(Sistem sensorik pendengaran)
pertanyaan kuliah:
1. Karakteristik struktural dan fungsional penganalisis pendengaran:
Sebuah. bagian luar telinga
B. telinga tengah
C. bagian dalam telinga
2. Departemen penganalisis pendengaran: perifer, konduktif, kortikal.
3. Persepsi ketinggian, intensitas suara dan lokalisasi sumber suara:
Sebuah. Fenomena listrik dasar di koklea
B. Persepsi suara dari ketinggian yang berbeda
C. Persepsi suara dengan intensitas berbeda
D. Identifikasi Sumber Suara (Pendengaran Binaural)
e. adaptasi pendengaran
1. Sistem sensorik pendengaran, penganalisa manusia jauh terpenting kedua, memainkan peran penting pada manusia sehubungan dengan munculnya ucapan artikulasi.
Fungsi alat analisa pendengaran: transformasi suara gelombang menjadi energi eksitasi saraf dan pendengaran merasa.
Seperti penganalisis lainnya, penganalisis pendengaran terdiri dari bagian periferal, konduktif, dan kortikal.
DEPARTEMEN PERIPHERAL
Mengubah energi gelombang suara menjadi energi grogi eksitasi - potensial reseptor (RP). Departemen ini meliputi:
Telinga bagian dalam (alat penerima suara);
telinga tengah (alat penghantar suara);
Telinga luar (pengambilan suara).
Komponen departemen ini digabungkan menjadi konsep organ pendengaran.
Fungsi departemen organ pendengaran
bagian luar telinga:
a) penangkap suara (auricle) dan mengarahkan gelombang suara ke saluran pendengaran eksternal;
b) menghantarkan gelombang suara melalui liang telinga ke gendang telinga;
c) perlindungan mekanis dan perlindungan dari pengaruh suhu lingkungan dari semua bagian lain dari organ pendengaran.
telinga tengah(departemen penghantar suara) adalah rongga timpani dengan 3 tulang pendengaran: palu, landasan dan sanggurdi.
Membran timpani memisahkan meatus auditorius eksternus dari kavum timpani. Gagang maleus dijalin ke gendang telinga, ujung lainnya diartikulasikan dengan landasan, yang, pada gilirannya, diartikulasikan dengan sanggurdi. Sanggurdi berbatasan dengan membran jendela oval. Dalam rongga timpani, tekanan yang sama dengan tekanan atmosfer dipertahankan, yang sangat penting untuk persepsi suara yang memadai. Fungsi ini dilakukan oleh tuba Eustachius, yang menghubungkan rongga telinga tengah dengan faring. Saat menelan, tabung terbuka, akibatnya rongga timpani berventilasi dan tekanan di dalamnya sama dengan tekanan atmosfer. Jika tekanan eksternal berubah dengan cepat (naik cepat ke ketinggian), dan menelan tidak terjadi, maka perbedaan tekanan antara udara atmosfer dan udara di rongga timpani menyebabkan ketegangan membran timpani dan munculnya sensasi yang tidak menyenangkan (“ isian telinga"), mengurangi persepsi suara.
Area membran timpani (70 mm 2) jauh lebih besar daripada area jendela oval (3,2 mm 2), yang karenanya memperoleh tekanan gelombang suara pada membran jendela oval sebesar 25 kali. Hubungan tulang mengurangi amplitudo gelombang suara sebanyak 2 kali, oleh karena itu, amplifikasi gelombang suara yang sama terjadi pada jendela oval rongga timpani. Akibatnya, telinga tengah menguatkan suara sekitar 60-70 kali, dan jika kita memperhitungkan efek penguatan telinga luar, nilai ini meningkat 180-200 kali. Dalam hal ini, dengan getaran suara yang kuat, untuk mencegah efek destruktif suara pada alat reseptor telinga bagian dalam, telinga tengah secara refleks mengaktifkan "mekanisme pelindung". Ini terdiri dari yang berikut: di telinga tengah ada 2 otot, salah satunya meregangkan gendang telinga, yang lain memperbaiki sanggurdi. Dengan efek suara yang kuat, otot-otot ini, ketika direduksi, membatasi amplitudo osilasi membran timpani dan memperbaiki sanggurdi. Ini "memadamkan" gelombang suara dan mencegah eksitasi berlebihan dan penghancuran fonoreseptor organ Corti.
bagian dalam telinga: diwakili oleh koklea - saluran tulang yang dipilin secara spiral (2,5 ikal pada manusia). Terusan ini dibagi sepanjang seluruh panjangnya menjadi tiga bagian sempit (tangga) oleh dua membran: membran utama dan membran vestibular (Reissner).
Pada membran utama ada organ spiral - organ Corti (organ Corti) - ini sebenarnya adalah alat penerima suara dengan sel reseptor - ini adalah bagian perifer dari penganalisis pendengaran.
Helicotrema (foramen) menghubungkan kanal superior dan inferior di bagian atas koklea. Saluran tengah terisolasi.
