(Système sensoriel auditif)
Questions de cours :
1. Caractéristiques structurelles et fonctionnelles de l'analyseur auditif :
une. l'oreille externe
b. Oreille moyenne
c. oreille interne
2. Départements de l'analyseur auditif : périphérique, conducteur, cortical.
3. Perception de la hauteur, intensité sonore et localisation de la source sonore :
une. Phénomènes électriques de base dans la cochlée
b. Perception de sons de différentes hauteurs
c. Perception de sons d'intensité différente
ré. Identification de la source sonore (audition binaurale)
e. adaptation auditive
1. Le système sensoriel auditif, le deuxième analyseur humain distant le plus important, joue un rôle important chez l'homme en relation avec l'émergence de la parole articulée.
Fonction analyseur auditif : transformation sonner ondes dans l'énergie de l'excitation nerveuse et auditif sentiment.
Comme tout analyseur, l'analyseur auditif est composé d'une section périphérique, conductrice et corticale.
DÉPARTEMENT PÉRIPHÉRIQUE
Convertit l'énergie des ondes sonores en énergie nerveux excitation - potentiel récepteur (RP). Ce département comprend :
Oreille interne (appareil de perception du son);
oreille moyenne (appareil conducteur du son);
Oreille externe (prise de son).
Les composants de ce département sont combinés dans le concept organe auditif.
Fonctions des services de l'organe d'audience
l'oreille externe:
a) capter le son (oreillette) et diriger l'onde sonore dans le conduit auditif externe ;
b) conduire une onde sonore à travers le conduit auditif jusqu'au tympan;
c) protection mécanique et protection contre les effets de la température de l'environnement de toutes les autres parties de l'organe auditif.
Oreille moyenne(service conducteur du son) est une cavité tympanique avec 3 osselets auditifs : marteau, enclume et étrier.
La membrane tympanique sépare le méat auditif externe de la cavité tympanique. Le manche du marteau est tissé dans le tympan, son autre extrémité est articulée avec l'enclume, qui, à son tour, est articulée avec l'étrier. L'étrier est adjacent à la membrane de la fenêtre ovale. Dans la cavité tympanique, une pression égale à la pression atmosphérique est maintenue, ce qui est très important pour une perception adéquate des sons. Cette fonction est assurée par la trompe d'Eustache, qui relie la cavité de l'oreille moyenne au pharynx. Lors de la déglutition, le tube s'ouvre, à la suite de quoi la cavité tympanique est ventilée et la pression dans celle-ci s'égalise à la pression atmosphérique. Si la pression externe change rapidement (montée rapide en hauteur) et qu'il n'y a pas de déglutition, la différence de pression entre l'air atmosphérique et l'air de la cavité tympanique entraîne une tension de la membrane tympanique et l'apparition de sensations désagréables (" bourrer les oreilles »), réduisant la perception des sons.
La surface de la membrane tympanique (70 mm 2) est beaucoup plus grande que la surface de la fenêtre ovale (3,2 mm 2), grâce à quoi Gain pression des ondes sonores sur la membrane de la fenêtre ovale de 25 fois. Liaison osseuse réduit l'amplitude des ondes sonores de 2 fois, par conséquent, la même amplification des ondes sonores se produit sur la fenêtre ovale de la cavité tympanique. Par conséquent, l'oreille moyenne amplifie le son d'environ 60 à 70 fois, et si l'on tient compte de l'effet d'amplification de l'oreille externe, cette valeur augmente de 180 à 200 fois.À cet égard, avec de fortes vibrations sonores, afin d'éviter l'effet destructeur du son sur l'appareil récepteur de l'oreille interne, l'oreille moyenne active par réflexe un «mécanisme de protection». Il se compose des éléments suivants: dans l'oreille moyenne, il y a 2 muscles, l'un étire le tympan, l'autre fixe l'étrier. Avec de forts effets sonores, ces muscles, lorsqu'ils sont réduits, limitent l'amplitude des oscillations de la membrane tympanique et fixent l'étrier. Cela « éteint » l'onde sonore et empêche l'excitation excessive et la destruction des phonorécepteurs de l'organe de Corti.
oreille interne: représenté par une cochlée - un canal osseux torsadé en spirale (2,5 boucles chez l'homme). Ce canal est divisé sur toute sa longueur en Trois parties étroites (échelles) par deux membranes : la membrane principale et la membrane vestibulaire (Reissner).
Sur la membrane principale, il y a un organe en spirale - l'organe de Corti (organe de Corti) - c'est en fait l'appareil de perception du son avec des cellules réceptrices - c'est la section périphérique de l'analyseur auditif.
L'helicotrème (foramen) relie les canaux supérieur et inférieur au sommet de la cochlée. Le canal médian est isolé.
Au-dessus de l'organe de Corti est une membrane tectoriale dont une extrémité est fixe, tandis que l'autre reste libre. Les poils des cellules ciliées externes et internes de l'organe de Corti entrent en contact avec la membrane tectoriale, qui s'accompagne de leur excitation, c'est-à-dire l'énergie des vibrations sonores est transformée en énergie du processus d'excitation.
La structure de l'orgue de Corti
Le processus de transformation commence par des ondes sonores pénétrant dans l'oreille externe ; ils bougent le tympan. Les vibrations de la membrane tympanique sont transmises par le système ossiculaire de l'oreille moyenne à la membrane de la fenêtre ovale, ce qui provoque des vibrations de la périlymphe de la rampe vestibulaire. Ces vibrations sont transmises par l'hélicotrème à la périlymphe de la rampe tympanique et atteignent la fenêtre ronde en la faisant saillir vers l'oreille moyenne (cela ne permet pas à l'onde sonore de s'estomper lors du passage dans les canaux vestibulaires et tympaniques de la cochlée). Les vibrations de la périlymphe sont transmises à l'endolymphe, ce qui provoque des oscillations de la membrane principale. Les fibres de la membrane principale entrent en mouvement oscillatoire avec les cellules réceptrices (cellules ciliées externes et internes) de l'organe de Corti. Dans ce cas, les poils des phonorécepteurs sont en contact avec la membrane tectoriale. Les cils des cellules ciliées sont déformés, cela provoque la formation d'un potentiel récepteur, et sur sa base, un potentiel d'action (influx nerveux), qui est transporté le long du nerf auditif et transmis à la section suivante de l'analyseur auditif.
SERVICE DE CONDUCTION DE L'ANALYSEUR AUDITIF
Le département conducteur de l'analyseur auditif est présenté nerf auditif. Il est formé par les axones des neurones du ganglion spiral (le 1er neurone de la voie). Les dendrites de ces neurones innervent les cellules ciliées de l'organe de Corti (liaison afférente), les axones forment les fibres du nerf auditif. Les fibres du nerf auditif se terminent sur les neurones des noyaux du corps cochléaire (VIII paire de MD) (le deuxième neurone). Puis, après une décussation partielle, les fibres de la voie auditive se dirigent vers les corps genouillés médians du thalamus, où se produit à nouveau la bascule (le troisième neurone). De là, l'excitation pénètre dans le cortex (lobe temporal, gyrus temporal supérieur, gyrus transverse de Geschl) - c'est le cortex auditif de projection.
DÉPARTEMENT CORTICAL DE L'ANALYSEUR AUDIO
Représenté dans le lobe temporal du cortex cérébral - gyrus temporal supérieur, gyrus temporal transverse de Heschl. Des zones auditives gnostiques corticales sont associées à cette zone de projection du cortex - Zone de parole sensorielle de Wernicke et zone praxique - Le centre moteur de la parole de Broca(gyrus frontal inférieur). L'activité amicale des trois zones corticales assure le développement et la fonction de la parole.
Le système sensoriel auditif a des rétroactions qui assurent la régulation de l'activité de tous les niveaux de l'analyseur auditif avec la participation de voies descendantes qui partent des neurones du cortex "auditif" et commutent séquentiellement dans les corps géniculés médians du thalamus, les inférieurs tubercules du quadrigemina du mésencéphale avec la formation de voies descendantes tectospinales et sur les noyaux du corps cochléaire de la moelle allongée avec la formation de voies vestibulospinales. Cela fournit, en réponse à l'action d'un stimulus sonore, la formation d'une réaction motrice: tourner la tête et les yeux (et chez les animaux - les oreilles) vers le stimulus, ainsi qu'augmenter le tonus des muscles fléchisseurs (flexion de les membres dans les articulations, c'est-à-dire la volonté de sauter ou de courir ).
Cortex auditif
CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES DES ONDES SONORE PERÇUES PAR L'ORGANE DE L'AUDITION
1. La première caractéristique des ondes sonores est leur fréquence et leur amplitude.
La fréquence des ondes sonores détermine la hauteur !
Une personne distingue les ondes sonores avec une fréquence 16 à 20 000 Hz (cela correspond à 10-11 octaves). Sons dont la fréquence est inférieure à 20 Hz (infrasons) et supérieure à 20 000 Hz (ultrasons) par une personne ne se font pas sentir !
