(Hallásérzékelő rendszer)
Előadás kérdései:
1. A halláselemző szerkezeti és működési jellemzői:
a. külső fül
b. Középfül
c. belső fül
2. A hallásanalizátor osztályai: perifériás, konduktív, kortikális.
3. A hangforrás magasságának, hangintenzitásának és lokalizációjának érzékelése:
a. Alapvető elektromos jelenségek a cochleában
b. Különböző magasságú hangok érzékelése
c. Különböző intenzitású hangok érzékelése
d. Hangforrás azonosítása (binaurális hallás)
e. hallási adaptáció
1. A hallásérzékelési rendszer, a második legfontosabb távoli emberi elemző, fontos szerepet játszik az emberben az artikulált beszéd kialakulásával kapcsolatban.
Halláselemző funkció:átalakítás hang hullámok az idegi gerjesztés energiájába és auditívérzés.
Mint minden analizátor, a halláselemző is egy perifériás, vezetőképes és kérgi részből áll.
PERIFÉRIAI OSZTÁLY
A hanghullámok energiáját energiává alakítja ideges gerjesztés – receptorpotenciál (RP). Ez a részleg a következőket tartalmazza:
Belső fül (hangérzékelő készülékek);
középfül (hangvezető készülékek);
Külső fül (hangfelvétel).
Ennek a részlegnek az összetevőit egyesítik a koncepcióban hallószerv.
A hallásszerv osztályainak feladatai
külső fül:
a) hangfogás (auricle) és a hanghullám a külső hallójáratba irányítása;
b) hanghullámot vezetünk a hallójáraton keresztül a dobhártyához;
c) a hallószerv minden más részének mechanikai védelme és védelme a környezet hőmérsékleti hatásai ellen.
Középfül(hangvezető részleg) egy dobüreg, 3 hallócsonttal: kalapács, üllő és kengyel.
A dobhártya elválasztja a külső hallónyílást a dobüregtől. A malleus nyele a dobhártyába van beszőve, másik vége az üllővel tagolódik, ami viszont a kengyellel. A kengyel az ovális ablak membránja mellett van. A dobüregben a légköri nyomással megegyező nyomást tartanak fenn, ami nagyon fontos a hangok megfelelő érzékeléséhez. Ezt a funkciót az Eustachianus cső látja el, amely összeköti a középfül üregét a garattal. Lenyeléskor a cső kinyílik, ennek eredményeként a dobüreg kiszellőztet, és a benne lévő nyomás kiegyenlítődik a légköri nyomással. Ha a külső nyomás gyorsan változik (gyors magasságba emelkedés), és nem történik nyelés, akkor a légköri levegő és a dobüreg levegője közötti nyomáskülönbség a dobhártya feszültségéhez és kellemetlen érzések megjelenéséhez vezet (“ fültömés”), csökkenti a hangok érzékelését.
A dobhártya területe (70 mm 2) sokkal nagyobb, mint az ovális ablak területe (3,2 mm 2), ami miatt nyereség a hanghullámok nyomása az ovális ablak membránjára 25-ször. Csontok összekapcsolása csökkenti a hanghullámok amplitúdója kétszeresére nő, ezért a hanghullámok ugyanolyan erősödése következik be a dobüreg ovális ablakán. Ebből következően a középfül körülbelül 60-70-szeresére erősíti a hangot, és ha figyelembe vesszük a külső fül erősítő hatását, akkor ez az érték 180-200-szorosára nő. Ebben a tekintetben, erős hangrezgésekkel, hogy megakadályozzák a hang pusztító hatását a belső fül receptorára, a középfül reflexszerűen bekapcsol egy „védő mechanizmust”. A következőkből áll: a középfülben 2 izom található, az egyik a dobhártyát feszíti, a másik a kengyelt rögzíti. Erős hanghatások esetén ezek az izmok, ha csökkentik őket, korlátozzák a dobhártya oszcillációinak amplitúdóját és rögzítik a kengyelt. Ez "kioltja" a hanghullámot, és megakadályozza a Corti-szerv fonoreceptorainak túlzott izgalmát és pusztulását.
belső fül: csiga képviseli - spirálisan csavart csontcsatorna (emberben 2,5 fürt). Ez a csatorna teljes hosszában fel van osztva három keskeny részek (létrák) két membrán: a fő membrán és a vesztibuláris membrán (Reissner) által.
A fő membránon van egy spirális szerv - Corti szerve (Corti szerve) - ez tulajdonképpen a hangérzékelő készülék receptor sejtekkel - ez a hallásanalizátor perifériás része.
A helicotrema (foramen) összeköti a felső és alsó csatornákat a fülkagyló tetején. A középső csatorna le van szigetelve.
A Corti szerve felett egy tectorialis membrán található, melynek egyik vége rögzített, a másik szabad marad. A Corti-szerv külső és belső szőrsejtjeinek szőrszálai érintkezésbe kerülnek a tektoriális membránnal, ami együtt jár azok gerjesztésével, azaz. a hangrezgések energiája átalakul a gerjesztési folyamat energiájává.
Corti szervének felépítése
Az átalakulási folyamat a külső fülbe jutó hanghullámokkal kezdődik; mozgatják a dobhártyát. A dobhártya rezgései a középfül csontrendszerén keresztül az ovális ablak membránjára jutnak, ami a vestibularis scala perilimfájának rezgését okozza. Ezek a rezgések a helicotremán keresztül a scala tympani perilimphájába jutnak el, és elérik a kerek ablakot, kinyúlva a középfül felé (ez nem engedi, hogy a hanghullám elhalványuljon a fülkagyló vestibularis és dobhártyáján áthaladva). A perilimfa rezgései átadódnak az endolimfára, ami a fő membrán oszcillációit okozza. A fő membrán rostjai a Corti-szerv receptorsejtjeivel (külső és belső szőrsejtek) együtt rezgőmozgásba kerülnek. Ebben az esetben a fonoreceptorok szőrszálai érintkeznek a tektoriális membránnal. A szőrsejtek csillói deformálódnak, ez receptorpotenciál, ennek alapján akciós potenciál (idegimpulzus) kialakulását idézi elő, amely a hallóideg mentén továbbítódik és a hallóanalizátor következő részébe kerül.
A HALLÁSELEMZER ELŐADÁSI OSZTÁLYA
Bemutatjuk a halláselemző konduktív részlegét hallóideg. A ganglion spirális neuronjainak axonjai alkotják (az út 1. idegsejtje). Ezen neuronok dendritjei beidegzik a Corti-szerv szőrsejtjeit (afferens kapcsolat), az axonok alkotják a hallóideg rostjait. A hallóideg rostjai a cochlearis test (VIII pár MD) (a második neuron) magjainak neuronjain végződnek. Ezt követően a hallópálya rostjai részleges decussáció után a thalamus mediális geniculate testeihez kerülnek, ahol ismét megtörténik a váltás (a harmadik neuron). Innen a gerjesztés a kéregbe (halántéklebeny, felső temporális gyrus, transzverzális Geschl gyrus) jut – ez a projekciós hallókéreg.
AZ AUDIOANALIZÁTOR KÉGI RÉSZLETE
Az agykéreg temporális lebenyében képviselve - superior temporalis gyrus, transzverzális temporális gyrus Heschl. A kérgi gnosztikus hallási zónák a kéreg ezen projekciós zónájához kapcsolódnak - Wernicke szenzoros beszédterületeés gyakorlati zóna - Broca motoros beszédközpontja(gyrus frontalis inferior). A három kérgi zóna barátságos tevékenysége biztosítja a beszéd fejlődését és működését.
A hallási szenzoros rendszer visszacsatolásokkal rendelkezik, amelyek szabályozzák a hallásanalizátor minden szintjének aktivitását olyan leszálló pályák részvételével, amelyek a "hallókéreg" neuronjaiból indulnak ki, és szekvenciálisan kapcsolódnak a thalamus mediális geniculate testeiben, az inferiorban. a középagy quadrigeminájának gumói tektospinális leszálló pályák kialakulásával és a medulla oblongata nucleus cochlearis testén vestibulospinalis traktusok kialakulásával. Ez egy hanginger hatására motoros reakció kialakulását teszi lehetővé: a fej és a szemek (és állatoknál a fülek) az inger irányába forgatását, valamint a hajlító izmok tónusának növelését (hajlító izomzat). a végtagok az ízületekben, azaz az ugrásra vagy futásra való készenlét).
hallókéreg
A HALLÁSSZERV ÁL ÉRZÉKELT HANGHULLÁMOK FIZIKAI JELLEMZŐI
1. A hanghullámok első jellemzője frekvenciájuk és amplitúdójuk.
A hanghullámok frekvenciája határozza meg a hangmagasságot!
Az ember a hanghullámokat frekvenciával különbözteti meg 16 és 20 000 Hz között (ez 10-11 oktávnak felel meg). Olyan hangok, amelyek frekvenciája 20 Hz alatt van (infrahang) és 20 000 Hz felett (ultrahang) nem érezhetőek!