Di atas organ Corti adalah membran tektorial, salah satu ujungnya tetap, sementara yang lain tetap bebas. Rambut sel rambut luar dan dalam organ Corti bersentuhan dengan membran tektorial, yang disertai dengan eksitasinya, mis. energi getaran suara diubah menjadi energi proses eksitasi.
Struktur organ Corti
Proses transformasi dimulai dengan gelombang suara yang masuk ke telinga luar; mereka menggerakkan gendang telinga. Getaran membran timpani ditransmisikan melalui sistem ossicular telinga tengah ke membran jendela oval, yang menyebabkan getaran perilimfe skala vestibular. Getaran ini ditransmisikan melalui helikotrema ke perilimfe skala timpani dan mencapai jendela bundar, menonjolkannya ke telinga tengah (ini tidak memungkinkan gelombang suara memudar ketika melewati kanal vestibular dan timpani koklea). Getaran perilimfe ditransmisikan ke endolimfe, yang menyebabkan osilasi membran utama. Serabut membran utama bergerak berosilasi bersama dengan sel reseptor (sel rambut luar dan dalam) organ Corti. Dalam hal ini, rambut-rambut fonoreseptor bersentuhan dengan membran tektorial. Silia sel-sel rambut berubah bentuk, ini menyebabkan pembentukan potensial reseptor, dan atas dasar itu, potensial aksi (impuls saraf), yang dibawa sepanjang saraf pendengaran dan ditransmisikan ke bagian selanjutnya dari penganalisis pendengaran.
DEPARTEMEN KONDUKSI ANALIZER PENDENGARAN
Departemen konduktif penganalisis pendengaran disajikan saraf pendengaran. Ini dibentuk oleh akson neuron ganglion spiral (neuron pertama dari jalur). Dendrit neuron ini menginervasi sel-sel rambut organ Corti (tautan aferen), akson membentuk serat saraf pendengaran. Serabut saraf pendengaran berakhir pada neuron nukleus badan koklea (pasangan MD VIII) (neuron kedua). Kemudian, setelah decussation parsial, serat jalur pendengaran pergi ke badan genikulatum medial talamus, di mana pergantian terjadi lagi (neuron ketiga). Dari sini, eksitasi memasuki korteks (lobus temporal, girus temporal superior, girus Geschl melintang) - ini adalah korteks pendengaran proyeksi.
DEPARTEMEN KORTIKAL AUDIO ANALYZER
Diwakili di lobus temporal korteks serebral - girus temporal superior, girus temporal transversal Heschl. Zona pendengaran gnostik kortikal dikaitkan dengan zona proyeksi korteks ini - Area bicara sensorik Wernicke dan zona praktis - Pusat bicara motorik Broca(girus frontalis inferior). Aktivitas ramah dari tiga zona kortikal memastikan perkembangan dan fungsi bicara.
Sistem sensorik pendengaran memiliki umpan balik yang memberikan pengaturan aktivitas semua tingkat penganalisis pendengaran dengan partisipasi jalur menurun yang dimulai dari neuron korteks "pendengaran" dan secara berurutan beralih di badan genikulatum medial talamus, inferior tuberkel quadrigemina otak tengah dengan pembentukan jalur desendens tektospinal dan pada badan koklea inti medula oblongata dengan pembentukan saluran vestibulospinal. Ini memberikan, sebagai respons terhadap aksi stimulus suara, pembentukan reaksi motorik: memutar kepala dan mata (dan pada hewan - telinga) ke arah stimulus, serta meningkatkan nada otot-otot fleksor (fleksi otot-otot fleksor). anggota badan di persendian, yaitu kesiapan untuk melompat atau berlari).
korteks pendengaran
KARAKTERISTIK FISIK GELOMBANG SUARA YANG DIPERCEPAT OLEH ORGANIUM PENDENGARAN
1. Karakteristik pertama dari gelombang suara adalah frekuensi dan amplitudonya.
Frekuensi gelombang suara menentukan nada!
Seseorang membedakan gelombang bunyi dengan frekuensi 16 hingga 20.000 Hz (ini sesuai dengan 10-11 oktaf). Bunyi yang frekuensinya di bawah 20 Hz (infrasonik) dan di atas 20.000 Hz (ultrasounds) oleh seseorang tidak terasa!
Bunyi yang terdiri dari getaran sinusoidal atau harmonik disebut nada(frekuensi tinggi - nada tinggi, frekuensi rendah - nada rendah). Bunyi yang frekuensinya tidak berhubungan disebut kebisingan.
2. Karakteristik suara kedua yang dibedakan oleh sistem indera pendengaran adalah kekuatan atau intensitasnya.
Kekuatan suara (intensitasnya) bersama dengan frekuensi (nada suara) dianggap sebagai: volume. Satuan kenyaringan adalah bel = lg I / I 0, namun dalam prakteknya lebih sering digunakan desibel (dB)(0,1 bela). Desibel adalah 0,1 logaritma desimal dari rasio intensitas suara dengan intensitas ambangnya: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. Tingkat volume maksimum saat suara menyebabkan rasa sakit adalah 130-140 dB.