Le son composé de vibrations sinusoïdales ou harmoniques est appelé Ton(haute fréquence - tonalité élevée, basse fréquence - tonalité basse). Un son composé de fréquences indépendantes est appelé bruit.
2. La deuxième caractéristique du son que le système sensoriel auditif distingue est sa force ou son intensité.
La force du son (son intensité) ainsi que la fréquence (la tonalité du son) sont perçues comme le volume. L'unité de sonie est bel = lg I / I 0, cependant, en pratique, elle est plus souvent utilisée décibel (dB)(0,1 béla). Un décibel est 0,1 logarithme décimal du rapport de l'intensité sonore à son intensité seuil: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. Le niveau de volume maximal lorsque le son provoque une douleur est de 130 à 140 dB.
La sensibilité de l'analyseur auditif est déterminée par l'intensité sonore minimale qui provoque des sensations auditives.
Dans la région des vibrations sonores de 1000 à 3000 Hz, qui correspond à la parole humaine, l'oreille a la plus grande sensibilité. Cet ensemble de fréquences est appelé zone de parole(1000-3000Hz). La sensibilité acoustique absolue dans cette gamme est de 1*10 -12 W/m 2 . Aux sons supérieurs à 20 000 Hz et inférieurs à 20 Hz, la sensibilité auditive absolue diminue fortement - 1 * 10 -3 W / m 2. Dans le domaine de la parole, on perçoit des sons dont la pression est inférieure à 1/1000 bar (un bar équivaut à 1/1 000 000 de la pression atmosphérique normale). Sur cette base, dans les dispositifs de transmission, afin de fournir une compréhension adéquate de la parole, les informations doivent être transmises dans la plage de fréquences de la parole.
MÉCANISME DE PERCEPTION DE LA HAUTEUR (FRÉQUENCE), DE L'INTENSITÉ (PUISSANCE) ET DE LA LOCALISATION DE LA SOURCE SONORE (AUDITION BINAURALE)
Perception de la fréquence des ondes sonores
La partie réceptive de l'analyseur auditif est l'oreille, la partie conductrice est le nerf auditif et la partie centrale est la zone auditive du cortex cérébral. L'organe de l'audition se compose de trois sections : l'oreille externe, moyenne et interne. L'oreille comprend non seulement l'organe auditif proprement dit, à travers lequel les sensations auditives sont perçues, mais également l'organe de l'équilibre, grâce auquel le corps est maintenu dans une certaine position.
L'oreille externe est constituée du pavillon et du méat auditif externe. La coquille est formée de cartilage recouvert des deux côtés de peau. À l'aide d'une coquille, une personne capte la direction du son. Les muscles qui déplacent l'oreillette sont rudimentaires chez l'homme. Le méat auditif externe ressemble à un tube de 30 mm de long, tapissé de peau, dans lequel se trouvent des glandes spéciales qui sécrètent du cérumen. En profondeur, le méat auditif est resserré par un tympan mince de forme ovale. Du côté de l'oreille moyenne, au milieu de la membrane tympanique, le manche du marteau est renforcé. La membrane est élastique ; lorsque les ondes sonores frappent, elle répète ces vibrations sans distorsion.
L'oreille moyenne est représentée par la cavité tympanique, qui communique avec le nasopharynx par la trompe auditive (Eustache) ; il est délimité de l'oreille externe par la membrane tympanique. Les composantes de ce département sont marteau, enclume et étrier. Avec son manche, le marteau fusionne avec le tympan, tandis que l'enclume s'articule à la fois avec le marteau et l'étrier, qui recouvre l'ouverture ovale menant à l'oreille interne. Dans le mur séparant l'oreille moyenne de l'oreille interne, en plus de la fenêtre ovale, il y a aussi une fenêtre ronde recouverte d'une membrane.
La structure de l'organe de l'audition:
1 -
oreillette, 2 - méat auditif externe,
3 - membrane tympanique, 4 -
cavité de l'oreille moyenne, 5 - tube auditif, 6 -
cochlée, 7 - canaux semi-circulaires, 8 -
enclume, 9 - marteau, 10 -
étrier
L'oreille interne, ou labyrinthe, est située dans l'épaisseur de l'os temporal et possède des doubles parois : labyrinthe membraneux comme inséré dans OS, répétant sa forme. L'espace en forme de fente entre eux est rempli d'un liquide transparent - périlymphe, cavité du labyrinthe membraneux endolymphe. Labyrinthe présenté le seuil en avant se trouve la cochlée, en arrière - canaux semi-circulaires. La cochlée communique avec la cavité de l'oreille moyenne par une fenêtre ronde recouverte d'une membrane et le vestibule par la fenêtre ovale.
L'organe de l'ouïe est la cochlée, le reste de ses parties sont les organes de l'équilibre. La cochlée est un canal spiralé de 2 spires 3/4, séparé par un fin septum membraneux. Cette membrane est enroulée en spirale et s'appelle de base. Il se compose de tissu fibreux, comprenant environ 24 000 fibres spéciales (cordes auditives) de différentes longueurs et situées sur tout le parcours de la cochlée: la plus longue - à son sommet, à la base - la plus raccourcie. Au-dessus de ces fibres pendent des cellules ciliées auditives - des récepteurs. Il s'agit de l'extrémité périphérique de l'analyseur auditif, ou Organe de corti. Les poils des cellules réceptrices font face à la cavité de la cochlée - l'endolymphe, et le nerf auditif provient des cellules elles-mêmes.
Perception des stimuli sonores. Les ondes sonores traversant le conduit auditif externe provoquent des vibrations du tympan et sont transmises aux osselets auditifs, et de ceux-ci à la membrane de la fenêtre ovale menant au vestibule de la cochlée. L'oscillation qui en résulte met en mouvement la périlymphe et l'endolymphe de l'oreille interne et est perçue par les fibres de la membrane principale, qui porte les cellules de l'organe de Corti. Les sons aigus avec une fréquence d'oscillation élevée sont perçus par des fibres courtes situées à la base de la cochlée et sont transmis aux poils des cellules de l'organe de Corti. Dans ce cas, toutes les cellules ne sont pas excitées, mais seulement celles qui se trouvent sur des fibres d'une certaine longueur. Par conséquent, l'analyse primaire des signaux sonores commence déjà dans l'organe de Corti, à partir duquel l'excitation est transmise le long des fibres du nerf auditif au centre auditif du cortex cérébral dans le lobe temporal, où leur évaluation qualitative a lieu.
Appareil vestibulaire. L'appareil vestibulaire joue un rôle important dans la détermination de la position du corps dans l'espace, de son mouvement et de sa vitesse de déplacement. Il est situé dans l'oreille interne et se compose de vestibule et trois canaux semi-circulaires placés dans trois plans mutuellement perpendiculaires. Les canaux semi-circulaires sont remplis d'endolymphe. Il y a deux sacs dans l'endolymphe du vestibule - tour et ovale avec des pierres de chaux spéciales - statolithes, adjacentes aux cellules réceptrices du sac pileux.
Dans la position normale du corps, les statolithes irritent les poils des cellules inférieures avec leur pression ; lorsque la position du corps change, les statolithes bougent également et irritent les autres cellules avec leur pression ; les impulsions reçues sont transmises au cortex cérébral. En réponse à l'irritation des récepteurs vestibulaires associés au cervelet et à la zone motrice des hémisphères cérébraux, le tonus musculaire et la position du corps dans l'espace changent par réflexe.Trois canaux semi-circulaires partent du sac ovale, qui ont initialement des extensions - ampoules, dans lequel il y a des cellules ciliées - récepteurs. Étant donné que les canaux sont situés dans trois plans mutuellement perpendiculaires, l'endolymphe qu'ils contiennent, lorsque la position du corps change, irrite certains récepteurs et l'excitation est transmise aux parties correspondantes du cerveau. Le corps réagit par réflexe avec le changement nécessaire de la position du corps.
Hygiène auditive. Le cérumen s'accumule dans le conduit auditif externe, la poussière et les micro-organismes s'y attardent, vous devez donc vous laver régulièrement les oreilles avec de l'eau chaude savonneuse; En aucun cas le soufre ne doit être enlevé avec des objets durs. Le surmenage du système nerveux et la surcharge auditive peuvent provoquer des sons et des bruits aigus. Le bruit prolongé est particulièrement nocif, et une perte auditive et même une surdité se produisent. Un bruit important réduit la productivité jusqu'à 40 à 60 %. Pour lutter contre le bruit dans les conditions de production, des revêtements de murs et de plafonds avec des matériaux insonorisants spéciaux, des écouteurs anti-bruit individuels sont utilisés. Moteurs et machines-outils sont installés sur des fondations qui atténuent le bruit des secousses des mécanismes.
