrećica vestibulskog aparata ispunjena je endolimfom. Zidovi vrećica su obloženi pločastim epitelom, s izuzetkom jednog područja - takozvane makule, gdje se nalazi cilindrični epitel koji sadrži potporne i dlačne ćelije, koje nose tanke izrasline na svojoj površini okrenute ka šupljini vrećice. Više životinje imaju male kristale vapna (otoliti), zalijepljene u jednu grudicu zajedno sa dlakama neuroepitelnih ćelija, u kojima se završavaju nervna vlakna vestibularnog živca (ramus vestibularis - grana slušnog živca).
Iza predvorja nalaze se tri međusobno okomita polukružna kanala (canales semicirculares) - jedan u horizontalnoj ravni i dva u vertikalnoj. Polukružni kanali su vrlo uske cijevi ispunjene endolimfom. Svaki od kanala čini produžetak na jednom od svojih krajeva - ampulu, gdje se nalaze krajevi vestibularnog živca, raspoređeni u ćelijama osjetljivog epitela, koncentrisanih u takozvanom slušnom grebenu (crista acustica). Ćelije senzornog epitela slušnog grebena vrlo su slične onima koje se nalaze u mrljici - na površini okrenutoj ka šupljini ampule nose dlačice koje su zalijepljene jedna uz drugu i čine svojevrsnu četku (cupulu). Slobodna površina četkice dopire do suprotnog (gornjeg) zida kanala, ostavljajući beznačajan lumen njegove šupljine slobodnim, sprečavajući kretanje endolimfe.
Ispred predvorja nalazi se pužnica (cochlea), koja je membranski spiralno zavijeni kanal, također smješten unutar kosti. Ljudska puževa spirala čini 2 3/4okrene se oko centralne koštane ose i završi slep. Koštana osovina pužnice čiji je vrh okrenut ka srednjem uhu, a baza zatvara unutrašnji slušni kanal.
Spiralna koštana ploča također strši u šupljinu spiralnog kanala pužnice cijelom dužinom od koštane ose - septuma koji dijeli spiralnu šupljinu pužnice na dva poteza: gornji, koji komunicira s predvorjem lavirinta, tj. -zvano predvorno stepenište (scala vestibuli), a donje, koje se jednim krajem naslanja na opnu okruglog prozora bubne šupljine i stoga nosi naziv bubne ljestve (scala tympani). Ovi prolazi nazivaju se stepenicama jer, uvijeni u spiralu, podsjećaju na stepenište sa kosom trakom, ali samo bez stepenica. Na kraju pužnice, oba poteza su komunicirana rupom od oko 0,03 mm u prečniku.
Ova uzdužna koštana ploča koja blokira pužnu šupljinu, proteže se od konkavnog zida, ne dopire do suprotne strane, već je njen nastavak vezivno-tkivna membranska spiralna ploča, nazvana glavna membrana, ili glavna membrana (membrana basilaris), koja je već usko uz konveksni suprotni zid duž cijele dužine zajedničke šupljine pužnice.
Druga membrana (Reisnerova) polazi od ruba koštane ploče pod uglom iznad glavne, što ograničava mali srednji tok između prva dva pomaka (stepenice). Ovaj prolaz se naziva ductus cochlearis i komunicira sa predvornom vrećicom; on je taj koji je organ sluha u pravom smislu te riječi. Kanal pužnice u poprečnom presjeku ima oblik trokuta i zauzvrat je podijeljen (ali ne u potpunosti) na dva kata trećom membranom - integumentarnom membranom (membrana tectoria), koja, po svemu sudeći, igra veliku ulogu. ulogu u procesu percepcije senzacija. U donjem spratu ovog posljednjeg kanala, na glavnoj membrani u obliku izbočine neuroepitela, nalazi se vrlo složen uređaj, percepcijski aparat slušnog analizatora - spiralni (Corti) organ (organon spirale Cortii) ( Slika 5), ispran zajedno sa glavnom membranom intralabirintnom tečnošću i igra u odnosu na sluh istu ulogu kao i retina u odnosu na vid.