A szinuszos vagy harmonikus rezgésekből álló hangot nevezzük hangot(magas frekvencia - magas hang, alacsony frekvencia - alacsony hang). Az egymáshoz nem kapcsolódó frekvenciákból álló hangot ún zaj.
2. A hang második jellemzője, amelyet a hallásérzékelési rendszer megkülönböztet, az erőssége vagy intenzitása.
A hang erőssége (intenzitása) a frekvenciával (a hang tónusával) együtt érzékelhető hangerő. A hangerő mértékegysége bel = lg I / I 0, a gyakorlatban azonban gyakrabban használják decibel (dB)(0,1 Béla). A decibel a hangintenzitás és a küszöbintenzitás arányának 0,1 decimális logaritmusa: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. A maximális hangerő, amikor a hang fájdalmat okoz, 130-140 dB.
A hallásanalizátor érzékenységét a hallási érzeteket okozó minimális hangintenzitás határozza meg.
Az emberi beszédnek megfelelő 1000 és 3000 Hz közötti hangrezgések tartományában a fül a legnagyobb érzékenységgel rendelkezik. Ezt a frekvenciakészletet ún beszédzóna(1000-3000 Hz). Az abszolút hangérzékenység ebben a tartományban 1*10 -12 W/m 2 . 20 000 Hz feletti és 20 Hz alatti hangoknál az abszolút hallási érzékenység meredeken csökken - 1 * 10 -3 W / m 2. A beszédtartományban olyan hangok érzékelhetők, amelyek nyomása kisebb, mint 1/1000 bar (egy bar egyenlő a normál légköri nyomás 1/1 000 000-ével). Ennek alapján az átviteli eszközökben a beszéd megfelelő megértése érdekében a beszédfrekvencia tartományban kell információt továbbítani.
A MAGASSÁG (FREKVENCIA), INTENZITÁS (TELJESÍTMÉNY) ÉS A HANGFORRÁS LOKALIZÁLÁSÁNAK MECHANIZMUSA (BINAURÁLIS HALLÁS)
A hanghullámok frekvenciájának érzékelése
A hallóanalizátor receptív része a fül, a vezető része a hallóideg, a központi része pedig az agykéreg hallózónája. A hallószerv három részből áll: a külső, a középső és a belső fülből. A fül nem csak a tényleges hallószervet tartalmazza, amelyen keresztül a hallásérzések észlelhetők, hanem az egyensúly szervét is, amelynek köszönhetően a test egy bizonyos helyzetben van.
A külső fül a fülkagylóból és a külső hallónyílásból áll. A héjat mindkét oldalon bőrrel borított porc alkotja. A kagyló segítségével az ember felveszi a hang irányát. A fülkagylót mozgató izmok az emberben kezdetlegesek. A külső hallónyílás úgy néz ki, mint egy 30 mm hosszú, bőrrel bélelt cső, amelyben speciális mirigyek találhatók, amelyek fülzsírt választanak ki. Mélységben a hallócsont vékony, ovális alakú dobhártyával van megfeszítve. A középfül oldalán, a dobhártya közepén a malleus fogantyúja megerősített. A membrán rugalmas, amikor hanghullámok támadnak, ezeket a rezgéseket torzítás nélkül megismétli.
A középső fület a dobüreg képviseli, amely a halló (Eustachianus) csövön keresztül kommunikál a nasopharynxszel; a külső fültől a dobhártya határolja. Ennek a részlegnek az összetevői kalapács, üllőés stapes. Fogantyújával az üllő összeforr a dobhártyával, míg az üllő a kalapácskal és a belső fülbe vezető ovális nyílást fedő kengyellel is tagolódik. A középfület a belső fültől elválasztó falban az ovális ablakon kívül egy membránnal borított kerek ablak is található.
A hallószerv felépítése:
1 -
fülkagyló, 2 - külső hallónyílás,
3 - dobhártya, 4 -
középfül üreg, 5 - hallócső, 6 -
cochlea, 7 - félkör alakú csatorna, 8 -
üllő, 9-es kalapács, 10 -
stapes
A belső fül vagy labirintus a halántékcsont vastagságában található, és kettős fala van: hártyás labirintus mintha be lett volna illesztve csont, megismételve az alakját. A köztük lévő résszerű teret átlátszó folyadék tölti ki - perilimfa, hártyás labirintus ürege endolimfa. Labirintus bemutatva küszöb előtte van a csiga, hátul - félkör alakú csatornák. A fülkagyló a középfül üregével egy membránnal borított kerek ablakon, az előcsarnok pedig az ovális ablakon keresztül kommunikál.
A hallás szerve a fülkagyló, többi része az egyensúlyi szerv. A cochlea egy 2 3/4 fordulatú spirális csatorna, amelyet vékony hártyás septum választ el. Ez a membrán spirálisan hullámos, és az ún alapvető. Rostos szövetből áll, köztük körülbelül 24 ezer speciális rostból (hallószálból), amelyek különböző hosszúságúak és a fülkagyló teljes hosszában elhelyezkednek: a leghosszabb - a tetején, az alján - a legrövidebb. E rostok fölött hallószőrsejtek – receptorok – lógnak. Ez a halláselemző perifériás vége, ill Corti szerve. A receptorsejtek szőrszálai a cochlea üregébe néznek - az endolimfába, a hallóideg pedig magukból a sejtekből származik.
Hangingerek észlelése. A külső hallónyíláson áthaladó hanghullámok a dobhártya rezgéseit idézik elő, és átkerülnek a hallócsontokra, majd onnan a fülkagyló előcsarnokába vezető ovális ablak membránjára. Az így létrejövő oszcilláció mozgásba hozza a belső fül perilimfáját és endolimfáját, és a fő membrán rostjai érzékelik, amely a Corti szerv sejtjeit hordozza. A magas rezgésfrekvenciájú, magas hangokat a cochlea alján elhelyezkedő rövid rostok érzékelik, és a Corti-szerv sejtjeinek szőrszálaiba továbbítják. Ebben az esetben nem minden sejt gerjesztett, hanem csak azok, amelyek bizonyos hosszúságú szálakon vannak. Következésképpen a hangjelek elsődleges elemzése már a Corti-szervben megkezdődik, ahonnan a gerjesztés a hallóideg rostjai mentén továbbítódik a halántéklebenyben lévő agykéreg hallóközpontjába, ahol ezek minőségi értékelése megtörténik.
vesztibuláris készülék. A vesztibuláris apparátus fontos szerepet játszik a test térbeli helyzetének, mozgásának és mozgási sebességének meghatározásában. A belső fülben található, és abból áll előcsarnok és három félkör alakú csatorna három egymásra merőleges síkban elhelyezve. A félkör alakú csatornák endolimfával vannak kitöltve. Az előcsarnok endolimfájában két zsák található - kerekés ovális speciális mészkövekkel - sztalitok, szőrzsák receptor sejtjeivel szomszédos.
A test normál helyzetében a sztalitok nyomásukkal irritálják az alsó sejtek szőrszálait, a test helyzetének megváltozásakor a sztalitok is megmozdulnak és nyomásukkal más sejteket is irritálnak; a kapott impulzusok az agykéregbe kerülnek. A kisagyhoz és az agyféltekék motorzónájához kapcsolódó vestibularis receptorok irritációjára reagálva reflexszerűen megváltozik az izomtónus és a test helyzete a térben.Az ovális zsákból három félkör alakú csatorna indul, melyek kezdetben nyúlványokkal - ampullákkal, amelyekben szőrsejtek – receptorok vannak. Mivel a csatornák három, egymásra merőleges síkban helyezkednek el, a bennük lévő endolimfa a test helyzetének megváltozásakor bizonyos receptorokat irritál, és a gerjesztés az agy megfelelő részeibe kerül. A test reflexszerűen reagál a testhelyzet szükséges megváltoztatásával.
Halláshigiénia. A fülzsír felhalmozódik a külső hallójáratban, por és mikroorganizmusok maradnak rajta, ezért rendszeresen meg kell mosni a fülét meleg szappanos vízzel; A ként semmilyen körülmények között nem szabad kemény tárgyakkal eltávolítani. Az idegrendszer túlterhelése és a hallás túlterhelése éles hangokat és zajokat okozhat. A hosszan tartó zaj különösen káros, halláskárosodás, sőt süketség is előfordul. Az erős zaj akár 40-60%-kal csökkenti a termelékenységet. A gyártási körülmények közötti zaj leküzdésére speciális hangelnyelő anyagokkal ellátott fal- és mennyezetburkolatokat, egyedi zajcsökkentő fejhallgatókat használnak. A motorok és szerszámgépek olyan alapokra vannak felszerelve, amelyek tompítják a mechanizmusok rázkódása által okozott zajt.