L'oreille humaine est conçue pour capter une large gamme d'ondes sonores et les convertir en impulsions électriques à envoyer au cerveau pour analyse. Contrairement à l'appareil vestibulaire associé à l'organe de l'audition, qui fonctionne normalement presque dès la naissance d'une personne, l'audition prend beaucoup de temps à se former. La formation de l'analyseur auditif se termine au plus tôt à l'âge de 12 ans et la plus grande acuité auditive est atteinte entre 14 et 19 ans. l'analyseur auditif comporte trois sections : organe périphérique ou auditif (oreille) ; conducteur, y compris les voies nerveuses; cortical, situé dans le lobe temporal du cerveau. De plus, il existe plusieurs centres auditifs dans le cortex cérébral. Certains d'entre eux (gyrus temporal inférieur) sont conçus pour percevoir des sons plus simples - des sons et des bruits, d'autres sont associés aux sensations sonores les plus complexes qui se produisent lorsqu'une personne parle elle-même, écoute de la parole ou de la musique.
La structure de l'oreille humaine L'analyseur auditif humain perçoit les ondes sonores avec une fréquence d'oscillation de 16 à 20 mille par seconde (16-20000 hertz, Hz). Le seuil sonore supérieur chez un adulte est de 20 000 Hz ; le seuil inférieur se situe dans la plage de 12 à 24 Hz. Les enfants ont une limite supérieure d'audition plus élevée autour de 22 000 Hz ; chez les personnes âgées, au contraire, il est généralement inférieur - environ 15 000 Hz. L'oreille est la plus sensible aux sons avec une fréquence d'oscillation allant de 1000 à 4000 Hz. En dessous de 1000 Hz et au-dessus de 4000 Hz, l'excitabilité de l'organe auditif est fortement réduite. L'oreille est un organe vestibulaire-auditif complexe. Comme tous nos organes sensoriels, l'oreille humaine remplit deux fonctions. Il perçoit les ondes sonores et est responsable de la position du corps dans l'espace et de la capacité à maintenir l'équilibre. Il s'agit d'un organe apparié situé dans les os temporaux du crâne, limité de l'extérieur par les oreillettes. Les récepteurs des systèmes auditif et vestibulaire sont situés dans l'oreille interne. Le dispositif du système vestibulaire peut être vu séparément, et passons maintenant à une description de la structure des parties de l'organe auditif.
L'organe de l'audition se compose de 3 parties: l'oreille externe, moyenne et interne, et l'oreille externe et moyenne jouent le rôle de l'appareil conducteur du son, et l'oreille interne - la réception du son. Le processus commence par le son - un mouvement oscillatoire de l'air ou des vibrations, dans lequel les ondes sonores se propagent vers l'auditeur, atteignant finalement le tympan. En même temps, notre oreille est extrêmement sensible et est capable de ressentir des changements de pression de seulement 1 à 10 atmosphères.
Structure de l'oreille externe L'oreille externe est constituée du pavillon et du méat auditif externe. Le son atteint d'abord les oreilles, qui agissent comme des récepteurs pour les ondes sonores. L'oreillette est formée de cartilage élastique, recouvert de peau à l'extérieur. La détermination de la direction du son chez l'homme est associée à l'audition binaurale, c'est-à-dire à l'audition avec deux oreilles. Tout son latéral arrive dans une oreille avant l'autre. La différence de temps (plusieurs fractions de milliseconde) d'arrivée des ondes sonores perçues par l'oreille gauche et droite permet de déterminer la direction du son. En d'autres termes, notre perception naturelle du son est stéréophonique.
L'oreillette humaine a son propre relief unique de renflements, de concavités et de rainures. Ceci est nécessaire pour l'analyse acoustique la plus fine, vous permettant également de reconnaître la direction et la source du son. Les plis de l'oreillette humaine introduisent de petites distorsions de fréquence dans le son entrant dans le conduit auditif, en fonction de la localisation horizontale et verticale de la source sonore. Ainsi, le cerveau reçoit des informations supplémentaires pour clarifier l'emplacement de la source sonore. Cet effet est parfois utilisé en acoustique, notamment pour créer une sensation de son surround lors de la conception de haut-parleurs et d'écouteurs. L'oreillette amplifie également les ondes sonores, qui pénètrent ensuite dans le conduit auditif externe - l'espace entre la coquille et la membrane tympanique, d'environ 2,5 cm de long et d'environ 0,7 cm de diamètre.Le conduit auditif a une résonance faiblement prononcée à une fréquence d'environ 3000 Hz.
Une autre caractéristique intéressante du conduit auditif externe est la présence de cérumen, qui est constamment sécrété par les glandes. Le cérumen est un secret cireux de 4000 glandes sébacées et sulfuriques du conduit auditif. Sa fonction est de protéger la peau de ce passage contre les infections bactériennes et les particules étrangères ou, par exemple, les insectes pouvant pénétrer dans l'oreille. Différentes personnes ont différentes quantités de soufre. Avec une accumulation excessive de soufre, la formation d'un bouchon de soufre est possible. Si le conduit auditif est complètement obstrué, il y a des sensations de congestion de l'oreille et de perte auditive, y compris la résonance de sa propre voix dans l'oreille bouchée. Ces troubles se développent brutalement, le plus souvent lorsque l'eau pénètre dans le méat auditif externe lors du bain.
L'oreille externe et l'oreille moyenne sont séparées par la membrane tympanique, qui est une fine plaque de tissu conjonctif. La membrane tympanique mesure environ 0,1 mm d'épaisseur et environ 9 mm de diamètre. À l'extérieur, il est recouvert d'épithélium et à l'intérieur - d'une membrane muqueuse. La membrane tympanique est située obliquement et commence à osciller lorsque les ondes sonores la frappent. Le tympan est extrêmement sensible, cependant, une fois la vibration détectée et transmise, le tympan revient à sa position d'origine en seulement 0,005 seconde.
Structure de l'oreille moyenne Dans notre oreille, le son se déplace vers les cellules sensibles qui perçoivent les signaux sonores à travers un dispositif d'adaptation et d'amplification - l'oreille moyenne. L'oreille moyenne est une cavité tympanique, qui a la forme d'un petit tambour plat avec une membrane oscillante étroitement étirée et une trompe auditive (Eustache). Dans la cavité de l'oreille moyenne se trouvent les osselets auditifs - le marteau, l'enclume et l'étrier. De minuscules muscles aident à transmettre le son en régulant le mouvement de ces os. En atteignant le tympan, le son le fait vibrer. Le manche du marteau est tissé dans le tympan et, en se balançant, il met le marteau en mouvement. A l'autre extrémité, le marteau est relié à l'enclume, et cette dernière, à l'aide d'une articulation, s'articule de manière mobile avec l'étrier. Le muscle de l'étrier est attaché à l'étrier, qui le maintient contre la membrane de la fenêtre ovale (fenêtre du vestibule), qui sépare l'oreille moyenne de l'oreille interne, remplie de liquide. En raison de la transmission du mouvement, l'étrier, dont la base ressemble à un piston, est constamment poussé dans la membrane de la fenêtre ovale de l'oreille interne.
La fonction des osselets auditifs est de fournir une augmentation de la pression d'une onde sonore lorsqu'elle est transmise de la membrane tympanique à la membrane de la fenêtre ovale. Cet amplificateur (environ 30 à 40 fois) aide les ondes sonores faibles incidentes sur le tympan à surmonter la résistance de la membrane de la fenêtre ovale et à transmettre les vibrations à l'oreille interne. Lorsqu'une onde sonore passe d'un milieu aérien à un milieu liquide, une partie importante de l'énergie sonore est perdue et, par conséquent, un mécanisme d'amplification du son est nécessaire. Cependant, avec un son fort, le même mécanisme diminue la sensibilité de l'ensemble du système afin de ne pas l'endommager.
La pression de l'air à l'intérieur de l'oreille moyenne doit être la même que la pression à l'extérieur de la membrane tympanique pour assurer des conditions normales à ses fluctuations. Pour égaliser la pression, la cavité tympanique est reliée au nasopharynx au moyen d'un tube auditif (Eustache) de 3,5 cm de long et d'environ 2 mm de diamètre. Lors de la déglutition, du bâillement et de la mastication, la trompe d'Eustache s'ouvre pour laisser entrer l'air extérieur. Lorsque la pression externe change, parfois les oreilles «reposent», ce qui est généralement résolu par le fait que le bâillement est provoqué par réflexe. L'expérience montre que les oreilles bouchées sont encore plus efficacement résolues par les mouvements de déglutition. Un dysfonctionnement du tube entraîne des douleurs et même des saignements dans l'oreille.