Sensitivitas penganalisis pendengaran ditentukan oleh intensitas suara minimum yang menyebabkan sensasi pendengaran.
Di wilayah getaran suara dari 1000 hingga 3000 Hz, yang sesuai dengan ucapan manusia, telinga memiliki sensitivitas terbesar. Himpunan frekuensi ini disebut zona bicara(1000-3000Hz). Sensitivitas suara mutlak dalam rentang ini adalah 1*10 -12 W/m 2 . Pada suara di atas 20.000 Hz dan di bawah 20 Hz, sensitivitas pendengaran absolut menurun tajam - 1 * 10 -3 W / m 2. Dalam rentang bicara, suara dianggap memiliki tekanan kurang dari 1/1000 bar (bar sama dengan 1/1.000.000 tekanan atmosfer normal). Berdasarkan hal ini, dalam perangkat transmisi, untuk memberikan pemahaman yang memadai tentang ucapan, informasi harus ditransmisikan dalam rentang frekuensi ucapan.
MEKANISME PERSEPSI TINGGI (FREKUENSI), INTENSITAS (DAYA) DAN LOKALISASI SUMBER SUARA (BINAURAL PENDENGARAN)
Persepsi frekuensi gelombang suara
Bagian penerima dari penganalisis pendengaran adalah telinga, bagian konduktif adalah saraf pendengaran, dan bagian tengah adalah zona pendengaran korteks serebral. Organ pendengaran terdiri dari tiga bagian: telinga luar, tengah dan dalam. Telinga tidak hanya mencakup organ pendengaran yang sebenarnya, yang melaluinya sensasi pendengaran dirasakan, tetapi juga organ keseimbangan, yang dengannya tubuh ditahan pada posisi tertentu.
Telinga luar terdiri dari daun telinga dan meatus auditorius eksternus. Cangkangnya dibentuk oleh tulang rawan yang kedua sisinya dilapisi kulit. Dengan bantuan cangkang, seseorang mengetahui arah suara. Otot-otot yang menggerakkan daun telinga belum sempurna pada manusia. Meatus auditorius eksterna tampak seperti tabung sepanjang 30 mm, dilapisi kulit, di dalamnya terdapat kelenjar khusus yang mensekresikan kotoran telinga. Secara mendalam, meatus auditorius dikencangkan dengan gendang telinga tipis berbentuk oval. Di sisi telinga tengah, di tengah membran timpani, pegangan maleus diperkuat. Membran itu elastis; ketika gelombang suara menyerang, ia mengulangi getaran ini tanpa distorsi.
Telinga tengah diwakili oleh rongga timpani, yang berkomunikasi dengan nasofaring melalui tabung pendengaran (Eustachius); itu dibatasi dari telinga luar oleh membran timpani. Komponen departemen ini adalah palu, landasan Dan stapes. Dengan pegangannya, maleus menyatu dengan gendang telinga, sedangkan landasan diartikulasikan dengan maleus dan sanggurdi, yang menutupi lubang oval yang mengarah ke telinga bagian dalam. Pada dinding yang memisahkan telinga tengah dengan telinga dalam, selain jendela oval, juga terdapat jendela bundar yang dilapisi selaput.
Struktur organ pendengaran :
1 -
daun telinga, 2 - meatus pendengaran eksternal,
3 - membran timpani, 4 -
rongga telinga tengah, 5 - tabung pendengaran, 6 -
koklea, 7 - saluran setengah lingkaran, 8 -
landasan, 9 - palu, 10 -
stapes
Telinga bagian dalam, atau labirin, terletak di ketebalan tulang temporal dan memiliki dinding ganda: labirin membran seolah-olah dimasukkan ke dalam tulang, mengulangi bentuknya. Ruang seperti celah di antara mereka diisi dengan cairan transparan - perilimfe, rongga labirin membranosa endolimfe. Labirin Disajikan ambang batas anterior untuk itu adalah koklea, posterior - saluran setengah lingkaran. Koklea berkomunikasi dengan rongga telinga tengah melalui jendela bundar yang ditutupi dengan membran, dan ruang depan melalui jendela oval.
Organ pendengaran adalah koklea, selebihnya adalah organ keseimbangan. Koklea adalah saluran spiral dengan 2 3/4 putaran, dipisahkan oleh septum membran tipis. Membran ini melengkung secara spiral dan disebut dasar. Ini terdiri dari jaringan berserat, termasuk sekitar 24 ribu serat khusus (string pendengaran) dengan panjang yang berbeda dan terletak di sepanjang seluruh koklea: yang terpanjang - di puncaknya, di pangkalan - yang paling pendek. Di atas serat-serat ini menggantung sel-sel rambut pendengaran - reseptor. Ini adalah ujung perifer dari penganalisis pendengaran, atau organ Corti. Rambut sel reseptor menghadap rongga koklea - endolimfe, dan saraf pendengaran berasal dari sel itu sendiri.