Az emberi fület úgy tervezték, hogy a hanghullámok széles skáláját felfogja és elektromos impulzusokká alakítsa át, amelyeket elemzés céljából az agyba küld. A hallószervhez kapcsolódó vesztibuláris apparátussal ellentétben, amely szinte az ember születésétől fogva normálisan működik, a hallás kialakulása hosszú ideig tart. A hallásanalizátor kialakulása legkorábban 12 éves korban ér véget, a legnagyobb hallásélességet pedig 14-19 éves korban érjük el. a halláselemzőnek három része van: perifériás vagy hallószerv (fül); vezetőképes, beleértve az idegpályákat is; corticalis, az agy temporális lebenyében található. Ezenkívül az agykéregben számos hallóközpont található. Némelyikük (alsó temporális gyrus) egyszerűbb hangok - hangok és zajok - érzékelésére szolgál, mások a legösszetettebb hangérzetekhez kapcsolódnak, amelyek akkor fordulnak elő, amikor egy személy beszél, beszédet vagy zenét hallgat.
Az emberi fül felépítése Az emberi hallásanalizátor másodpercenként 16-20 ezer (16-20000 hertz, Hz) rezgési frekvenciájú hanghullámokat érzékel. A felső hangküszöb felnőtteknél 20 000 Hz; az alsó küszöb a 12-24 Hz tartományban van. A gyermekek hallásának felső határa 22 000 Hz körül magasabb; az időseknél éppen ellenkezőleg, általában alacsonyabb - körülbelül 15 000 Hz. A fül a leginkább érzékeny az 1000 és 4000 Hz közötti oszcillációs frekvenciájú hangokra. 1000 Hz alatt és 4000 Hz felett a hallószerv ingerlékenysége jelentősen csökken. A fül egy összetett vestibularis-hallószerv. Mint minden érzékszervünk, az emberi fül is két funkciót lát el. Érzékeli a hanghullámokat, és felelős a test térbeli helyzetéért és az egyensúly megtartásának képességéért. Ez egy páros szerv, amely a koponya halántékcsontjaiban található, kívülről a fülkagylók korlátozzák. A halló- és vesztibuláris rendszer receptorai a belső fülben helyezkednek el. A vesztibuláris rendszer készüléke külön is megtekinthető, most pedig térjünk át a hallószerv részeinek felépítésének ismertetésére.
A hallásszerv 3 részből áll: a külső, a középső és a belső fül, valamint a külső és középfül a hangvezető készülék, a belső fül pedig a hangvevő szerepét tölti be. A folyamat a hanggal kezdődik – a levegő vagy rezgés oszcilláló mozgásával, amelyben a hanghullámok a hallgató felé terjednek, végül elérik a dobhártyát. Ugyanakkor fülünk rendkívül érzékeny, és mindössze 1-10 atmoszféra nyomásváltozást képes érezni.
A külső fül felépítése A külső fül a fülkagylóból és a külső hallónyílásból áll. A hang először a füleket éri el, amelyek a hanghullámok vevőjeként működnek. A fülkagylót rugalmas porc alkotja, kívülről bőr borítja. A hang irányának meghatározása emberben a binaurális hallással, vagyis a kétfülű hallással jár. Bármilyen oldalirányú hang az egyik fülbe előbb érkezik, mint a másik. A bal és jobb fül által érzékelt hanghullámok érkezésének időbeli különbsége (több milliszekundum töredéke) lehetővé teszi a hang irányának meghatározását. Más szóval, természetes hangérzékelésünk sztereofonikus.
Az emberi fülkagylónak megvan a maga egyedi domborulata, kidudorodások, homorúak és barázdák. Ez szükséges a legfinomabb akusztikai elemzéshez, amely lehetővé teszi a hang irányának és forrásának felismerését is. Az emberi fülkagyló redői a hangforrás vízszintes és függőleges elhelyezkedésétől függően kis frekvencia torzításokat vezetnek be a hallójáratba belépő hangba. Így az agy további információkat kap a hangforrás helyének tisztázásához. Ezt az effektust néha használják az akusztikában, többek között a térhatású hangzás érzetének megteremtésére hangszórók és fejhallgatók tervezésekor. A fülka a hanghullámokat is felerősíti, amelyek ezután belépnek a külső hallójáratba - a héjtól a dobhártyáig terjedő térbe, körülbelül 2,5 cm hosszú és körülbelül 0,7 cm átmérőjű. A hallójárat gyenge rezonanciával rendelkezik körülbelül 3000 Hz frekvencián .
A külső hallójárat másik érdekessége a fülzsír jelenléte, amely folyamatosan kiválasztódik a mirigyekből. A fülzsír a hallójárat 4000 faggyú- és kénmirigyének viaszos titka. Feladata, hogy megvédje a járat bőrét a bakteriális fertőzéstől és az idegen részecskéktől vagy például a fülbe kerülő rovaroktól. Különböző embereknek különböző mennyiségű ként van. A kén túlzott felhalmozódása esetén kéndugó képződhet. Ha a hallójárat teljesen eltömődött, akkor fültorlódás és halláscsökkenés tapasztalható, beleértve a saját hang rezonanciáját a fülledt fülben. Ezek a rendellenességek hirtelen alakulnak ki, leggyakrabban akkor, amikor fürdés közben víz kerül a külső hallónyílásba.
A külső és a középfület a dobhártya választja el, amely egy vékony kötőszöveti lemez. A dobhártya körülbelül 0,1 mm vastag és körülbelül 9 mm átmérőjű. Kívül hám borítja, belül pedig nyálkahártya. A dobhártya ferdén helyezkedik el, és oszcillálni kezd, amikor hanghullámok érik. A dobhártya rendkívül érzékeny, de a rezgés észlelése és átvitele után a dobhártya mindössze 0,005 másodperc alatt visszatér eredeti helyzetébe.
A középfül felépítése Fülünkben a hang a hangjelzéseket felfogó érzékeny sejtekhez egy illeszkedő és erősítő eszközön – a középfülön – keresztül jut el. A középfül egy dobüreg, amely egy kis lapos dob alakú, szorosan megfeszített oszcilláló membránnal és egy hallócsővel (Eustachianus). A középfül üregében vannak a hallócsontok - a kalapács, az üllő és a kengyel. Az apró izmok e csontok mozgásának szabályozásával segítik a hangátvitelt. Amikor eléri a dobhártyát, a hang rezgésbe hozza azt. A kalapács nyele a dobhártyába van beleszőve, és ringatva mozgásba hozza a kalapácsot. A másik végén a kalapács az üllőhöz kapcsolódik, ez utóbbit pedig egy kötés segítségével mozgathatóan csuklik a kengyellel. A kengyelizom a kengyelhez kapcsolódik, amely az ovális ablak (előszoba ablaka) membránjához tartja, amely elválasztja a középfület a belsőtől, folyadékkal telt. A mozgás átvitele következtében a kengyel, melynek alapja dugattyúhoz hasonlít, folyamatosan a belső fül ovális ablakának membránjába tolódik.
A hallócsontok feladata, hogy növeljék a hanghullám nyomását, amikor az a dobhártyáról az ovális ablak membránjára kerül. Ez az erősítő (kb. 30-40-szer) segít a dobhártyára beeső gyenge hanghullámoknak legyőzni az ovális ablakmembrán ellenállását, és a rezgéseket a belső fülbe továbbítani. Amikor egy hanghullám levegőből folyékony közegbe kerül, a hangenergia jelentős része elvész, ezért hangerősítő mechanizmusra van szükség. Hangos hang esetén azonban ugyanaz a mechanizmus csökkenti az egész rendszer érzékenységét, hogy ne károsítsa azt.
A középfül belsejében a légnyomásnak meg kell egyeznie a dobhártyán kívüli nyomással, hogy normális körülményeket biztosítson annak ingadozásaihoz. A nyomáskiegyenlítés érdekében a dobüreget egy 3,5 cm hosszú és körülbelül 2 mm átmérőjű hallócső (Eustachianus) segítségével csatlakoztatják a nasopharynxhez. Nyeléskor, ásításkor és rágáskor az Eustach-cső kinyílik, hogy a külső levegőt beengedje. A külső nyomás változásakor időnként a fülek „befekszenek”, amit általában úgy oldanak meg, hogy az ásítást reflexszerűen okozzák. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a füldugást még hatékonyabban oldják meg nyelési mozdulatokkal. A cső meghibásodása fájdalmat és akár vérzést is okozhat a fülben.