La structure de l'oreille interne. Les mouvements mécaniques des osselets de l'oreille interne sont convertis en signaux électriques. L'oreille interne est une formation osseuse creuse dans l'os temporal, divisée en canaux osseux et cavités contenant l'appareil récepteur de l'analyseur auditif et l'organe d'équilibre. Cette section de l'organe de l'ouïe et de l'équilibre s'appelle le labyrinthe en raison de sa forme complexe. Le labyrinthe osseux comprend le vestibule, la cochlée et les canaux semi-circulaires, mais seule la cochlée est directement liée à l'ouïe. La cochlée est un canal d'environ 32 mm de long, enroulé et rempli de liquide lymphatique. Ayant reçu des vibrations de la membrane tympanique, l'étrier avec son mouvement appuie sur la membrane de la fenêtre du vestibule et crée des fluctuations de pression à l'intérieur du liquide cochléaire. Cette vibration se propage dans le fluide de la cochlée et y atteint l'organe propre de l'ouïe, l'organe spiral ou organe de Corti. Il transforme les vibrations du liquide en signaux électriques qui traversent les nerfs jusqu'au cerveau. Pour que l'étrier transmette la pression à travers le liquide, dans la partie centrale du labyrinthe, le vestibule, il y a une fenêtre cochléaire ronde recouverte d'une membrane flexible. Lorsque le piston de l'étrier pénètre dans le foramen ovale du vestibule, la membrane de la fenêtre cochléaire fait saillie sous la pression du liquide cochléaire. Les oscillations dans une cavité fermée ne sont possibles qu'en présence de recul. Le rôle d'un tel retour est joué par la membrane de la fenêtre ronde.
Le labyrinthe osseux de la cochlée est enveloppé sous la forme d'une spirale à 2,5 tours et contient à l'intérieur un labyrinthe membraneux de même forme. À certains endroits, le labyrinthe membraneux est attaché au périoste du labyrinthe osseux avec des cordons de connexion. Entre le labyrinthe osseux et membraneux se trouve un fluide - la périlymphe. L'onde sonore, amplifiée de 30 à 40 dB à l'aide du système tympan-osselets auditifs, atteint la fenêtre du vestibule et ses vibrations sont transmises à la périlymphe. L'onde sonore passe d'abord le long de la périlymphe jusqu'au sommet de la spirale, où les vibrations se propagent à travers le trou jusqu'à la fenêtre de la cochlée. L'intérieur du labyrinthe membraneux est rempli d'un autre fluide - l'endolymphe. Le liquide à l'intérieur du labyrinthe membraneux (canal cochléaire) est séparé de la périlymphe par le haut par une plaque tégumentaire flexible et par le bas par une membrane principale élastique, qui forment ensemble le labyrinthe membraneux. Sur la membrane principale se trouve l'appareil de perception du son, l'organe de Corti. La membrane principale est constituée d'un grand nombre (24 000) de fibres fibreuses de différentes longueurs, tendues comme des cordes. Ces fibres forment un réseau élastique, qui dans son ensemble résonne de vibrations strictement graduées.
Les cellules nerveuses de l'organe de Corti convertissent les mouvements oscillatoires des plaques en signaux électriques. Elles sont appelées cellules ciliées. Les cellules ciliées internes sont disposées en une rangée, il y en a 3,5 mille. Les cellules ciliées externes sont disposées en trois à quatre rangées, il y en a 12 à 20 000. Chaque cellule ciliée a une forme allongée, elle a 60– 70 poils minuscules (stéréocils) de 4 à 5 µm de long.
Toute l'énergie sonore est concentrée dans l'espace délimité par la paroi de la cochlée et la membrane principale (le seul endroit pliable). Les fibres de la membrane principale ont des longueurs différentes et, par conséquent, des fréquences de résonance différentes. Les fibres les plus courtes sont situées près de la fenêtre ovale, leur fréquence de résonance est d'environ 20 000 Hz. Les plus longs sont au sommet de la spirale et ont une fréquence de résonance d'environ 16 Hz. Il s'avère que chaque cellule ciliée, en fonction de son emplacement sur la membrane principale, est accordée à une certaine fréquence sonore, et les cellules accordées aux basses fréquences sont situées dans la partie supérieure de la cochlée, et les hautes fréquences sont capturées par les cellules de la partie inférieure de la cochlée. Lorsque les cellules ciliées meurent pour une raison quelconque, une personne perd la capacité de percevoir les sons des fréquences correspondantes.
L'onde sonore se propage le long de la périlymphe de la fenêtre du vestibule à la fenêtre cochléaire presque instantanément, en environ 4 * 10-5 secondes. La pression hydrostatique provoquée par cette onde déplace la plaque tégumentaire par rapport à la surface de l'organe de Corti. En conséquence, la plaque tégumentaire déforme des faisceaux de stéréocils de cellules ciliées, ce qui conduit à leur excitation, qui est transmise aux terminaisons des neurones sensoriels primaires.
Les différences dans la composition ionique de l'endolymphe et de la périlymphe créent une différence de potentiel. Et entre l'endolymphe et le milieu intracellulaire des cellules réceptrices, la différence de potentiel atteint environ 0,16 volt. Une différence de potentiel aussi importante contribue à l'excitation des cellules ciliées même sous l'action de signaux sonores faibles qui provoquent de légères vibrations de la membrane principale. Lorsque les stéréocils des cellules ciliées sont déformés, un potentiel récepteur apparaît en eux, ce qui conduit à la libération d'un régulateur qui agit sur les extrémités des fibres des nerfs auditifs et les excite ainsi.
Les cellules ciliées sont reliées aux terminaisons des fibres nerveuses qui, en quittant l'organe de Corti, forment le nerf auditif (branche cochléaire du nerf vestibulocochléaire). Les ondes sonores converties en impulsions électriques sont transmises le long du nerf auditif au cortex temporal.
Le nerf auditif est constitué de milliers de fibres nerveuses parmi les plus fines. Chacun d'eux part d'une certaine section de la cochlée et transmet ainsi une certaine fréquence sonore. Plusieurs cellules ciliées sont associées à chaque fibre du nerf auditif, de sorte qu'environ 10 000 fibres pénètrent dans le système nerveux central. Les impulsions des sons à basse fréquence sont transmises le long des fibres émanant du haut de la cochlée et des sons à haute fréquence - le long des fibres associées à sa base. Ainsi, la fonction de l'oreille interne est de convertir les vibrations mécaniques en vibrations électriques, puisque le cerveau ne peut percevoir que des signaux électriques.
L'organe de l'ouïe est l'appareil par lequel nous recevons des informations sonores. Mais nous entendons la façon dont notre cerveau perçoit, traite et se souvient. Des représentations sonores ou des images sont créées dans le cerveau. Et, si la musique résonne dans notre tête ou si la voix de quelqu'un est mémorisée, alors en raison du fait que le cerveau a des filtres d'entrée, un périphérique de mémoire et une carte son, cela peut être à la fois un haut-parleur ennuyeux et un centre de musique pratique pour nous.
Analyseurs- un ensemble de formations nerveuses qui permettent de prendre conscience et d'évaluer les stimuli agissant sur le corps. L'analyseur se compose de récepteurs percevant la stimulation, d'une partie conductrice et d'une partie centrale - une certaine zone du cortex cérébral où se forment les sensations.
Récepteurs- des terminaisons sensibles qui perçoivent l'irritation et convertissent un signal externe en influx nerveux. Partie conductrice L'analyseur se compose du nerf et des voies correspondants. La partie centrale de l'analyseur est l'un des départements du système nerveux central.
analyseur visuelfournit des informations visuelles de l'environnement et consiste
de trois parties: périphérique - œil, conduction - nerf optique et centrale - zone sous-corticale et visuelle du cortex cérébral.
Œil se compose du globe oculaire et de l'appareil auxiliaire, qui comprend les paupières, les cils, les glandes lacrymales et les muscles du globe oculaire.
Globe oculaire situé dans l'orbite et a une forme sphérique et 3 coquilles : fibreux, dont la partie arrière est formée d'un voile opaque protéine coquille ( sclérotique),vasculaire et engrener. La partie de la choroïde qui contient des pigments s'appelle iris. Au centre de l'iris se trouve élève, qui peut modifier le diamètre de son ouverture en contractant les muscles oculaires. Partie arrière la rétine perçoit stimulations lumineuses. Sa partie avant est aveugle et ne contient pas d'éléments photosensibles. Les éléments photosensibles de la rétine sont des bâtons(fournit une vision dans le crépuscule et l'obscurité) et cônes(récepteurs de la vision des couleurs qui fonctionnent en haute lumière). Les cônes sont situés plus près du centre de la rétine (macula lutea) et les bâtonnets sont concentrés à sa périphérie. Le point de sortie du nerf optique s'appelle angle mort.
La cavité du globe oculaire est remplie corps vitré. La lentille a la forme d'une lentille biconvexe. Il est capable de modifier sa courbure avec les contractions du muscle ciliaire. Lors de la visualisation d'objets proches, l'objectif se contracte et lors de la visualisation d'objets éloignés, il se dilate. Cette capacité de la lentille est appelée hébergement. Entre la cornée et l'iris se trouve la chambre antérieure de l'œil, entre l'iris et le cristallin se trouve la chambre postérieure. Les deux chambres sont remplies d'un liquide clair. Les rayons de lumière, réfléchis par les objets, traversent la cornée, les chambres humides, le cristallin, le corps vitré et, en raison de la réfraction dans le cristallin, tombent sur tache jaune la rétine est le lieu de la meilleure vision. Cela donne lieu à image réelle, inversée, réduite d'un objet. De la rétine, le long du nerf optique, les impulsions pénètrent dans la partie centrale de l'analyseur - la zone visuelle du cortex cérébral, située dans le lobe occipital. Dans le cortex, les informations reçues des récepteurs rétiniens sont traitées et la personne perçoit le reflet naturel de l'objet.