Persepsi terhadap rangsangan suara. Gelombang suara yang melewati saluran pendengaran eksternal menyebabkan getaran gendang telinga dan ditransmisikan ke tulang-tulang pendengaran, dan dari mereka ke membran jendela oval yang mengarah ke ruang depan koklea. Osilasi yang dihasilkan menggerakkan perilimfe dan endolimfe telinga bagian dalam dan dirasakan oleh serat-serat membran utama, yang membawa sel-sel organ Corti. Suara bernada tinggi dengan frekuensi osilasi tinggi dirasakan oleh serat pendek yang terletak di dasar koklea dan ditransmisikan ke rambut sel-sel organ Corti. Dalam hal ini, tidak semua sel tereksitasi, tetapi hanya sel yang berada pada serat dengan panjang tertentu. Akibatnya, analisis utama sinyal suara sudah dimulai di organ Corti, dari mana eksitasi ditransmisikan di sepanjang serat saraf pendengaran ke pusat pendengaran korteks serebral di lobus temporal, tempat penilaian kualitatif mereka dilakukan.
aparatus vestibular. Aparat vestibular memainkan peran penting dalam menentukan posisi tubuh dalam ruang, gerakannya, dan kecepatan gerakannya. Itu terletak di telinga bagian dalam dan terdiri dari: vestibulum dan tiga kanalis semisirkularis ditempatkan pada tiga bidang yang saling tegak lurus. Kanalis semisirkularis diisi dengan endolimfe. Ada dua kantung di endolimfe ruang depan - bulat Dan bulat telur dengan batu kapur khusus - statolit, berdekatan dengan sel-sel reseptor kantung rambut.
Dalam posisi normal tubuh, statolit mengiritasi rambut sel yang lebih rendah dengan tekanannya; ketika posisi tubuh berubah, statolit juga bergerak dan mengiritasi sel lain dengan tekanannya; impuls yang diterima ditransmisikan ke korteks serebral. Menanggapi iritasi reseptor vestibular yang terkait dengan otak kecil dan zona motorik belahan otak, tonus otot dan posisi tubuh dalam ruang secara refleks berubah.Tiga kanal setengah lingkaran berangkat dari kantung oval, yang awalnya memiliki ekstensi - ampul, di mana ada sel-sel rambut - reseptor. Karena saluran terletak di tiga bidang yang saling tegak lurus, endolimfe di dalamnya, ketika posisi tubuh berubah, mengiritasi reseptor tertentu, dan eksitasi ditransmisikan ke bagian otak yang sesuai. Tubuh secara refleks merespon dengan perubahan yang diperlukan dalam posisi tubuh.
Kebersihan pendengaran. Kotoran telinga menumpuk di saluran pendengaran eksternal, debu dan mikroorganisme berlama-lama di dalamnya, jadi Anda perlu mencuci telinga secara teratur dengan air sabun hangat; Dalam keadaan apa pun belerang tidak boleh dihilangkan dengan benda keras. Pekerjaan sistem saraf yang berlebihan dan pendengaran yang berlebihan dapat menyebabkan suara dan kebisingan yang tajam. Kebisingan yang berkepanjangan sangat berbahaya, dan gangguan pendengaran dan bahkan ketulian terjadi. Kebisingan yang kuat mengurangi produktivitas hingga 40-60%. Untuk memerangi kebisingan dalam kondisi produksi, pelapis dinding dan langit-langit dengan bahan penyerap suara khusus, headphone anti-kebisingan individual digunakan. Motor dan peralatan mesin dipasang di atas fondasi yang meredam kebisingan dari guncangan mekanisme.
Telinga manusia dirancang untuk menangkap berbagai gelombang suara dan mengubahnya menjadi impuls listrik untuk dikirim ke otak untuk dianalisis. Berbeda dengan alat vestibular yang berhubungan dengan organ pendengaran yang berfungsi normal hampir sejak seseorang lahir, pendengaran membutuhkan waktu yang lama untuk terbentuk. Pembentukan penganalisis pendengaran berakhir tidak lebih awal dari pada usia 12 tahun, dan ketajaman pendengaran terbesar dicapai pada usia 14-19. penganalisis pendengaran memiliki tiga bagian: perifer atau organ pendengaran (telinga); konduktif, termasuk jalur saraf; kortikal, terletak di lobus temporal otak. Selain itu, ada beberapa pusat pendengaran di korteks serebral. Beberapa dari mereka (girus temporal bawah) dirancang untuk merasakan suara yang lebih sederhana - nada dan suara, yang lain dikaitkan dengan sensasi suara paling kompleks yang terjadi ketika seseorang berbicara sendiri, mendengarkan pidato atau musik.