A belső fül szerkezete. A belső fül csontjainak mechanikai mozgása elektromos jelekké alakul át. A belső fül egy üreges csontképződmény a halántékcsontban, amely csontcsatornákra és üregekre oszlik, amelyek a hallóanalizátor és az egyensúlyszerv receptor apparátusát tartalmazzák. A hallás és egyensúly szervének ezt a szakaszát bonyolult alakja miatt labirintusnak nevezik. A csontos labirintus az előcsarnokból, a fülkagylóból és a félkör alakú csatornákból áll, de csak a fülkagyló kapcsolódik közvetlenül a halláshoz. A cochlea egy körülbelül 32 mm hosszú csatorna, amely feltekercselve van tele nyirokfolyadékkal. A dobhártyától vibrációt kapott kengyel mozgásával rányomja az előszoba ablakának membránját, és nyomásingadozásokat hoz létre a cochlearis folyadék belsejében. Ez a rezgés a fülkagyló folyadékában terjed, és ott eléri a megfelelő hallószervet, a spirális szervet vagy a Corti szervet. A folyadék rezgéseit elektromos jelekké alakítja, amelyek az idegeken keresztül eljutnak az agyba. Annak érdekében, hogy a kengyel a nyomást a folyadékon keresztül továbbítsa, a labirintus központi részében, az előcsarnokban egy kerek cochleáris ablak található, amelyet rugalmas membrán borít. Amikor a stapes dugattyú belép a vestibule foramen ovale-ba, a cochlearis ablakmembrán a cochlearis folyadék nyomása alatt kinyúlik. A zárt üregben oszcilláció csak visszarúgás jelenlétében lehetséges. Az ilyen visszatérés szerepét a kerek ablak membránja látja el.
A fülkagyló csontos labirintusa 2,5 fordulatú spirál alakban van feltekerve, és belsejében azonos alakú hártyás labirintus található. A hártyás labirintus helyenként összekötő zsinórokkal csatlakozik a csontlabirintus periosteumához. A csontos és hártyás labirintus között egy folyadék - perilimfa található. A dobhártya-hallócsontrendszer segítségével 30-40 dB-lel felerősített hanghullám eléri az előcsarnok ablakát, és rezgései a perilimfára közvetítődnek. A hanghullám először a perilimfán halad át a spirál tetejére, ahol a rezgések a lyukon keresztül a csiga ablakáig terjednek. A hártyás labirintus belsejében egy másik folyadék - endolimfa - van tele. A hártyás labirintusban (cochlearis csatorna) belüli folyadékot felülről rugalmas integumentáris lemez választja el a perilimfától, alulról pedig egy rugalmas főmembrán, amelyek együtt alkotják a membrán labirintust. A fő membránon található a hangérzékelő készülék, Corti szerve. A fő membrán nagyszámú (24 000) különböző hosszúságú rostos rostból áll, amelyek zsinórszerűen meg vannak feszítve. Ezek a szálak rugalmas hálózatot alkotnak, amely összességében szigorúan fokozatos rezgésekkel rezonál.
A Corti-szerv idegsejtjei a lemezek oszcilláló mozgásait elektromos jelekké alakítják. Ezeket szőrsejteknek nevezik. A belső szőrsejtek egy sorban helyezkednek el, van belőlük 3,5 ezer. A külső szőrsejtek három-négy sorban helyezkednek el, van belőlük 12-20 ezer. Mindegyik szőrsejt megnyúlt alakú, 60– 70 apró szőrszál (stereocilia), 4-5 µm hosszú.
Minden hangenergia a fülkagyló fala és a főhártya (az egyetlen hajlékony hely) által határolt térben összpontosul. A fő membrán rostjai különböző hosszúságúak és ennek megfelelően eltérő rezonanciafrekvenciájúak. A legrövidebb szálak az ovális ablak közelében helyezkednek el, rezonanciafrekvenciájuk körülbelül 20 000 Hz. A leghosszabbak a spirál tetején vannak, és körülbelül 16 Hz rezonanciafrekvenciájúak. Kiderült, hogy minden szőrsejt a fő membránon való elhelyezkedésétől függően egy bizonyos hangfrekvenciára van hangolva, és az alacsony frekvenciára hangolt sejtek a cochlea felső részében helyezkednek el, a magas frekvenciákat pedig a sejtek rögzítik. a cochlea alsó részének. Ha a szőrsejtek valamilyen okból elpusztulnak, az ember elveszíti a képességét, hogy érzékelje a megfelelő frekvenciák hangjait.
A hanghullám a perilimfa mentén az előcsarnok ablakától a cochlearis ablakig szinte azonnal, körülbelül 4 * 10-5 másodperc alatt terjed. A hullám által keltett hidrosztatikus nyomás eltolja az integumentáris lemezt a Corti-szerv felszínéhez képest. Ennek eredményeként az integumentáris lemez deformálja a szőrsejtek sztereokíliájának kötegeit, ami gerjesztéshez vezet, amely az elsődleges szenzoros neuronok végződéseibe kerül.
Az endolimfa és a perilimfa ionösszetételének különbségei potenciálkülönbséget hoznak létre. Az endolimfa és a receptorsejtek intracelluláris környezete között pedig a potenciálkülönbség eléri a 0,16 voltot. Egy ilyen jelentős potenciálkülönbség hozzájárul a szőrsejtek gerjesztéséhez még gyenge hangjelek hatására is, amelyek a fő membrán enyhe rezgését okozzák. Amikor a szőrsejtek sztereocíliái deformálódnak, receptorpotenciál keletkezik bennük, ami egy szabályozó felszabadulásához vezet, amely a hallóidegek rostjainak végein hat, és ezáltal gerjeszti azokat.
A szőrsejtek az idegrostok végződéseihez kapcsolódnak, amelyek a Corti-szervből kilépve a hallóideget (a vestibulocochlearis ideg cochleáris ágát) alkotják. Az elektromos impulzusokká alakított hanghullámok a hallóideg mentén továbbítják a temporális kéregbe.
A hallóideg a legfinomabb idegrostok ezreiből áll. Mindegyik a fülkagyló egy bizonyos szakaszából indul ki, és ezáltal egy bizonyos hangfrekvenciát ad át. A hallóideg minden rostjához több szőrsejt kapcsolódik, így körülbelül 10 000 rost jut be a központi idegrendszerbe. Az alacsony frekvenciájú hangok impulzusai a fülkagyló tetejéről kiinduló rostok mentén, a magas frekvenciájú hangok pedig az alapjához kapcsolódó rostok mentén továbbadódnak. A belső fül feladata tehát az, hogy a mechanikai rezgéseket elektromossá alakítsa, mivel az agy csak elektromos jeleket képes érzékelni.
A hallás szerve az a készülék, amelyen keresztül hangos információkat kapunk. De halljuk, ahogy az agyunk észlel, feldolgoz és emlékszik. Hangábrázolások vagy képek jönnek létre az agyban. Ha pedig zene szól a fejünkben, vagy valakinek a hangja emlékezik, akkor annak köszönhetően, hogy az agyban vannak bemeneti szűrők, memóriaeszköz és hangkártya, egy unalmas hangszóró és egy kényelmes zenei központ is lehet számunkra.
Elemzők- idegképződmények összessége, amelyek a szervezetre ható ingerek tudatosítását és értékelését biztosítják. Az analizátor a stimulációt észlelő receptorokból, egy vezető részből és egy központi részből áll - az agykéreg egy bizonyos területéből, ahol érzések keletkeznek.
Receptorok- érzékeny végződések, amelyek érzékelik az irritációt és a külső jelet idegimpulzusokká alakítják. Karmester rész Az analizátor a megfelelő idegből és pályákból áll. Az analizátor központi része a központi idegrendszer egyik osztálya.
vizuális elemzővizuális információt nyújt a környezetből ésáll
három részből áll: perifériás - szem, vezetés - látóideg és központi - kéreg alatti és vizuális zóna az agykéregben.
Szem a szemgolyóból és a segédberendezésből áll, amely magában foglalja a szemhéjakat, a szempillákat, a könnymirigyeket és a szemgolyó izmait.
Szemgolyó a pályán található, gömb alakú és 3 héja van: szálas, melynek hátsó részét egy átlátszatlan fehérje héj ( sclera),ér-és háló. Az érhártya pigmenteket tartalmazó részét ún írisz. Az írisz közepén van tanítvány, amely a szemizmok összehúzásával megváltoztathatja nyílásának átmérőjét. Hátsó rész retina érzékeli fényingerek. Elülső része vak és nem tartalmaz fényérzékeny elemeket. A retina fényérzékeny elemei az botok(szürkületben és sötétben látást biztosítanak) és kúpok(színlátó receptorok, amelyek erős fényben működnek). A kúpok a retina (macula lutea) középpontjához közelebb helyezkednek el, és a rudak a perifériáján koncentrálódnak. A látóideg kilépési pontját ún vakfolt.
A szemgolyó ürege megtelt üveges test. A lencse bikonvex lencse alakú. A ciliáris izom összehúzódásával képes megváltoztatni görbületét. Közeli tárgyak megtekintésekor a lencse összehúzódik, távoli tárgyak nézésekor pedig kitágul. A lencse ezen képességét ún szállás. A szaruhártya és a szivárványhártya között található a szem elülső kamrája, az írisz és a lencse között pedig a hátsó kamra. Mindkét kamra tiszta folyadékkal van megtöltve. A tárgyakról visszaverődő fénysugarak áthaladnak a szaruhártyán, a nedves kamrán, a lencsén, az üvegtesten, és a lencsében bekövetkező fénytörés miatt sárga folt a retina a legjobb látás helye. Ez ad okot tárgy valódi, fordított, kicsinyített képe. A retinából a látóideg mentén az impulzusok bejutnak az analizátor központi részébe - az agykéreg vizuális zónájába, amely az occipitalis lebenyben található. A kéregben a retina receptoraitól kapott információ feldolgozásra kerül, és a személy érzékeli a tárgy természetes visszaverődését.