La perception visuelle normale est due à :
– flux lumineux suffisant ;
- focaliser l'image sur la rétine (la focalisation devant la rétine signifie myopie et derrière la rétine - hypermétropie);
- la mise en place du réflexe hébergement.
L'indicateur le plus important de la vision est sa netteté, c'est-à-dire la capacité limitée de l'œil à distinguer les petits objets.
Organe de l'ouïe et de l'équilibre.
analyseur auditif fournit la perception de l'information sonore et son traitement dans les parties centrales du cortex cérébral. La partie périphérique de l'analyseur est formée par : l'oreille interne et le nerf auditif. La partie centrale est formée par les centres sous-corticaux du moyen et du diencéphale et du cortex temporal.
Une oreille- un organe apparié composé de l'oreille externe, moyenne et interne
l'oreille externe comprend l'oreillette, le conduit auditif externe et la membrane tympanique.
Oreille moyenne Il se compose de la cavité tympanique, de la chaîne des osselets auditifs et de la trompe auditive (Eustache). Le tube auditif relie la cavité tympanique à la cavité nasopharyngée. Cela assure l'égalisation de la pression des deux côtés du tympan. Les osselets auditifs, le marteau, l'enclume et l'étrier, relient la membrane tympanique à la membrane du foramen ovale menant à la cochlée. L'oreille moyenne transmet les ondes sonores d'un milieu à faible densité (air) à un milieu à haute densité (endolymphe) contenant les cellules réceptrices de l'oreille interne. oreille interne situé dans l'épaisseur de l'os temporal et constitué d'un labyrinthe osseux et membraneux situé dans celui-ci. L'espace entre eux est rempli de périlymphe et la cavité du labyrinthe membraneux est remplie d'endolymphe. Il y a trois sections dans le labyrinthe osseux - vestibule, cochlée et canaux semi-circulaires. L'organe de l'ouïe est la cochlée - un canal en spirale de 2,5 tours. La cavité de la cochlée est divisée par une membrane principale membraneuse, constituée de fibres de différentes longueurs. Sur la membrane principale se trouvent des cellules ciliées réceptrices. Les vibrations de la membrane tympanique sont transmises aux osselets auditifs. Ils amplifient ces vibrations près de 50 fois et sont transmis à travers la fenêtre ovale dans le liquide de la cochlée, où ils sont perçus par les fibres de la membrane principale. Les cellules réceptrices de la cochlée perçoivent l'irritation provenant des fibres et la transmettent le long du nerf auditif jusqu'à la zone temporale du cortex cérébral. L'oreille humaine perçoit les sons avec une fréquence de 16 à 20 000 Hz.
Organe d'équilibre, ou Appareil vestibulaire ,
formé de deux pochettes rempli de liquide et trois canaux semi-circulaires. Récepteur Cellules ciliées situés au fond et à l'intérieur des sachets. Ils sont reliés par une membrane avec des cristaux - des otolithes contenant des ions calcium. Les canaux semi-circulaires sont situés dans trois plans mutuellement perpendiculaires. A la base des canaux se trouvent des cellules ciliées. Les récepteurs de l'appareil otolithique répondent à l'accélération ou à la décélération du mouvement rectiligne. Les récepteurs des canaux semi-circulaires sont irrités par les modifications des mouvements de rotation. Les impulsions de l'appareil vestibulaire à travers le nerf vestibulaire pénètrent dans le système nerveux central. Les impulsions des récepteurs des muscles, des tendons et des semelles viennent également ici. Fonctionnellement, l'appareil vestibulaire est relié au cervelet, qui est responsable de la coordination des mouvements, de l'orientation d'une personne dans l'espace.
Analyseur de goût
se compose de récepteurs situés dans les papilles gustatives de la langue, un nerf qui transmet une impulsion à la section centrale de l'analyseur, située sur les surfaces internes des lobes temporaux et frontaux.
Analyseur olfactif
représenté par des récepteurs olfactifs situés dans la muqueuse nasale. Par le nerf olfactif, le signal des récepteurs pénètre dans la zone olfactive du cortex cérébral, située à côté de la zone gustative.
Analyseur de peau se compose de récepteurs qui perçoivent la pression, la douleur, la température, le toucher, les voies et une zone de sensibilité cutanée située dans le gyrus central postérieur.
introduction
Conclusion
Bibliographie
introduction
La société dans laquelle nous vivons est une société de l'information, où le principal facteur de production est la connaissance, le principal produit de production est les services et les caractéristiques de la société sont l'informatisation, ainsi qu'une forte augmentation de la créativité du travail. Le rôle des relations avec les autres pays s'accroît, le processus de mondialisation se déroule dans toutes les sphères de la société.
Un rôle clé dans la communication entre les États est joué par les professions liées aux langues étrangères, à la linguistique et aux sciences sociales. Il existe un besoin croissant d'étudier les systèmes de reconnaissance vocale pour la traduction automatique, ce qui augmentera la productivité du travail dans les domaines de l'économie liés à la communication interculturelle. Par conséquent, il est important d'étudier la physiologie et les mécanismes de fonctionnement de l'analyseur auditif comme moyen de percevoir et de transmettre la parole à la partie correspondante du cerveau pour le traitement et la synthèse ultérieurs de nouvelles unités de parole.
L'analyseur auditif est une combinaison de structures mécaniques, réceptrices et nerveuses dont l'activité assure la perception des vibrations sonores par l'homme et l'animal. D'un point de vue anatomique, le système auditif peut être divisé en oreille externe, moyenne et interne, le nerf auditif et les voies auditives centrales. Du point de vue des processus qui conduisent finalement à la perception de l'ouïe, le système auditif est divisé en conducteur sonore et en perception sonore.
Dans différentes conditions environnementales, sous l'influence de nombreux facteurs, la sensibilité de l'analyseur auditif peut changer. Pour étudier ces facteurs, il existe différentes méthodes d'étude de l'audition.
analyseur auditif physiologie sensibilité
1. L'importance d'étudier les analyseurs humains du point de vue des technologies de l'information modernes
Il y a déjà plusieurs décennies, les gens ont tenté de créer des systèmes de synthèse et de reconnaissance de la parole dans les technologies de l'information modernes. Bien sûr, toutes ces tentatives ont commencé par l'étude de l'anatomie et des principes de la parole et des organes auditifs d'une personne, dans l'espoir de les modéliser à l'aide d'un ordinateur et d'appareils électroniques spéciaux.
Quelles sont les caractéristiques de l'analyseur auditif humain ? L'analyseur auditif capture la forme d'une onde sonore, le spectre de fréquence des sons purs et des bruits, analyse et synthétise les composantes fréquentielles des stimuli sonores dans certaines limites, détecte et identifie les sons dans une large gamme d'intensité et de fréquences. L'analyseur auditif vous permet de différencier les stimuli sonores et de déterminer la direction du son, ainsi que l'éloignement de sa source. Les oreilles captent les vibrations de l'air et les convertissent en signaux électriques qui sont envoyés au cerveau. À la suite du traitement par le cerveau humain, ces signaux se transforment en images. La création de tels algorithmes de traitement de l'information pour les technologies informatiques est une tâche scientifique dont la solution est nécessaire au développement des systèmes de reconnaissance vocale les plus exempts d'erreurs.
Avec l'aide de programmes de reconnaissance vocale, de nombreux utilisateurs dictent les textes des documents. Cette possibilité est pertinente, par exemple, pour les médecins effectuant un examen (au cours duquel leurs mains sont généralement occupées) et en même temps enregistrant ses résultats. Les utilisateurs de PC peuvent utiliser des programmes de reconnaissance vocale pour entrer des commandes, c'est-à-dire que le mot prononcé sera perçu par le système comme un clic de souris. L'utilisateur commande : "Ouvrir fichier", "Envoyer mail" ou "Nouvelle fenêtre", et l'ordinateur effectue l'action appropriée. Cela est particulièrement vrai pour les personnes handicapées - au lieu d'une souris et d'un clavier, elles pourront contrôler l'ordinateur avec leur voix.
L'étude de l'oreille interne aide les chercheurs à comprendre les mécanismes par lesquels une personne est capable de reconnaître la parole, même si ce n'est pas si simple. L'homme "voit" de nombreuses inventions de la nature, et de telles tentatives sont également faites par des spécialistes dans le domaine de la synthèse et de la reconnaissance de la parole.