Rice. 5. Mikroskopska struktura Cortijevog organa. 1 - glavna membrana; 2 - integumentarna membrana; 3 - slušne ćelije; 4 - ćelije slušnog ganglija
Spiralni organ se sastoji od širokog spektra potpornih i epitelnih ćelija smještenih na bazalnoj membrani. Izdužene ćelije su raspoređene u dva reda i nazivaju se Cortijevim stubovima. Ćelije oba reda su blago nagnute jedna prema drugoj i formiraju do 4000 Cortijevih lukova u cijeloj pužnici. U tom slučaju se u pužnom kanalu formira takozvani unutrašnji tunel ispunjen međućelijskom tvari. Na unutrašnjoj površini Cortijevih stubova nalazi se niz cilindričnih epitelnih ćelija, na čijoj se slobodnoj površini nalazi po 15-20 dlačica - to su osjetljive, percipirajuće, tzv. Tanki i dugi filamenti - slušne dlačice, koje se lijepe, formiraju nježne četkice na svakoj takvoj ćeliji. Deitersove potporne ćelije graniče sa vanjskom stranom ovih slušnih ćelija. Tako su ćelije dlake usidrene za bazalnu membranu. Približavaju im se tanki nervni nemesnati filamenti i formiraju u njima izuzetno delikatnu fibrilarnu mrežu. Slušni živac (njegova grana - ramus cochlearis) prodire u sredinu pužnice i ide duž njene ose, odajući brojne grane. Ovdje svako kašasto nervno vlakno gubi svoj mijelin i prelazi u nervnu ćeliju, koja, kao i ćelije spiralnih ganglija, ima ovojnicu vezivnog tkiva i ćelije glijalne membrane. Čitav zbir ovih nervnih ćelija u cjelini čini spiralni ganglij (ganglion spirale), koji zauzima cijelu periferiju ose pužnice. Iz ovog nervnog ganglija nervna vlakna se već usmjeravaju na prijemni aparat - spiralni organ.
Samu glavnu membranu, na kojoj se nalazi spiralni organ, čine najtanji, gusti i čvrsto zategnuti filamenti ("žice") (oko 30.000), koji, počevši od baze pužnice (blizu ovalnog prozora), postepeno produžiti prema njenoj gornjoj uvojci, dostižući od 50 do 500 ?(tačnije - od 0,04125 do 0,495 mm), tj. kratki blizu ovalnog prozora, postaju sve duži prema vrhu pužnice, povećavajući se za oko 10-12 puta. Dužina bazalne membrane od baze do vrha pužnice je približno 33,5 mm.
Helmholc, koji je stvorio teoriju sluha krajem prošlog veka, uporedio je glavnu opnu puža sa vlaknima različite dužine sa muzičkim instrumentom - harfom, samo što je u ovoj živoj harfi ogroman broj "žica" rastegnuti.
Opažni aparat slušne stimulacije je kohlearni organ pužnice (Corti). Predvorje i polukružni kanali igraju ulogu organa ravnoteže. Istina, percepcija položaja i kretanja tijela u prostoru ovisi o zajedničkoj funkciji mnogih osjetila: vida, dodira, mišićnog osjećaja itd. refleksnu aktivnost potrebnu za održavanje ravnoteže osiguravaju impulsi u različitim organima. Ali glavna uloga u tome pripada predvorju i polukružnim kanalima.
3.2 Osetljivost slušnog analizatora
Ljudsko uho vibracije vazduha od 16 do 20.000 Hz percipira kao zvuk. Gornja granica percipiranih zvukova zavisi od starosti: što je osoba starija, to je niža; često stari ljudi ne čuju visoke tonove, na primjer, zvuk cvrčka. Kod mnogih životinja gornja granica je viša; kod pasa je, na primjer, moguće formirati čitav niz uslovnih refleksa na zvukove koje ljudi ne čuju.
S fluktuacijama do 300 Hz i iznad 3000 Hz, osjetljivost se naglo smanjuje: na primjer, na 20 Hz, kao i na 20.000 Hz. S godinama osjetljivost slušnog analizatora u pravilu značajno opada, ali uglavnom na visokofrekventne zvukove, dok zvukovi niske frekvencije (do 1000 vibracija u sekundi) ostaju gotovo nepromijenjeni do starosti.