A normál vizuális észlelés okai:
– elegendő fényáram;
- a kép fókuszálása a retinára (a retina elé fókuszálás rövidlátást, a retina mögött pedig távollátást jelent);
- az akkomodációs reflex megvalósítása.
A látás legfontosabb mutatója az élessége, i.e. a szem korlátozott képessége a kis tárgyak megkülönböztetésére.
A hallás és az egyensúly szerve.
halláselemző a hangos információk érzékelését és feldolgozását biztosítja az agykéreg központi részein. Az analizátor perifériás részét a belső fül és a hallóideg alkotja. A központi részt a középső és a diencephalon szubkortikális központjai, valamint a temporális kéreg alkotják.
Egy fül- páros szerv, amely a külső, a középső és a belső fülből áll
külső fül magában foglalja a fülkagylót, a külső hallójáratot és a dobhártyát.
Középfül A dobüregből, a hallócsontok láncából és a hallócsőből (Eustachianus) áll. A hallócső összeköti a dobüreget a nasopharyngealis üreggel. Ez biztosítja a nyomáskiegyenlítést a dobhártya mindkét oldalán. A hallócsontok, a kalapács, az üllő és a kengyel összekötik a dobhártyát a fülkagylóhoz vezető foramen ovale membránjával. A középfül az alacsony sűrűségű közegből (levegőből) hanghullámokat továbbít a belső fül receptorsejtjeit tartalmazó nagy sűrűségű közegbe (endolimfa). belső fül a halántékcsont vastagságában helyezkedik el, és a benne elhelyezkedő csontból és hártyás labirintusból áll. A köztük lévő teret perilimfa, a hártyás labirintus üregét pedig endolimfa tölti ki. A csontos labirintusnak három szakasza van - előcsarnok, cochlea és félkör alakú csatornák. A hallásszerv a fülkagyló - egy 2,5 fordulatú spirális csatorna. A fülkagyló üregét egy membrános főhártya tagolja, amely különböző hosszúságú rostokból áll. A fő membránon receptor szőrsejtek találhatók. A dobhártya rezgései a hallócsontokra jutnak át. Ezeket a rezgéseket csaknem 50-szeresére erősítik, és az ovális ablakon keresztül a fülkagyló folyadékába jutnak, ahol a fő membrán rostjai érzékelik. A cochlea receptorsejtjei érzékelik a rostokból érkező irritációt, és a hallóideg mentén továbbítják az agykéreg temporális zónájába. Az emberi fül 16-20 000 Hz frekvenciájú hangokat érzékel.
Egyensúly szerv, vagy vesztibuláris készülék ,
kettő alkotta tasakok folyadékkal töltve, és három félkör alakú csatorna. Receptor szőrsejtek a tasakok alján és belsejében található. Hozzájuk csatlakozik egy membrán kristályokkal - kalciumionokat tartalmazó otolitokkal. A félkör alakú csatornák három egymásra merőleges síkban helyezkednek el. A csatornák tövében szőrsejtek találhatók. Az otolitikus apparátus receptorai az egyenes vonalú mozgás gyorsulására vagy lassulására reagálnak. A félkör alakú csatornák receptorait a forgómozgások változása irritálja. A vesztibuláris apparátus impulzusai a vesztibuláris idegen keresztül bejutnak a központi idegrendszerbe. Ide jönnek az impulzusok az izmok, inak, talpak receptoraiból is. Funkcionálisan a vesztibuláris apparátus kapcsolódik a kisagyhoz, amely a mozgások koordinációjáért, az ember térbeli tájékozódásáért felelős.
Ízelemző
A nyelv ízlelőbimbóiban található receptorokból áll, egy idegből, amely impulzust vezet az analizátor központi részéhez, amely a temporális és homloklebeny belső felületén található.
Illatelemző
az orrnyálkahártyában elhelyezkedő szaglóreceptorok képviselik. A szaglóidegen keresztül a receptoroktól érkező jel az agykéreg szaglózónájába jut, amely az ízzóna mellett található.
Bőrelemző Olyan receptorokból áll, amelyek érzékelik a nyomást, a fájdalmat, a hőmérsékletet, az érintést, a pályákat és a bőrérzékenységi zónát, amely a hátsó központi gyrusban található.
Bevezetés
Következtetés
Bibliográfia
Bevezetés
A társadalom, amelyben élünk, információs társadalom, ahol a termelés fő tényezője a tudás, a termelés fő terméke a szolgáltatások, a társadalom jellemző vonásai pedig a számítógépesítés, valamint a munka kreativitásának erőteljes növekedése. A más országokkal fenntartott kapcsolatok szerepe növekszik, a globalizáció folyamata a társadalom minden területén zajlik.
Az államok közötti kommunikációban kulcsszerepet játszanak az idegen nyelvekhez, a nyelvészethez és a társadalomtudományokhoz kapcsolódó szakmák. Egyre nagyobb az igény az automatizált fordításhoz szükséges beszédfelismerő rendszerek tanulmányozására, amelyek növelik a munkatermelékenységet a gazdaság interkulturális kommunikációval kapcsolatos területein. Ezért fontos tanulmányozni a halláselemző fiziológiáját és működési mechanizmusait, mint a beszéd észlelésének és továbbításának eszközét az agy megfelelő részébe az új beszédegységek későbbi feldolgozásához és szintéziséhez.
A hallásanalizátor mechanikai, receptor és idegi struktúrák kombinációja, melynek tevékenysége biztosítja a hangrezgések ember és állat általi érzékelését. Anatómiai szempontból a hallórendszer a külső, a középső és a belső fülre, a hallóidegre és a központi hallópályákra osztható. A hallás észleléséhez végső soron elvezetõ folyamatok szempontjából a hallórendszer hangvezetõre és hangérzékelõre oszlik.
Különböző környezeti feltételek mellett, számos tényező hatására változhat a halláselemző készülék érzékenysége. E tényezők tanulmányozására különféle módszerek állnak rendelkezésre a hallás tanulmányozására.
halláselemző fiziológiai érzékenysége
1. A humán elemzők tanulmányozásának jelentősége a modern információs technológiák szemszögéből
Az emberek már több évtizeddel ezelőtt próbálkoztak beszédszintézis és -felismerő rendszerek létrehozásával a modern információs technológiákban. Természetesen mindezek a kísérletek az egyén beszéd- és hallószervei anatómiájának és elveinek tanulmányozásával kezdődtek, annak reményében, hogy számítógéppel és speciális elektronikus eszközökkel modellezzék őket.
Milyen jellemzői vannak az emberi halláselemzőnek? A hallásanalizátor rögzíti a hanghullám formáját, a tiszta hangok és zajok frekvenciaspektrumát, bizonyos határok között elemzi és szintetizálja a hangingerek frekvenciakomponenseit, érzékeli és azonosítja a hangokat széles intenzitás- és frekvenciatartományban. A halláselemző lehetővé teszi a hangingerek megkülönböztetését és a hang irányának, valamint a forrás távolságának meghatározását. A fülek felfogják a levegőben lévő rezgéseket, és elektromos jelekké alakítják azokat, amelyeket az agyba küldenek. Az emberi agy általi feldolgozás eredményeként ezek a jelek képpé alakulnak. Ilyen információfeldolgozó algoritmusok megalkotása a számítástechnika számára tudományos feladat, melynek megoldása a leghibamentesebb beszédfelismerő rendszerek kifejlesztéséhez szükséges.
A beszédfelismerő programok segítségével sok felhasználó diktálja be a dokumentumok szövegét. Ez a lehetőség például a vizsgálatot végző orvosok számára (amelyek során általában elfoglalt a kezük) és egyúttal annak eredményeit rögzíti. A PC-felhasználók beszédfelismerő programokat használhatnak parancsok bevitelére, vagyis a kimondott szót a rendszer egérkattintásként fogja fel. A felhasználó parancsot ad: "Fájl megnyitása", "Levelek küldése" vagy "Új ablak", és a számítógép elvégzi a megfelelő műveletet. Ez különösen igaz a fogyatékkal élőkre – egér és billentyűzet helyett hangjukkal tudják majd irányítani a számítógépet.
A belső fül tanulmányozása segít a kutatóknak megérteni azokat a mechanizmusokat, amelyek révén egy személy képes felismerni a beszédet, bár ez nem olyan egyszerű. Az ember számos találmányt "lepiszkál" a természetből, és ilyen próbálkozások vannak a beszédszintézis és -felismerés területén is.