2. Types d'analyseurs humains et leur brève description
Analyseurs (du grec. analyse - décomposition, démembrement) - un système de formations nerveuses sensibles qui analysent et synthétisent les phénomènes de l'environnement externe et interne du corps. Le terme a été introduit dans la littérature neurologique par I.P. Pavlov, selon les idées duquel chaque analyseur consiste en des formations perceptrices spécifiques (récepteurs, organes sensoriels) qui composent la section périphérique de l'analyseur, les nerfs correspondants qui relient ces récepteurs à différents niveaux du système nerveux central (partie conductrice), et l'extrémité cérébrale, représentée chez les animaux supérieurs dans le cortex des grands hémisphères du cerveau.
Selon la fonction du récepteur, on distingue les analyseurs de l'environnement externe et interne. Les premiers récepteurs sont tournés vers le milieu extérieur et sont adaptés pour analyser les phénomènes se produisant dans le monde environnant. Ces analyseurs comprennent un analyseur visuel, un analyseur auditif, un analyseur cutané, un analyseur olfactif et un analyseur gustatif. Les analyseurs de l'environnement interne sont des dispositifs nerveux afférents dont les appareils récepteurs sont situés dans les organes internes et sont adaptés pour analyser ce qui se passe dans le corps lui-même. Ces analyseurs comprennent également un analyseur moteur (son appareil récepteur est représenté par les fuseaux musculaires et les récepteurs de Golgi), qui offre la possibilité d'un contrôle précis du système musculo-squelettique. Un autre analyseur interne joue également un rôle important dans les mécanismes de coordination statocinétique - celui vestibulaire, qui interagit étroitement avec l'analyseur de mouvement. L'analyseur moteur humain comprend également un département spécial qui assure la transmission des signaux des récepteurs des organes de la parole aux étages supérieurs du système nerveux central. En raison de l'importance de ce département dans l'activité du cerveau humain, il est parfois considéré comme un "analyseur moteur de la parole".
L'appareil récepteur de chaque analyseur est adapté à la transformation d'un certain type d'énergie en excitation nerveuse. Ainsi, les récepteurs sonores réagissent sélectivement aux stimuli sonores, à la lumière - à la lumière, au goût - aux produits chimiques, à la peau - à la température tactile, etc. La spécialisation des récepteurs fournit une analyse des phénomènes du monde extérieur dans leurs éléments individuels déjà au niveau de la section périphérique de l'analyseur.
Le rôle biologique des analyseurs est qu'ils sont des systèmes de suivi spécialisés qui informent le corps de tous les événements se produisant dans l'environnement et à l'intérieur de celui-ci. À partir de l'énorme flux de signaux qui pénètrent en permanence dans le cerveau par des analyseurs externes et internes, sont sélectionnées les informations utiles qui sont essentielles dans les processus d'autorégulation (maintien d'un niveau optimal et constant de fonctionnement corporel) et le comportement actif des animaux dans l'environnement. Les expériences montrent que l'activité analytique et synthétique complexe du cerveau, déterminée par les facteurs de l'environnement externe et interne, est réalisée selon le principe du polyanalyseur. Cela signifie que toute la neurodynamique complexe des processus corticaux, qui forment l'activité intégrale du cerveau, est constituée d'une interaction complexe d'analyseurs. Mais cela concerne un autre sujet. Passons directement à l'analyseur auditif et examinons-le plus en détail.
3. Analyseur auditif comme moyen de percevoir des informations sonores par une personne
3.1 Physiologie de l'analyseur auditif
La partie périphérique de l'analyseur auditif (analyseur auditif avec un organe d'équilibre - l'oreille (auris)) est un organe sensoriel très complexe. Les terminaisons de son nerf sont enfoncées profondément dans l'oreille, grâce auxquelles elles sont protégées de l'action de toutes sortes de stimuli étrangers, mais en même temps, elles sont facilement accessibles aux stimuli sonores. Il existe trois types de récepteurs dans l'oreille :
a) des récepteurs qui perçoivent les vibrations sonores (vibrations des ondes atmosphériques), que nous percevons comme du son ;
b) des récepteurs qui nous permettent de déterminer la position de notre corps dans l'espace ;
c) les récepteurs qui perçoivent les changements de direction et de vitesse de mouvement.
L'oreille est généralement divisée en trois sections : l'oreille externe, moyenne et interne.
l'oreille externese compose de l'oreillette et du conduit auditif externe. L'oreillette est constituée de cartilage élastique élastique, recouvert d'une fine couche de peau inactive. Elle est collectionneuse d'ondes sonores; chez l'homme, il est immobile et ne joue pas un rôle important, contrairement aux animaux ; même en son absence totale, il n'y a pas de perte auditive notable.
Le méat auditif externe est un conduit légèrement incurvé d'environ 2,5 cm de long. Ce canal est tapissé d'une peau à poils fins et contient des glandes spéciales, semblables aux grosses glandes apocrines de la peau, qui sécrètent du cérumen qui, associé aux poils, empêche la poussière de boucher l'oreille externe. Il se compose d'une section externe - un conduit auditif externe cartilagineux et d'une section interne - un conduit auditif osseux situé dans l'os temporal. Son extrémité interne est fermée par une fine membrane tympanique élastique, qui prolonge la peau du conduit auditif externe et la sépare de la cavité de l'oreille moyenne. L'oreille externe dans l'organe de l'ouïe ne joue qu'un rôle auxiliaire, participant à la collecte et à la conduction des sons.
Oreille moyenne, ou la cavité tympanique (Fig. 1), est située à l'intérieur de l'os temporal entre le conduit auditif externe, dont il est séparé par la membrane tympanique, et l'oreille interne ; c'est une très petite cavité irrégulière d'une capacité allant jusqu'à 0,75 ml, qui communique avec les cavités annexielles - les cellules du processus mastoïdien et avec la cavité pharyngée (voir ci-dessous).
Riz. 1. L'organe d'audition dans le contexte. 1 - nœud géniculé du nerf facial; 2 - nerf facial; 3 - marteau; 4 - canal semi-circulaire supérieur; 5 - canal semi-circulaire postérieur; 6 - enclume; 7 - la partie osseuse du conduit auditif externe; 8 - partie cartilagineuse du conduit auditif externe; 9 - tympan; 10 - partie osseuse du tube auditif; 11 - partie cartilagineuse du tube auditif; 12 - gros nerf pierreux superficiel; 13 - le sommet de la pyramide.
Sur la paroi médiale de la cavité tympanique, face à l'oreille interne, il y a deux ouvertures : la fenêtre ovale du vestibule et la fenêtre ronde de la cochlée ; le premier est recouvert d'une plaque d'étrier. La cavité tympanique à travers un petit tube auditif (de 4 cm de long) (Eustache) (tuba auditiva) communique avec le pharynx supérieur - le nasopharynx. L'ouverture du tuyau débouche sur la paroi latérale du pharynx et communique ainsi avec l'air extérieur. Chaque fois que le tube auditif s'ouvre (ce qui se produit à chaque mouvement de déglutition), l'air dans la cavité tympanique est renouvelé. Grâce à elle, la pression sur la membrane tympanique du côté de la cavité tympanique est toujours maintenue au niveau de la pression de l'air extérieur, et ainsi, l'extérieur et l'intérieur de la membrane tympanique sont soumis à la même pression atmosphérique.
Cet équilibre de pression des deux côtés de la membrane tympanique est très important, car les fluctuations normales de celle-ci ne sont possibles que lorsque la pression de l'air extérieur est égale à la pression dans la cavité de l'oreille moyenne. Lorsqu'il existe une différence entre la pression de l'air atmosphérique et la pression de la cavité tympanique, l'acuité auditive est altérée. Ainsi, le tube auditif est en quelque sorte une sorte de soupape de sécurité qui égalise la pression dans l'oreille moyenne.
Les parois de la cavité tympanique et en particulier le tube auditif sont tapissées d'épithélium, et les conduits muqueux sont tapissés d'épithélium cilié; la vibration de ses poils est dirigée vers le pharynx.
L'extrémité pharyngée du tube auditif est riche en glandes muqueuses et en ganglions lymphatiques.
Sur le côté latéral de la cavité se trouve la membrane tympanique. La membrane tympanique (membrana tympani) (Fig. 2) perçoit les vibrations sonores de l'air et les transmet au système conducteur du son de l'oreille moyenne. Il a la forme d'un cercle ou d'une ellipse d'un diamètre de 9 et 11 mm et est constitué de tissu conjonctif élastique dont les fibres sont disposées radialement sur la surface externe et circulairement sur l'intérieur; son épaisseur n'est que de 0,1 mm ; il est étiré quelque peu obliquement: de haut en bas et d'arrière en avant, légèrement concave vers l'intérieur, puisque le muscle mentionné étire le tympan des parois de la cavité tympanique jusqu'au manche du marteau (il tire la membrane vers l'intérieur). La chaîne d'osselets auditifs sert à transmettre les vibrations de l'air du tympan au fluide qui remplit l'oreille interne. La membrane tympanique n'est pas fortement étirée et n'émet pas sa propre tonalité, mais ne transmet que les ondes sonores qu'elle reçoit. En raison du fait que les vibrations de la membrane tympanique se désintègrent très rapidement, c'est un excellent transmetteur de pression et ne déforme presque pas la forme de l'onde sonore. À l'extérieur, la membrane tympanique est recouverte d'une peau amincie et, à partir de la surface faisant face à la cavité tympanique, elle est recouverte d'une membrane muqueuse tapissée d'épithélium stratifié squameux.