Struktur telinga manusia Penganalisis pendengaran manusia merasakan gelombang suara dengan frekuensi osilasi 16 hingga 20 ribu per detik (16-20.000 hertz, Hz). Ambang batas suara atas pada orang dewasa adalah 20.000 Hz; ambang bawah berada dalam kisaran 12 hingga 24 Hz. Anak-anak memiliki batas atas pendengaran yang lebih tinggi sekitar 22.000 Hz; pada orang tua, sebaliknya, biasanya lebih rendah - sekitar 15.000 Hz. Telinga memiliki kerentanan terbesar terhadap suara dengan frekuensi osilasi mulai dari 1000 hingga 4000 Hz. Di bawah 1000 Hz dan di atas 4000 Hz, rangsangan organ pendengaran sangat berkurang. Telinga adalah organ vestibular-pendengaran yang kompleks. Seperti semua organ indera kita, telinga manusia melakukan dua fungsi. Dia merasakan gelombang suara dan bertanggung jawab atas posisi tubuh di ruang angkasa dan kemampuan untuk menjaga keseimbangan. Ini adalah organ berpasangan yang terletak di tulang temporal tengkorak, dibatasi dari luar oleh daun telinga. Reseptor sistem pendengaran dan vestibular terletak di telinga bagian dalam. Perangkat sistem vestibular dapat dilihat secara terpisah, dan sekarang mari kita beralih ke deskripsi struktur bagian-bagian organ pendengaran.
Organ pendengaran terdiri dari 3 bagian: telinga luar, tengah dan dalam, dan telinga luar dan tengah berperan sebagai alat penghantar suara, dan telinga bagian dalam - penerima suara. Prosesnya dimulai dengan suara - gerakan osilasi udara atau getaran, di mana gelombang suara merambat ke arah pendengar, akhirnya mencapai gendang telinga. Pada saat yang sama, telinga kita sangat sensitif dan hanya mampu merasakan perubahan tekanan 1-10 atmosfer.
Struktur telinga luar Telinga luar terdiri atas daun telinga dan meatus auditorius eksternus. Suara pertama mencapai telinga, yang bertindak sebagai penerima gelombang suara. Daun telinga dibentuk oleh tulang rawan elastis, ditutupi dengan kulit di bagian luar. Penentuan arah suara pada manusia dikaitkan dengan pendengaran binaural, yaitu pendengaran dengan dua telinga. Setiap suara lateral tiba di satu telinga sebelum yang lain. Perbedaan waktu (beberapa fraksi milidetik) dari datangnya gelombang suara yang dirasakan oleh telinga kiri dan kanan memungkinkan untuk menentukan arah suara. Dengan kata lain, persepsi alami kita tentang suara adalah stereoponis.
Daun telinga manusia memiliki relief unik berupa tonjolan, cekungan, dan alur. Ini diperlukan untuk analisis akustik terbaik, juga memungkinkan Anda mengenali arah dan sumber suara. Lipatan daun telinga manusia menimbulkan distorsi frekuensi kecil ke dalam suara yang memasuki saluran telinga, tergantung pada lokalisasi horizontal dan vertikal dari sumber suara. Dengan demikian, otak menerima informasi tambahan untuk memperjelas lokasi sumber suara. Efek ini terkadang digunakan dalam akustik, termasuk untuk menciptakan kesan suara surround saat mendesain speaker dan headphone. Daun telinga juga memperkuat gelombang suara, yang kemudian memasuki saluran pendengaran eksternal - ruang dari cangkang ke membran timpani, panjang sekitar 2,5 cm dan diameter sekitar 0,7 cm. Saluran pendengaran memiliki resonansi lemah pada frekuensi sekitar 3000 Hz. .
Karakteristik menarik lainnya dari saluran pendengaran eksternal adalah adanya kotoran telinga, yang terus-menerus dikeluarkan dari kelenjar. Kotoran telinga adalah rahasia lilin dari 4000 kelenjar sebaceous dan sulfur dari saluran telinga. Fungsinya untuk melindungi kulit saluran ini dari infeksi bakteri dan partikel asing atau, misalnya, serangga yang bisa masuk ke telinga. Orang yang berbeda memiliki jumlah belerang yang berbeda. Dengan akumulasi belerang yang berlebihan, pembentukan sumbat belerang dimungkinkan. Jika saluran telinga tersumbat total, ada sensasi telinga tersumbat dan gangguan pendengaran, termasuk resonansi suara sendiri di telinga yang tersumbat. Gangguan ini berkembang secara tiba-tiba, paling sering ketika air memasuki meatus auditorius eksternal saat mandi.
Telinga luar dan tengah dipisahkan oleh membran timpani, yang merupakan lempeng jaringan ikat tipis. Membran timpani tebalnya sekitar 0,1 mm dan diameternya sekitar 9 mm. Di luar, ditutupi dengan epitel, dan di dalam - dengan selaput lendir. Membran timpani terletak miring dan mulai berosilasi ketika gelombang suara menghantamnya. Gendang telinga sangat sensitif, tetapi begitu getaran terdeteksi dan ditransmisikan, gendang telinga kembali ke posisi semula hanya dalam 0,005 detik.