2. A humán analizátorok típusai és rövid leírásuk
Elemzők (a görög. elemzés - lebontás, feldarabolás) - érzékeny idegképződmények rendszere, amelyek elemzik és szintetizálják a test külső és belső környezetének jelenségeit. A kifejezést I.P. vezette be a neurológiai irodalomba. Pavlov, akinek elképzelései szerint minden analizátor sajátos észlelő képződményekből (receptorokból, érzékszervekből) áll, amelyek az analizátor perifériás részét alkotják, a megfelelő idegekből, amelyek ezeket a receptorokat a központi idegrendszer különböző szintjeihez kötik (vezető rész), ill. az agyvég, amely magasabb rendű állatoknál a nagy agyféltekék kéregében található.
A receptor funkciótól függően megkülönböztetik a külső és a belső környezet analizátorait. Az első receptorok a külső környezet felé fordulnak, és alkalmasak a környező világban előforduló jelenségek elemzésére. Ezek az analizátorok vizuális elemzőt, halláselemzőt, bőrelemzőt, szaglóelemzőt és ízelemzőt tartalmaznak. A belső környezet elemzői afferens idegrendszeri eszközök, amelyek receptor apparátusai a belső szervekben helyezkednek el, és arra alkalmasak, hogy elemezze a szervezetben zajló eseményeket. Ezek az analizátorok egy motoros analizátort is tartalmaznak (receptor apparátusát izomorsók és Golgi receptorok képviselik), amely lehetővé teszi a mozgásszervi rendszer pontos szabályozását. A statokinetikus koordináció mechanizmusaiban fontos szerepet játszik egy másik belső analizátor - a vestibularis, amely szorosan kölcsönhatásba lép a mozgásanalizátorral. Az emberi motoros analizátor egy speciális részleget is tartalmaz, amely biztosítja a jelek továbbítását a beszédszervek receptoraiból a központi idegrendszer magasabb szintjeibe. Ennek az osztálynak az emberi agy tevékenységében betöltött fontos szerepe miatt néha "beszédmotoros analizátornak" tekintik.
Az egyes analizátorok receptorkészüléke egy bizonyos típusú energia idegi gerjesztéssé történő átalakítására van kialakítva. Tehát a hangreceptorok szelektíven reagálnak a hangingerekre, a fény - a fényre, az íz - a vegyszerre, a bőr - a tapintási hőmérsékletre stb. A receptorok specializációja már az analizátor perifériás szakaszának szintjén is biztosítja a külvilág jelenségeinek elemzését egyedi elemeikre.
Az analizátorok biológiai szerepe abban rejlik, hogy speciális nyomkövető rendszerek, amelyek tájékoztatják a szervezetet a környezetben és a belsejében előforduló minden eseményről. A külső és belső analizátorokon keresztül az agyba folyamatosan bekerülő hatalmas jeláramból azok a hasznos információk kerülnek kiválasztásra, amelyek elengedhetetlenek az önszabályozás (a szervezet optimális, állandó működési szintjének fenntartása) folyamataihoz és az állatok aktív viselkedéséhez. a környezet. A kísérletek azt mutatják, hogy az agy komplex analitikai és szintetikus tevékenysége, amelyet a külső és belső környezet tényezői határoznak meg, a polianalizátor elve szerint valósulnak meg. Ez azt jelenti, hogy az agy integrált tevékenységét alkotó kortikális folyamatok teljes komplex neurodinamikája elemzők komplex kölcsönhatásából tevődik össze. De ez egy másik témát érint. Menjünk közvetlenül a halláselemzőhöz, és vizsgáljuk meg részletesebben.
3. Auditív elemző, mint a hang információ egy személy általi észlelésének eszköze
3.1 A halláselemző fiziológiája
A hallásanalizátor perifériás része (hallóanalizátor egyensúlyi szervvel - a fül (auris)) egy nagyon összetett érzékszerv. Idegvégződései mélyen a fülben helyezkednek el, aminek köszönhetően védve vannak mindenféle külső ingertől, ugyanakkor könnyen hozzáférhetők a hangingerek számára. A fülben háromféle receptor található:
a) hangrezgéseket (levegőhullámok rezgéseit) észlelő receptorok, amelyeket hangként érzékelünk;
b) receptorok, amelyek lehetővé teszik testünk térbeli helyzetének meghatározását;
c) a mozgás irányának és sebességének változását észlelő receptorok.
A fül általában három részre oszlik: külső, középső és belső fülre.
külső füla fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. A fülkagyló rugalmas, rugalmas porcból épül fel, vékony, inaktív bőrréteggel borítva. Hanghullámok gyűjtője; az emberekben mozdulatlan, és nem játszik fontos szerepet, ellentétben az állatokkal; teljes hiánya esetén sem észlelhető halláskárosodás.
A külső hallójárat egy enyhén ívelt, körülbelül 2,5 cm hosszú csatorna. Ezt a csatornát finom szőrszálakkal borított bőr borítja, és a bőr nagy apokrin mirigyeihez hasonló speciális mirigyeket tartalmaz, amelyek fülzsírt választanak ki, amely a szőrszálakkal együtt megakadályozza, hogy a por eltömítse a külső fület. Egy külső részből áll - egy porcos külső hallójáratból és egy belsőből - egy csontos hallójáratból, amely a halántékcsontban található. Belső végét vékony, rugalmas dobhártya zárja le, amely a külső hallójárat bőrének folytatása, és elválasztja a középfül üregétől. A hallószervben a külső fül csak segéd szerepet játszik, részt vesz a hangok összegyűjtésében és vezetésében.
Középfül, vagy a dobüreg (1. ábra) a halántékcsonton belül helyezkedik el a külső hallójárat, amelytől a dobhártya választja el, és a belső fül között; ez egy nagyon kicsi, legfeljebb 0,75 ml-es, szabálytalan üreg, amely kommunikál a melléküregekkel - a mastoid folyamat sejtjeivel és a garatüreggel (lásd alább).
Rizs. 1. A hallás szerve a szövegkörnyezetben. 1 - az arc ideg geniculate csomópontja; 2 - arc ideg; 3 - kalapács; 4 - felső félkör alakú csatorna; 5 - hátsó félkör alakú csatorna; 6 - üllő; 7 - a külső hallójárat csont része; 8 - a külső hallójárat porcos része; 9 - dobhártya; 10 - a hallócső csont része; 11 - a hallócső porcos része; 12 - nagy felületes köves ideg; 13 - a piramis teteje.
A dobüreg középső falán, a belső fül felé néz, két nyílás van: az előcsarnok ovális ablaka és a fülkagyló kerek ablaka; az elsőt kengyellap borítja. A dobüreg egy kis (4 cm hosszú) halló (Eustachianus) csövön (tuba auditiva) keresztül kommunikál a felső garattal - a nasopharynxszel. A cső nyílása a garat oldalfalán nyílik és így kommunikál a külső levegővel. Amikor a hallócső kinyílik (ami minden nyelési mozdulatnál megtörténik), a dobüregben lévő levegő megújul. Ennek köszönhetően a dobüreg oldaláról a dobhártyára nehezedő nyomás mindig a külső levegő nyomásának szintjén marad, így a dobhártyán kívül és belül azonos légköri nyomás éri.
Ez a nyomáskiegyenlítés a dobhártya mindkét oldalán nagyon fontos, mivel normális ingadozása csak akkor lehetséges, ha a külső levegő nyomása megegyezik a középfül üregében uralkodó nyomással. Ha különbség van a légköri levegő nyomása és a dobüreg nyomása között, a hallásélesség romlik. Így a hallócső egyfajta biztonsági szelep, amely kiegyenlíti a nyomást a középfülben.
A dobüreg és különösen a hallócső falait hám, a nyálkacsöveket csillós hám borítja; szőrszálainak rezgése a garat felé irányul.
A hallócső garatvége nyálkás mirigyekben és nyirokcsomókban gazdag.
Az üreg oldalsó oldalán a dobhártya található. A dobhártya (membrana tympani) (2. ábra) érzékeli a levegő hangrezgéseit, és továbbítja azokat a középfül hangvezető rendszerébe. 9 és 11 mm átmérőjű kör vagy ellipszis alakú, rugalmas kötőszövetből áll, amelynek rostjai a külső felületen sugárirányban, a belsőn pedig körkörösen helyezkednek el; vastagsága mindössze 0,1 mm; kissé ferdén húzódik: felülről lefelé és hátulról előre, befelé enyhén homorúan, mivel az említett izom a dobüreg falaitól a kalapács nyeléig nyújtja a dobhártyát (befelé húzza a hártyát). A hallócsontok lánca arra szolgál, hogy a légrezgéseket a dobhártyából a belső fület kitöltő folyadékba továbbítsa. A dobhártya nincs erősen megfeszítve, és nem bocsát ki saját hangot, hanem csak a kapott hanghullámokat továbbítja. Tekintettel arra, hogy a dobhártya rezgései nagyon gyorsan csillapodnak, kiváló nyomásátadó, és szinte nem torzítja a hanghullám alakját. Kívül a dobhártyát elvékonyodott bőr borítja, a dobüreg felőli felületéről pedig laphámréteggel bélelt nyálkahártya borítja.