Entre la membrane tympanique et la fenêtre ovale se trouve un système de petits osselets auditifs qui transmettent les vibrations de la membrane tympanique à l'oreille interne : le marteau (marteau), l'enclume (incus) et l'étrier (étrier), reliés entre eux par des articulations et des ligaments, qui sont entraînés par deux petits muscles. Le marteau est fixé à la surface interne de la membrane tympanique avec son manche, et la tête est articulée avec l'enclume. L'enclume, d'autre part, est reliée par l'un de ses processus à l'étrier, qui est situé horizontalement et avec sa large base (plaque) est inséré dans la fenêtre ovale, adhérant étroitement à sa membrane.
Riz. 2. Membrane tympanique et osselets auditifs de l'intérieur. 1 - tête du marteau; 2 - son ligament supérieur; 3 - grotte de la cavité tympanique; 4 - enclume; 5 - un tas d'elle; 6 - corde de batterie; 7 - élévation pyramidale; 8 - étrier; 9 - manche de marteau; 10 - tympan; 11 - Trompe d'Eustache ; 12 - une cloison entre les demi-canaux pour le tuyau et pour le muscle ; 13 - muscle tendant le tympan; 14 - processus antérieur du marteau
Les muscles de la cavité tympanique méritent une grande attention. L'un d'eux est M. tenseur du tympan - attaché au cou du marteau. Avec sa contraction, l'articulation entre le marteau et l'enclume est fixe et la tension du tympan augmente, ce qui se produit avec de fortes vibrations sonores. En même temps, la base de l'étrier est quelque peu enfoncée dans la fenêtre ovale.
Le deuxième muscle est m. stapedius (le plus petit des muscles striés du corps humain) - attaché à la tête de l'étrier. Avec la contraction de ce muscle, l'articulation entre l'enclume et l'étrier est tirée vers le bas et limite le mouvement de l'étrier dans la fenêtre ovale.
Oreille interne.L'oreille interne est représentée par la partie la plus importante et la plus complexe de l'aide auditive, appelée le labyrinthe. Le labyrinthe de l'oreille interne est situé profondément dans la pyramide de l'os temporal, comme dans un étui osseux entre l'oreille moyenne et le méat auditif interne. La taille du labyrinthe de l'oreille osseuse le long de son axe longitudinal ne dépasse pas 2 cm et est séparée de l'oreille moyenne par des fenêtres ovales et rondes. L'ouverture du conduit auditif interne à la surface de la pyramide de l'os temporal, à travers laquelle le nerf auditif sort du labyrinthe, est fermée par une fine plaque osseuse percée de petits trous permettant aux fibres du nerf auditif de sortir de l'oreille interne. À l'intérieur du labyrinthe osseux se trouve un labyrinthe membraneux de tissu conjonctif fermé, répétant exactement la forme du labyrinthe osseux, mais un peu plus petit. L'espace étroit entre les labyrinthes osseux et membraneux est rempli d'un liquide de composition similaire à la lymphe et appelé périlymphe. Toute la cavité interne du labyrinthe membraneux est également remplie d'un fluide appelé endolymphe. Le labyrinthe membraneux, mais en de nombreux endroits, est relié aux parois du labyrinthe osseux par des cordons denses parcourant l'espace périlymphatique. Du fait de cette disposition, le labyrinthe membraneux est suspendu à l'intérieur du labyrinthe osseux, tout comme le cerveau est suspendu (à l'intérieur du crâne sur ses méninges.
Le labyrinthe (Fig. 3 et 4) se compose de trois sections : le vestibule du labyrinthe, les canaux semi-circulaires et la cochlée.
Riz. 3. Schéma de la relation du labyrinthe membraneux à l'os. 1 - conduit reliant l'utérus au sac; 2 - ampoule membraneuse supérieure; 3 - canal endolymphatique; 4 - sac endolymphatique; 5 - espace périlymphatique; 6 - pyramide de l'os temporal: 7 - sommet du canal cochléaire membraneux; 8 - communication entre les deux échelles (helicotrème); 9 - passage membraneux cochléaire; 10 - escalier du vestibule ; 11 - échelle à tambour; 12 - sac; 13 - course de connexion; 14 - conduit périlymphatique; 15 - fenêtre ronde de l'escargot; 16 - fenêtre ovale du vestibule; 17 - cavité tympanique; 18 - extrémité aveugle du passage cochléaire; 19 - ampoule membraneuse postérieure; 20 - utérus; 21 - canal semi-circulaire; 22 - parcours semi-circulaire supérieur
Riz. 4. Coupe transversale à travers le parcours de la cochlée. 1 - escalier du vestibule ; 2 - membrane de Reissner; 3 - membrane tégumentaire; 4 - canal cochléaire, dans lequel se trouve l'organe de Corti (entre les membranes tégumentaire et principale); 5 et 16 - cellules auditives avec cils; 6 - cellules de support; 7 - ligament spiralé; 8 et 14 - tissu osseux cochléaire; 9 - cage de support; 10 et 15 - cellules de soutien spéciales (les cellules dites de Corti - piliers); 11 - escaliers à tambour; 12 - membrane principale; 13 - cellules nerveuses du ganglion cochléaire spiral
Le vestibule membraneux (vestibulum) est une petite cavité ovale qui occupe la partie médiane du labyrinthe et se compose de deux sacs à bulles reliés par un tubule étroit ; l'un d'eux - le dos, appelé utérus (utriculus), communique avec les canaux semi-circulaires membraneux à cinq trous et le sac antérieur (sacculus) - avec la cochlée membraneuse. Chacun des sacs de l'appareil vestibulaire est rempli d'endolymphe. Les parois des sacs sont tapissées d'épithélium squameux, à l'exception d'une zone - la soi-disant macula, où se trouve un épithélium cylindrique contenant des cellules de soutien et ciliées qui portent des processus minces à leur surface face à la cavité du sac. Chez les animaux supérieurs, il y a de petits cristaux de chaux (otolithes) collés en une seule masse avec des poils de cellules neuroépithéliales dans lesquelles se terminent les fibres nerveuses du nerf vestibulaire (ramus vestibularis - une branche du nerf auditif).
Derrière le vestibule se trouvent trois canaux semi-circulaires mutuellement perpendiculaires (canales semicirculares) - un dans le plan horizontal et deux dans le plan vertical. Les canaux semi-circulaires sont des tubes très étroits remplis d'endolymphe. Chacun des canaux forme une extension à l'une de ses extrémités - une ampoule, où se trouvent les extrémités du nerf vestibulaire, réparties dans les cellules de l'épithélium sensible, concentrées dans le soi-disant pétoncle auditif (crista acustica). Les cellules de l'épithélium sensible de la crête auditive sont très similaires à celles trouvées dans la tache - sur la surface faisant face à la cavité de l'ampoule, elles portent des poils qui sont collés ensemble et forment une sorte de brosse (cupule). La surface libre de la brosse atteint la paroi opposée (supérieure) du canal, laissant libre une lumière insignifiante de sa cavité, empêchant le mouvement de l'endolymphe.
Devant le vestibule se trouve la cochlée (cochlée), qui est un canal membraneux enroulé en spirale, également situé à l'intérieur de l'os. La spirale cochléaire chez l'homme fait 2 3/4chiffre d'affaires autour de l'axe central de l'os et se termine aveugle. L'axe osseux de la cochlée avec son sommet fait face à l'oreille moyenne et avec sa base ferme le méat auditif interne.
Dans la cavité du canal en spirale de la cochlée sur toute sa longueur, une plaque osseuse en spirale s'écarte également et dépasse de l'axe osseux - un septum qui divise la cavité en spirale de la cochlée en deux passages: le supérieur, qui communique avec le vestibule du labyrinthe, la soi-disant échelle du vestibule (scala vestibuli), et la plus basse, reposant à une extrémité dans la membrane de la fenêtre ronde de la cavité tympanique et donc appelée la scala tympani (scala tympani). Ces passages sont appelés escaliers car, s'enroulant en spirale, ils ressemblent à un escalier avec une bande montante obliquement, mais sans marches. A l'extrémité de la cochlée, les deux passages sont reliés par un trou d'environ 0,03 mm de diamètre.
Cette plaque osseuse longitudinale qui bloque la cavité de la cochlée, s'étendant de la paroi concave, n'atteint pas le côté opposé, et sa continuation est une plaque spirale membraneuse de tissu conjonctif, appelée membrane principale, ou membrane principale (membrana basilaris), qui jouxte déjà étroitement la paroi opposée convexe sur toute la longueur de la cavité commune de la cochlée.