Struktur telinga tengah Di telinga kita, suara bergerak ke sel-sel sensitif yang menerima sinyal suara melalui perangkat yang cocok dan menguatkan - telinga tengah. Telinga tengah adalah rongga timpani, yang memiliki bentuk gendang datar kecil dengan membran berosilasi yang diregangkan dengan ketat dan tabung pendengaran (Eustachius). Di rongga telinga tengah terdapat tulang-tulang pendengaran - maleus, landasan dan sanggurdi. Otot-otot kecil membantu mengirimkan suara dengan mengatur pergerakan tulang-tulang ini. Setelah mencapai gendang telinga, suara menyebabkannya bergetar. Gagang maleus dijalin ke gendang telinga dan, dengan berayun, palu itu bergerak. Di ujung yang lain, maleus terhubung ke landasan, dan yang terakhir, dengan bantuan sendi, diartikulasikan secara bergerak dengan sanggurdi. Otot sanggurdi melekat pada sanggurdi, yang menahannya pada membran jendela oval (jendela ruang depan), yang memisahkan telinga tengah dari bagian dalam, berisi cairan. Sebagai hasil dari transmisi gerakan, sanggurdi, yang dasarnya menyerupai piston, terus-menerus didorong ke dalam membran jendela oval telinga bagian dalam.
Fungsi tulang-tulang pendengaran adalah untuk memberikan peningkatan tekanan gelombang suara ketika ditransmisikan dari membran timpani ke membran jendela oval. Amplifier ini (sekitar 30-40 kali) membantu gelombang suara lemah yang terjadi pada gendang telinga mengatasi hambatan dari membran jendela oval dan mengirimkan getaran ke telinga bagian dalam. Ketika gelombang suara berpindah dari media udara ke media cair, sebagian besar energi suara hilang dan, oleh karena itu, diperlukan mekanisme penguatan suara. Namun, dengan suara keras, mekanisme yang sama menurunkan sensitivitas seluruh sistem agar tidak merusaknya.
Tekanan udara di dalam telinga tengah harus sama dengan tekanan di luar membran timpani untuk memastikan kondisi normal untuk fluktuasinya. Untuk menyamakan tekanan, rongga timpani dihubungkan ke nasofaring melalui tabung pendengaran (Eustachius) dengan panjang 3,5 cm dan diameter sekitar 2 mm. Saat menelan, menguap, dan mengunyah, tabung Eustachius terbuka untuk membiarkan udara luar masuk. Ketika tekanan eksternal berubah, kadang-kadang telinga "berbaring", yang biasanya diselesaikan dengan fakta bahwa menguap secara refleks disebabkan. Pengalaman menunjukkan bahwa telinga yang tersumbat bahkan lebih efektif diatasi dengan gerakan menelan. Kerusakan tabung menyebabkan rasa sakit dan bahkan pendarahan di telinga.
Struktur telinga bagian dalam. Gerakan mekanis ossicles di telinga bagian dalam diubah menjadi sinyal listrik. Telinga bagian dalam adalah formasi tulang berongga di tulang temporal, dibagi menjadi kanal tulang dan rongga yang berisi alat reseptor penganalisis pendengaran dan organ keseimbangan. Bagian organ pendengaran dan keseimbangan ini disebut labirin karena bentuknya yang rumit. Labirin tulang terdiri dari vestibulum, koklea dan kanalis semisirkularis, tetapi hanya koklea yang berhubungan langsung dengan pendengaran. Koklea adalah saluran dengan panjang sekitar 32 mm, melingkar dan berisi cairan limfatik. Setelah menerima getaran dari membran timpani, sanggurdi dengan gerakannya menekan membran jendela ruang depan dan menciptakan fluktuasi tekanan di dalam cairan koklea. Getaran ini merambat dalam cairan koklea dan mencapai organ pendengaran yang tepat, organ spiral atau organ Corti. Itu mengubah getaran cairan menjadi sinyal listrik yang melewati saraf ke otak. Agar sanggurdi mengirimkan tekanan melalui cairan, di bagian tengah labirin, ruang depan, ada jendela koklea bundar yang ditutupi dengan membran fleksibel. Ketika stapes plunger memasuki foramen ovale vestibulum, membran jendela koklea menonjol di bawah tekanan cairan koklea. Osilasi dalam rongga tertutup hanya mungkin terjadi dengan adanya rekoil. Peran pengembalian seperti itu dilakukan oleh membran jendela bundar.