A dobhártya és az ovális ablak között kis hallócsontok rendszere található, amelyek a dobhártya rezgéseit továbbítják a belső fülbe: a kalapács (malleus), az üllő (incus) és a kengyel (stapes), amelyeket ízületek és szalagok kötnek össze, amelyeket két kis izom hajt. A kalapács a nyelével a dobhártya belső felületéhez van rögzítve, a fej pedig az üllővel csuklósan van rögzítve. Az üllő egyik folyamatával a vízszintesen elhelyezett kengyelhez kapcsolódik, és széles alapjával (lemezével) az ovális ablakba kerül, szorosan hozzátapadva a membránjához.
Rizs. 2. Dobhártya és hallócsontok belülről. 1 - a malleus feje; 2 - felső szalagja; 3 - dobüreg barlangja; 4 - üllő; 5 - egy csomó őt; 6 - dob húr; 7 - piramis emelkedés; 8 - kengyel; 9 - kalapács fogantyú; 10 - dobhártya; 11 - Eustach-cső; 12 - válaszfal a cső és az izom félcsatornái között; 13 - izomfeszülés a dobhártyát; 14 - a malleus elülső folyamata
A dobüreg izmai nagy figyelmet érdemelnek. Egyikük a m. tensor tympani - a malleus nyakához rögzítve. Összehúzódásával a kalapács és az üllő közötti artikuláció rögzül, és megnő a dobhártya feszültsége, ami erős hangrezgéseknél jelentkezik. Ugyanakkor a kengyel alapja kissé benyomódik az ovális ablakba.
A második izom a m. stapedius (az emberi test legkisebb harántcsíkolt izmai) - a kengyel fejéhez rögzítve. Ennek az izomnak az összehúzódásával az üllő és a kengyel közötti csukló lefelé húzódik, és korlátozza a kengyel mozgását az ovális ablakban.
Belső fül.A belső fület a hallókészülék legfontosabb és legösszetettebb része, az úgynevezett labirintus képviseli. A belső fül labirintusa a halántékcsont piramisának mélyén helyezkedik el, mintha egy csonttokban lenne a középfül és a belső hallócsont között. A csontos füllabirintus mérete hossztengelye mentén nem haladja meg a 2 cm-t, a középfültől ovális és kerek ablakok választják el. A halántékcsont piramisának felületén lévő belső hallójárat nyílását, amelyen keresztül a hallóideg kilép a labirintusból, vékony csontlemez zárja le, amelyen a hallóideg rostjai kis lyukakkal rendelkeznek, hogy a belső fülből kiléphessenek. A csontlabirintus belsejében egy zárt kötőszövetes hártyás labirintus található, amely pontosan megismétli a csontlabirintus alakját, de valamivel kisebb. A csontos és hártyás labirintusok közötti szűk teret a nyirok összetételéhez hasonló folyadék tölti ki, amelyet perilimfának neveznek. A hártyás labirintus teljes belső ürege szintén tele van endolimfának nevezett folyadékkal. A hártyás labirintus, de sok helyen a csontos labirintus falaihoz kötődik a perilimfatikus téren átfutó sűrű zsinórok segítségével. Ennek az elrendezésnek köszönhetően a hártyás labirintus a csontos labirintusban van felfüggesztve, akárcsak az agy (a koponya belsejében az agyhártyáján.
A labirintus (3. és 4. ábra) három részből áll: a labirintus előcsarnokából, a félköríves csatornákból és a fülkagylóból.
Rizs. 3. A hártyás labirintus és a csont kapcsolatának vázlata. 1 - csatorna, amely összeköti a méhet a tasakkal; 2 - felső hártyás ampulla; 3 - endolymphaticus csatorna; 4 - endolimfatikus tasak; 5 - perilimfatikus tér; 6 - a halántékcsont piramisa: 7 - a hártyás cochlearis csatorna csúcsa; 8 - kommunikáció a két létra között (helicotrema); 9 - cochleáris membrán átjárás; 10 - az előszoba lépcsőháza; 11 - dob létra; 12 - táska; 13 - összekötő löket; 14 - perilimfatikus csatorna; 15 - a csiga kerek ablaka; 16 - az előszoba ovális ablaka; 17 - dobüreg; 18 - a cochlearis járat vak vége; 19 - hátsó hártyás ampulla; 20 - méh; 21 - félkör alakú csatorna; 22 - felső félköríves pálya
Rizs. 4. A cochlea lefutásának keresztmetszete. 1 - az előszoba lépcsőháza; 2 - Reissner membrán; 3 - integumentáris membrán; 4 - cochlearis csatorna, amelyben a Corti szerve található (az integumentáris és a fő membrán között); 5 és 16 - hallósejtek csillókkal; 6 - tartósejtek; 7 - spirális szalag; 8 és 14 - cochleáris csontszövet; 9 - tartóketrec; 10 és 15 - speciális tartósejtek (az úgynevezett Corti-sejtek - pillérek); 11 - dob lépcsők; 12 - fő membrán; 13 - a spirális cochlearis ganglion idegsejtjei
A hártyás előcsarnok (vestibulum) egy kis ovális üreg, amely a labirintus középső részét foglalja el, és két buborékzsákból áll, amelyeket keskeny tubulus köt össze; egyikük - a hátsó, az úgynevezett méh (utriculus) kommunikál a hártyás félkör alakú, öt lyukkal ellátott csatornákkal, és az elülső zsák (sacculus) - a hártyás cochleával. A vestibularis készülék mindegyik zsákja endolimfával van kitöltve. A zsákok falát laphám borítja, egy terület - az úgynevezett makula - kivételével, ahol egy hengeres hám található, amely támasztó- és szőrsejteket tartalmaz, amelyek vékony folyamatokat hordoznak a zsák ürege felé néző felületükön. A magasabb rendű állatokban kis mészkristályok (otolitok) vannak egy csomóba ragasztva a neuroepiteliális sejtek szőrszálaival együtt, amelyekben a vesztibuláris ideg (ramus vestibularis - a hallóideg egyik ága) idegrostjai véget érnek.
Az előszoba mögött három egymásra merőleges félkör alakú csatorna (canales semicirculares) található - egy vízszintes síkban és kettő függőlegesen. A félkör alakú csatornák nagyon keskeny csövek, amelyek endolimfával vannak kitöltve. Mindegyik csatorna kiterjesztést képez az egyik végén - egy ampullát, ahol a vestibularis ideg végei találhatók, az érzékeny hám sejtjeiben elosztva, az úgynevezett halló fésűkagylóban (crista acustica) koncentrálva. A hallótaréj érzékeny hámjának sejtjei nagyon hasonlóak a foltban találhatóakhoz - az ampulla üregének felőli felületén összeragasztva egyfajta kefét (kupulát) tartalmazó szőrszálakat hordoznak. A kefe szabad felülete eléri a csatorna szemközti (felső) falát, üregének egy jelentéktelen lumenét szabadon hagyva, megakadályozva az endolimfa mozgását.
Az előcsarnok előtt található a fülkagyló (cochlea), amely szintén a csont belsejében található hártyás, spirálisan csavarodott csatorna. Az emberi cochleáris spirál 2 3/4forgás a központi csonttengely körül és vakon végződik. A csiga csontos tengelye csúcsával a középfül felé néz, tövével a belső hallónyílást zárja.
A fülkagyló spirális csatornájának üregében teljes hosszában egy spirális csontlemez távozik és kiáll a csont tengelyéből - egy septum, amely a csiga spirális üregét két járatra osztja: a felsőre, amely kommunikál a csiga tengelyével. a labirintus előcsarnokát, az úgynevezett előcsarnoklétrát (scala vestibuli), valamint az alsót, amely egyik végén a dobüreg kerek ablakának membránjában támaszkodik, és ezért scala tympaninak (scala tympani) nevezik. Ezeket a járatokat lépcsőknek nevezzük, mert spirálisan felcsavarva egy ferdén emelkedő, de lépcsők nélküli lépcsőhöz hasonlítanak. A cochlea végén mindkét járatot körülbelül 0,03 mm átmérőjű lyuk köti össze.
Ez a csiga üregét elzáró, a homorú falból kinyúló hosszanti csontlemez az ellenkező oldalt nem éri el, folytatása pedig egy kötőszöveti hártyás spirállemez, az úgynevezett főhártya, vagy főhártya (membrana basilaris), amely már szorosan csatlakozik a domború szemközti falhoz a fülkagyló közös üregének teljes hosszában.