Une autre membrane (celle de Reisner) part du bord de la plaque osseuse à un angle au-dessus de la principale, ce qui limite un petit parcours moyen entre les deux premiers mouvements (échelles). Ce mouvement s'appelle le canal cochléaire (ductus cochlearis) et communique avec le sac vestibule; il est l'organe de l'ouïe au sens propre du mot. Le canal de la cochlée en coupe transversale a la forme d'un triangle et, à son tour, est divisé (mais pas complètement) en deux étages par une troisième membrane - la tégumentaire (membrana tectoria), qui joue apparemment un rôle important dans la processus de perception des sensations. À l'étage inférieur de ce dernier canal, sur la membrane principale sous la forme d'une saillie du neuroépithélium, se trouve un dispositif très complexe qui perçoit réellement l'analyseur auditif - un organe en spirale (Corti) (organon spirale Cortii) (Fig. 5), lavé avec la membrane principale par le liquide intralabyrinthique et jouant vis-à-vis de l'ouïe le même rôle que la rétine vis-à-vis de la vision.
Riz. 5. Structure microscopique de l'organe de Corti. 1 - membrane principale; 2 - membrane de couverture; 3 - cellules auditives; 4 - cellules ganglionnaires auditives
L'organe en spirale est constitué de nombreuses cellules de soutien et épithéliales diverses situées sur la membrane principale. Les cellules allongées sont disposées en deux rangées et sont appelées les piliers de Korti. Les cellules des deux rangées sont quelque peu inclinées l'une vers l'autre et forment jusqu'à 4000 arcs de Corti dans toute la cochlée. Dans ce cas, un tunnel dit interne rempli de substance intercellulaire se forme dans le canal cochléaire. Sur la surface interne des colonnes de Corti, il y a un certain nombre de cellules épithéliales cylindriques, sur la surface libre desquelles se trouvent 15 à 20 cheveux - ce sont des cellules ciliées sensibles, percevantes. Fibres fines et longues - poils auditifs, collés ensemble, former des pinceaux délicats sur chacune de ces cellules. Les cellules de support Deiters jouxtent la face externe de ces cellules auditives. Ainsi, les cellules ciliées sont ancrées à la membrane basale. De fines fibres nerveuses non charnues s'en approchent et y forment un réseau fibrillaire extrêmement délicat. Le nerf auditif (sa branche - ramus cochlearis) pénètre au milieu de la cochlée et suit son axe en dégageant de nombreuses branches. Ici, chaque fibre nerveuse pulpeuse perd sa myéline et passe dans une cellule nerveuse qui, comme les cellules ganglionnaires en spirale, possède une gaine de tissu conjonctif et des cellules de la gaine gliale. La somme totale de ces cellules nerveuses dans son ensemble forme un ganglion spiral (ganglion spirale), qui occupe toute la périphérie de l'axe cochléaire. De ce ganglion nerveux, les fibres nerveuses sont déjà dirigées vers l'appareil de perception - l'organe en spirale.
La même membrane principale, sur laquelle se trouve l'organe en spirale, est constituée des fibres les plus fines, denses et étroitement étirées ("cordes") (environ 30 000), qui, à partir de la base de la cochlée (près de la fenêtre ovale) , s'allonger progressivement jusqu'à sa boucle supérieure, passant de 50 à 500 ?(plus précisément, de 0,04125 à 0,495 mm), c'est-à-dire courtes près de la fenêtre ovale, elles s'allongent progressivement vers le haut de la cochlée, augmentant d'environ 10 à 12 fois. La longueur de la membrane principale de la base au sommet de la cochlée est d'environ 33,5 mm.
Helmholtz, qui a créé la théorie de l'audition à la fin du siècle dernier, a comparé la membrane principale de la cochlée avec ses fibres de différentes longueurs avec un instrument de musique - une harpe, seulement dans cette harpe vivante un grand nombre de "cordes" sont étiré.
L'appareil de perception des stimuli auditifs est l'organe spiral (Corti) de la cochlée. Le vestibule et les canaux semi-circulaires jouent le rôle d'organes d'équilibre. Certes, la perception de la position et du mouvement du corps dans l'espace dépend de la fonction conjointe de nombreux organes sensoriels: vision, toucher, sensation musculaire, etc., c'est-à-dire l'activité réflexe nécessaire au maintien de l'équilibre est assurée par des impulsions dans divers organes. Mais le rôle principal dans cela appartient au vestibule et aux canaux semi-circulaires.
3.2 Sensibilité de l'analyseur auditif
L'oreille humaine perçoit les vibrations de l'air de 16 à 20 000 Hz comme un son. La limite supérieure des sons perçus dépend de l'âge : plus la personne est âgée, plus elle est basse ; souvent les personnes âgées n'entendent pas les sons aigus, par exemple le son d'un grillon. Chez de nombreux animaux, la limite supérieure est plus élevée ; chez le chien, par exemple, il est possible de former toute une série de réflexes conditionnés à des sons inaudibles pour l'homme.
Avec des fluctuations jusqu'à 300 Hz et au-dessus de 3000 Hz, la sensibilité diminue fortement : par exemple, à 20 Hz, et aussi à 20 000 Hz. Avec l'âge, la sensibilité de l'analyseur auditif, en règle générale, diminue de manière significative, mais principalement aux sons à haute fréquence, tandis qu'aux basses (jusqu'à 1000 oscillations par seconde), elle reste presque inchangée jusqu'à la vieillesse.
Cela signifie qu'afin d'améliorer la qualité de la reconnaissance vocale, les systèmes informatiques peuvent exclure de l'analyse les fréquences situées en dehors de la plage de 300-3000 Hz ou même en dehors de la plage de 300-2400 Hz.
Dans des conditions de silence complet, la sensibilité de l'ouïe augmente. Si, par contre, un ton d'une certaine hauteur et d'une intensité constante commence à retentir, alors, à la suite de l'adaptation à celui-ci, la sensation de volume diminue d'abord rapidement, puis de plus en plus lentement. Cependant, bien que dans une moindre mesure, la sensibilité aux sons dont la fréquence est plus ou moins proche de la tonalité sonore diminue. Cependant, l'adaptation ne couvre généralement pas toute la gamme des sons perçus. Lorsque le son s'arrête, en raison de l'adaptation au silence, le niveau de sensibilité précédent est restauré en 10 à 15 secondes.
L'adaptation dépend en partie de la partie périphérique de l'analyseur, à savoir des modifications de la fonction d'amplification de l'appareil sonore et de l'excitabilité des cellules ciliées de l'organe de Corti. La section centrale de l'analyseur participe également aux phénomènes d'adaptation, comme en témoigne le fait que lorsqu'un son est appliqué à une seule oreille, des décalages de sensibilité sont observés dans les deux oreilles.
La sensibilité change également avec l'action simultanée de deux tons de hauteurs différentes. Dans ce dernier cas, un son faible est noyé par un son plus fort, principalement parce que le foyer d'excitation, qui se produit dans le cortex sous l'influence d'un son fort, diminue l'excitabilité d'autres parties de la section corticale du même analyseur. due à l'induction négative.
Une exposition prolongée à des sons forts peut provoquer une inhibition des cellules corticales. En conséquence, la sensibilité de l'analyseur auditif chute fortement. Cet état persiste quelque temps après que l'irritation a cessé.
Conclusion
La structure complexe du système d'analyseur auditif est due à l'algorithme à plusieurs étapes pour la transmission du signal à la région temporale du cerveau. L'oreille externe et l'oreille moyenne transmettent les vibrations sonores à la cochlée située dans l'oreille interne. Les poils sensoriels situés dans la cochlée convertissent les vibrations en signaux électriques qui voyagent le long des nerfs jusqu'à la zone auditive du cerveau.
Lors de l'examen du fonctionnement de l'analyseur auditif pour l'application ultérieure des connaissances lors de la création de programmes de reconnaissance vocale, il convient également de prendre en compte les limites de sensibilité de l'organe auditif. La gamme de fréquences des vibrations sonores perçues par une personne est de 16 à 20 000 Hz. Cependant, la gamme de fréquences de la parole est déjà de 300 à 4000 Hz. La parole reste intelligible avec un rétrécissement supplémentaire de la gamme de fréquences à 300-2400 Hz. Ce fait peut être utilisé dans les systèmes de reconnaissance vocale pour réduire l'effet des interférences.
Bibliographie
1.PENNSYLVANIE. Baranov, A.V. Vorontsov, S.V. Chevtchenko. Sciences sociales : un ouvrage de référence complet. Moscou 2013
2.Grande Encyclopédie soviétique, 3e édition (1969-1978), volume 23.
.UN V. Frolov, G.V. Frolov. Synthèse et reconnaissance de la parole. Solutions modernes.
.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Dictionnaire encyclopédique : Psychologie du travail, management, psychologie de l'ingénieur et ergonomie. Moscou, 2005
.Kucherov A.G. Anatomie, physiologie et méthodes de recherche de l'organe de l'audition et de l'équilibre. Moscou, 2002
.Stankov AG Anatomie humaine. Moscou, 1959
7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47
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