Labirin tulang koklea dibungkus dalam bentuk spiral dengan 2,5 putaran dan berisi labirin membran dengan bentuk yang sama di dalamnya. Di beberapa tempat, labirin membranosa melekat pada periosteum labirin tulang dengan tali penghubung. Antara labirin tulang dan membran adalah cairan - perilimfe. Gelombang suara, diperkuat oleh 30-40 dB menggunakan sistem tulang pendengaran-gendang telinga, mencapai jendela vestibulum, dan getarannya ditransmisikan ke perilimfe. Gelombang suara pertama melewati perilimfe ke puncak spiral, di mana getaran merambat melalui lubang ke jendela koklea. Di dalam labirin membran diisi dengan cairan lain - endolimfe. Cairan di dalam labirin membranosa (duktus koklearis) dipisahkan dari perilimfe dari atas oleh lempeng integumen yang fleksibel, dan dari bawah oleh membran utama elastis, yang bersama-sama membentuk labirin membranosa. Pada membran utama adalah alat penerima suara, organ Corti. Membran utama terdiri dari sejumlah besar (24.000) serat berserat dengan berbagai panjang, membentang seperti benang. Serat-serat ini membentuk jaringan elastis, yang secara keseluruhan beresonansi dengan getaran bergradasi ketat.
Sel saraf organ Corti mengubah gerakan osilasi lempeng menjadi sinyal listrik. Mereka disebut sel rambut. Sel rambut bagian dalam tersusun dalam satu baris, ada 3,5 ribu. Sel rambut luar tersusun dalam tiga hingga empat baris, ada 12–20 ribu. Setiap sel rambut memiliki bentuk memanjang, memiliki 60– 70 rambut kecil (stereocilia) sepanjang 4-5 m.
Semua energi suara terkonsentrasi di ruang yang dibatasi oleh dinding koklea dan membran utama (satu-satunya tempat yang lentur). Serat-serat membran utama memiliki panjang yang berbeda dan, karenanya, frekuensi resonansi yang berbeda. Serat terpendek terletak di dekat jendela oval, frekuensi resonansinya sekitar 20.000 Hz. Yang terpanjang berada di puncak spiral dan memiliki frekuensi resonansi sekitar 16 Hz. Ternyata setiap sel rambut, tergantung pada lokasinya di membran utama, disetel ke frekuensi suara tertentu, dan sel yang disetel ke frekuensi rendah terletak di bagian atas koklea, dan frekuensi tinggi ditangkap oleh sel. dari bagian bawah koklea. Ketika sel-sel rambut mati karena suatu alasan, seseorang kehilangan kemampuan untuk merasakan suara dari frekuensi yang sesuai.
Gelombang suara merambat di sepanjang perilimfe dari jendela vestibulum ke jendela koklea hampir seketika, dalam waktu sekitar 4 * 10-5 detik. Tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh gelombang ini menggeser lempeng integumen relatif terhadap permukaan organ Corti. Akibatnya, lempeng integumen merusak bundel stereosilia sel rambut, yang mengarah ke eksitasinya, yang ditransmisikan ke ujung neuron sensorik primer.
Perbedaan komposisi ion endolimfe dan perilimfe menimbulkan perbedaan potensial. Dan antara endolimfe dan lingkungan intraseluler sel reseptor, beda potensial mencapai kira-kira 0,16 volt. Perbedaan potensial yang signifikan seperti itu berkontribusi pada eksitasi sel-sel rambut bahkan di bawah aksi sinyal suara lemah yang menyebabkan sedikit getaran pada membran utama. Ketika stereosilia sel rambut berubah bentuk, potensial reseptor muncul di dalamnya, yang mengarah pada pelepasan regulator yang bekerja pada ujung serat saraf pendengaran dan dengan demikian menggairahkannya.
Sel-sel rambut dihubungkan dengan ujung serabut saraf, yang, setelah meninggalkan organ Corti, membentuk saraf pendengaran (cabang koklea dari saraf vestibulocochlear). Gelombang suara yang diubah menjadi impuls listrik ditransmisikan sepanjang saraf pendengaran ke korteks temporal.
Saraf pendengaran terdiri dari ribuan serabut saraf terbaik. Masing-masing dimulai dari bagian tertentu koklea dan, dengan demikian, mentransmisikan frekuensi suara tertentu. Beberapa sel rambut berhubungan dengan setiap serat saraf pendengaran, sehingga sekitar 10.000 serat memasuki sistem saraf pusat. Impuls dari suara frekuensi rendah ditransmisikan di sepanjang serat yang berasal dari bagian atas koklea, dan dari suara frekuensi tinggi - di sepanjang serat yang terkait dengan dasarnya. Dengan demikian, fungsi telinga bagian dalam adalah mengubah getaran mekanis menjadi getaran listrik, karena otak hanya dapat menangkap sinyal listrik.
Organ pendengaran adalah alat yang melaluinya kita menerima informasi suara. Tapi kita mendengar cara otak kita memahami, memproses, dan mengingat. Representasi suara atau gambar dibuat di otak. Dan, jika musik terdengar di kepala kita atau suara seseorang diingat, maka karena otak memiliki filter input, perangkat memori, dan kartu suara, itu bisa menjadi pembicara yang membosankan dan pusat musik yang nyaman bagi kita.