A csontlemez szélétől egy másik membrán (Reissner-féle) a fő feletti szögben távozik, ami az első két lépés (létra) közötti kis átlagos pályát korlátozza. Ezt a mozgást cochlearis csatornának (ductus cochlearis) nevezik, és az előcsarnokkal kommunikál; ő a hallás szerve a szó megfelelő értelmében. A csiga csatornája keresztmetszetben háromszög alakú, és viszont (de nem teljesen) két emeletre osztja egy harmadik membrán - az integumentáris (membrana tectoria), amely láthatóan nagy szerepet játszik a az érzések észlelésének folyamata. Ennek az utolsó csatornának az alsó szintjén, a fő membránon, a neuroepithelium kiemelkedése formájában, egy nagyon összetett eszköz található, amely ténylegesen érzékeli a halláselemzőt - egy spirális (Corti) szerv (organon spirale Cortii) (2. 5), amelyet a fő membránnal együtt mosott az intralabirintus folyadék, és a hallás tekintetében ugyanazt a szerepet játszik, mint a retina a látással kapcsolatban.
Rizs. 5. Corti-szerv mikroszkópos szerkezete. 1 - fő membrán; 2 - fedőmembrán; 3 - hallósejtek; 4 - halló ganglionsejtek
A spirális szerv számos különféle támasztó- és hámsejtből áll, amelyek a fő membránon helyezkednek el. A hosszúkás cellák két sorban helyezkednek el, és Korti oszlopainak nevezik. Mindkét sor sejtjei kissé egymás felé hajlanak, és akár 4000 Corti-ívet is alkotnak a fülkagylóban. Ebben az esetben a cochlearis csatornában sejtközi anyaggal töltött, úgynevezett belső alagút képződik. A Corti oszlopainak belső felületén számos hengeres hámsejt található, amelyek szabad felületén 15-20 szőrszál található - ezek érzékeny, érzékelő, úgynevezett szőrsejtek. Vékony és hosszú szálak - hallószőrszálak, összeragasztás, finom ecseteket formázzon minden egyes ilyen cellán. A támogató Deiters-sejtek ezeknek a hallósejteknek a külső oldalához csatlakoznak. Így a szőrsejtek a bazális membránhoz rögzítődnek. Vékony, nem húsos idegrostok közelítenek feléjük, és rendkívül finom fibrilláris hálózatot alkotnak bennük. A hallóideg (ága - ramus cochlearis) behatol a fülkagyló közepébe, és a tengelye mentén halad, számos ágat bocsátva ki. Itt minden pépes idegrost elveszti mielinjét, és egy idegsejtbe kerül, amely a spirális ganglionsejtekhez hasonlóan kötőszöveti tokkal és gliahüvely sejtekkel rendelkezik. Ezen idegsejtek összessége egy spirális gangliont (ganglion spirale) alkot, amely a cochlearis tengely teljes perifériáját elfoglalja. Ebből az ideg ganglionból az idegrostok már az észlelő készülékhez - a spirális szervhez - irányulnak.
Ugyanaz a fő membrán, amelyen a spirális szerv található, a legvékonyabb, sűrű és szorosan megfeszített rostokból ("húrokból") (kb. 30 000) áll, amelyek a csiga tövétől (az ovális ablak közelében) kezdődnek. , fokozatosan meghosszabbodik a felső göndörségig, 50-ről 500-ra ?(pontosabban 0,04125-től 0,495 mm-ig), i.e. az ovális ablak közelében rövidek, a csiga teteje felé fokozatosan hosszabbodnak, körülbelül 10-12-szeresére nőve. A fő membrán hossza az alaptól a csiga tetejéig körülbelül 33,5 mm.
Helmholtz, aki a múlt század végén megalkotta a halláselméletet, összehasonlította a fülkagyló különböző hosszúságú rostjaival rendelkező fő membránját egy hangszerrel - egy hárfával, csak ebben az élő hárfában hatalmas számú "húr" található. feszített.
A hallási ingerek észlelő apparátusa a fülkagyló spirális (Corti) szerve. Az előcsarnok és a félköríves csatornák az egyensúlyi szervek szerepét töltik be. Igaz, a test helyzetének és mozgásának érzékelése a térben számos érzékszerv együttes működésétől függ: látás, tapintás, izomérzés stb., i.e. az egyensúly fenntartásához szükséges reflextevékenységet impulzusok biztosítják a különböző szervekben. De ebben a fő szerep az előcsarnoké és a félköríves csatornáké.
3.2 A halláselemző készülék érzékenysége
Az emberi fül a 16 és 20 000 Hz közötti légrezgéseket hangként érzékeli. Az észlelt hangok felső határa az életkortól függ: minél idősebb az ember, annál alacsonyabb; az idősek gyakran nem hallanak magas hangokat, például a tücsök hangját. Sok állatnál a felső határ magasabb; például a kutyákban lehetőség van feltételes reflexek egész sorát kialakítani az ember számára nem hallható hangokra.
300 Hz-ig és 3000 Hz feletti ingadozások esetén az érzékenység meredeken csökken: például 20 Hz-en és 20 000 Hz-en is. Az életkor előrehaladtával a halláselemző érzékenysége általában jelentősen csökken, de főleg a magas frekvenciájú hangokra, míg az alacsonyakra (másodpercenként 1000 oszcillációig) szinte változatlan marad az idős korig.
Ez azt jelenti, hogy a számítógépes rendszerek a beszédfelismerés minőségének javítása érdekében kizárhatják az elemzésből azokat a frekvenciákat, amelyek a 300-3000 Hz-es, vagy akár a 300-2400 Hz-es tartományon kívül esnek.
Teljes csend körülményei között a hallás érzékenysége megnő. Ha viszont megszólal egy bizonyos magasságú és állandó intenzitású hang, akkor az ehhez való alkalmazkodás eredményeként először gyorsan, majd egyre lassabban csökken a hangosság érzete. Azonban, bár kisebb mértékben, de csökken az érzékenység azokra a hangokra, amelyek frekvenciája többé-kevésbé közel áll a hangszínhez. Az adaptáció azonban általában nem fedi le az érzékelt hangok teljes tartományát. Amikor a hang leáll, a csendhez való alkalmazkodás miatt az előző érzékenységi szint 10-15 másodpercen belül visszaáll.
Az adaptáció részben az analizátor perifériás részétől függ, nevezetesen a hangberendezés erősítő funkciójában és a Corti-szerv szőrsejtjeinek ingerlékenységében bekövetkezett változásoktól. Az adaptációs jelenségekben az analizátor központi része is részt vesz, amit az is bizonyít, hogy ha csak az egyik fülre adunk hangot, mindkét fülben érzékenységeltolódások figyelhetők meg.
Az érzékenység is változik két különböző magasságú hang egyidejű hatására. Utóbbi esetben a gyenge hangot elnyomja az erősebb, főként azért, mert az erős hang hatására a kéregben fellépő gerjesztési fókusz csökkenti ugyanannak az analizátornak a kérgi szakaszának más részeinek ingerlékenységét. negatív indukció miatt.
Az erős hangoknak való hosszan tartó expozíció a kérgi sejtek gátlását okozhatja. Ennek eredményeként a halláselemző érzékenysége meredeken csökken. Ez az állapot az irritáció megszűnése után még egy ideig fennáll.
Következtetés
A halláselemző rendszer összetett felépítése az agy időbeli régiójába történő jelátvitel többlépcsős algoritmusának köszönhető. A külső és a középfül a hangrezgéseket továbbítja a belső fülben található cochlea felé. A cochleában elhelyezkedő érzékszervi szőrszálak a rezgéseket elektromos jelekké alakítják, amelyek az idegek mentén eljutnak az agy hallóterületére.
A beszédfelismerő programok elkészítésekor az ismeretek további alkalmazását szolgáló halláselemző működésének mérlegelésekor figyelembe kell venni a hallószerv érzékenységi határait is. Az ember által érzékelt hangrezgések frekvenciatartománya 16-20 000 Hz. A beszéd frekvenciatartománya azonban már 300-4000 Hz. A beszéd érthető marad a frekvenciatartomány további 300-2400 Hz-re szűkítésével. Ez a tény a beszédfelismerő rendszerekben felhasználható az interferencia hatásának csökkentésére.
Bibliográfia
1.P.A. Baranov, A.V. Voroncov, S.V. Sevcsenko. Társadalomtudomány: teljes kézikönyv. Moszkva 2013
2.Nagy Szovjet Enciklopédia, 3. kiadás (1969-1978), 23. kötet.
.A.V. Frolov, G.V. Frolov. A beszéd szintézise és felismerése. Modern megoldások.
.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Enciklopédiai szótár: Munkalélektan, vezetés, mérnökpszichológia és ergonómia. Moszkva, 2005
.Kucserov A.G. A hallás- és egyensúlyszerv anatómiája, élettana és kutatási módszerei. Moszkva, 2002
.Stankov A.G. Emberi anatómia. Moszkva, 1959
7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47
.
Korrepetálás
Segítségre van szüksége egy téma tanulásában?
Szakértőink tanácsot adnak vagy oktatói szolgáltatásokat nyújtanak az Önt érdeklő témákban.
Jelentkezés benyújtása a téma azonnali megjelölésével, hogy tájékozódjon a konzultáció lehetőségéről.
Betöltés...