To znači da u cilju poboljšanja kvaliteta prepoznavanja govora kompjuterski sistemi mogu isključiti iz analize frekvencije koje se nalaze izvan opsega od 300-3000 Hz ili čak izvan opsega od 300-2400 Hz.
U uslovima potpune tišine, osetljivost sluha se povećava. Ako pak počne zvučati ton određene visine i konstantnog intenziteta, onda zbog prilagođavanja na njega osjećaj glasnoće opada prvo brzo, a zatim sve sporije. Međutim, iako u manjoj mjeri, smanjena je osjetljivost na zvukove koji su po frekvenciji vibriranja manje ili više bliski zvučnom tonu. Međutim, obično se prilagođavanje ne odnosi na cijeli raspon percipiranih zvukova. Kada zvuk prestane, zbog prilagođavanja na tišinu, prethodni nivo osjetljivosti se vraća u roku od 10-15 sekundi.
Djelomično adaptacija ovisi o perifernom dijelu analizatora, odnosno o promjenama u pojačavajućoj funkciji zvučnog aparata i ekscitabilnosti dlačnih stanica Cortijevog organa. Centralni deo analizatora takođe učestvuje u fenomenima adaptacije, o čemu svedoči barem činjenica da kada zvuk deluje samo na jedno uvo, promene osetljivosti se primećuju u oba uha.
Osetljivost se takođe menja istovremenim dejstvom dva tona različite visine. U potonjem slučaju, slab zvuk se prigušuje jačim, uglavnom zbog toga što žarište ekscitacije, koje se javlja u korteksu pod utjecajem jakog zvuka, zbog negativne indukcije smanjuje ekscitabilnost drugih dijelova kortikalni region istog analizatora.
Produžena izloženost jakim zvukovima može uzrokovati zabranjenu inhibiciju kortikalnih stanica. Kao rezultat toga, osjetljivost slušnog analizatora je naglo smanjena. Ovo stanje traje neko vrijeme nakon što iritacija prestane.
Zaključak
Složena struktura slušnog sistema analizatora je rezultat višestepenog algoritma za prijenos signala u temporalni dio mozga. Spoljno i srednje uho prenose zvučne vibracije do pužnice u unutrašnjem uhu. Osjetljive dlake smještene u pužnici pretvaraju vibracije u električne signale koji putuju duž nerava do slušnog područja mozga.
Prilikom razmatranja pitanja funkcionisanja slušnog analizatora za dalju primjenu znanja pri kreiranju programa za prepoznavanje govora, treba uzeti u obzir i granice osjetljivosti organa sluha. Frekvencijski opseg zvučnih vibracija koje ljudi percipiraju je 16-20.000 Hz. Međutim, frekvencijski raspon govora je već 300-4000 Hz. Govor ostaje razumljiv jer se frekvencijski opseg dalje sužava na 300-2400 Hz. Ova činjenica se može koristiti u sistemima za prepoznavanje govora kako bi se smanjio uticaj smetnji.
Bibliografija
1.P.A. Baranov, A.V. Voroncov, S.V. Shevchenko. Društvene studije: Potpuna referenca. Moskva 2013
2.Velika sovjetska enciklopedija, 3. izdanje (1969-1978), tom 23.
.A.V. Frolov, G.V. Frolov. Sinteza i prepoznavanje govora. Moderna rješenja.
.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Enciklopedijski rečnik: psihologija rada, menadžment, inženjerska psihologija i ergonomija. Moskva, 2005
.Kucherov A.G. Anatomija, fiziologija i metode istraživanja organa sluha i ravnoteže. Moskva, 2002
.Stankov A.G. Ljudska anatomija. Moskva, 1959
7.http: // ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47
.
Tutoring
Trebate pomoć u istraživanju teme?
Naši stručnjaci će savjetovati ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite zahtjev sa naznakom teme odmah da se informišemo o mogućnosti dobijanja konsultacija.
Učitavanje ...