Penganalisis- satu set formasi saraf yang memberikan kesadaran dan evaluasi rangsangan yang bekerja pada tubuh. Alat analisis terdiri dari reseptor yang merasakan stimulasi, bagian konduktif dan bagian tengah - area tertentu dari korteks serebral tempat sensasi terbentuk.
Reseptor- ujung sensitif yang merasakan iritasi dan mengubah sinyal eksternal menjadi impuls saraf. bagian konduktor analyzer terdiri dari saraf dan jalur yang sesuai. Bagian tengah penganalisis adalah salah satu departemen sistem saraf pusat.
penganalisa visualmemberikan informasi visual dari lingkungan dan termasuk
dari tiga bagian: perifer - mata, konduksi - saraf optik dan pusat - zona subkortikal dan visual korteks serebral.
Mata terdiri dari bola mata dan alat bantu, yang meliputi kelopak mata, bulu mata, kelenjar lakrimal dan otot-otot bola mata.
Bola mata terletak di orbit dan memiliki bentuk bola dan 3 cangkang: berserat, bagian belakangnya dibentuk oleh buram protein kerang ( sklera),pembuluh darah Dan jala. Bagian koroid yang mengandung pigmen disebut iris. Di tengah iris adalah murid, yang dapat mengubah diameter bukaannya dengan mengontraksikan otot mata. Bagian belakang retina merasakan rangsangan ringan. Bagian depannya buta dan tidak mengandung elemen fotosensitif. Elemen peka cahaya retina adalah tongkat(memberikan penglihatan di senja dan kegelapan) dan kerucut(reseptor penglihatan warna yang bekerja dalam cahaya tinggi). Kerucut terletak lebih dekat ke pusat retina (makula lutea), dan batang terkonsentrasi di pinggirannya. Titik keluar nervus optikus disebut titik buta.
Rongga bola mata terisi tubuh vitreus. Lensa memiliki bentuk lensa bikonveks. Ia mampu mengubah kelengkungannya dengan kontraksi otot siliaris. Saat melihat objek dekat, lensa berkontraksi, dan saat melihat objek jauh, lensa mengembang. Kemampuan lensa ini disebut akomodasi. Antara kornea dan iris adalah ruang anterior mata, antara iris dan lensa adalah ruang posterior. Kedua ruang diisi dengan cairan bening. Sinar cahaya, dipantulkan dari benda, melewati kornea, ruang basah, lensa, badan vitreous dan, karena pembiasan pada lensa, jatuh pada bintik kuning retina adalah tempat penglihatan terbaik. Hal ini menimbulkan bayangan benda nyata, terbalik, diperkecil. Dari retina, di sepanjang saraf optik, impuls memasuki bagian tengah penganalisis - zona visual korteks serebral, yang terletak di lobus oksipital. Di korteks, informasi yang diterima dari reseptor retina diproses dan orang tersebut merasakan pantulan alami objek tersebut.
Persepsi visual yang normal disebabkan oleh:
- fluks bercahaya yang cukup;
- memfokuskan gambar pada retina (memfokuskan di depan retina berarti miopia, dan di belakang retina - rabun jauh);
- implementasi refleks akomodasi.
Indikator penglihatan yang paling penting adalah ketajamannya, mis. keterbatasan kemampuan mata untuk membedakan benda-benda kecil.
Organ pendengaran dan keseimbangan.
penganalisis pendengaran memberikan persepsi informasi suara dan pemrosesannya di bagian tengah korteks serebral. Bagian perifer dari penganalisis dibentuk oleh: telinga bagian dalam dan saraf pendengaran. Bagian tengah dibentuk oleh pusat subkortikal tengah dan diensefalon dan korteks temporal.
Telinga- organ berpasangan yang terdiri dari telinga luar, tengah dan dalam
bagian luar telinga meliputi daun telinga, saluran pendengaran eksternal dan membran timpani.
telinga tengah Ini terdiri dari rongga timpani, rantai tulang-tulang pendengaran dan tabung pendengaran (Eustachius). Tabung pendengaran menghubungkan rongga timpani dengan rongga nasofaring. Ini memastikan pemerataan tekanan di kedua sisi gendang telinga. Tulang-tulang pendengaran, palu, landasan, dan sanggurdi, menghubungkan membran timpani ke membran foramen ovale yang mengarah ke koklea. Telinga tengah mentransmisikan gelombang suara dari lingkungan dengan kepadatan rendah (udara) ke lingkungan dengan kepadatan tinggi (endolymph), yang berisi sel-sel reseptor telinga bagian dalam. bagian dalam telinga terletak di ketebalan tulang temporal dan terdiri dari tulang dan labirin membran yang terletak di dalamnya. Ruang di antara mereka diisi dengan perilymph, dan rongga labirin membran diisi dengan endolymph. Ada tiga bagian di labirin tulang - vestibulum, koklea dan kanalis semisirkularis. Organ pendengaran adalah koklea - saluran spiral 2,5 putaran. Rongga koklea dibagi oleh membran utama membran, terdiri dari serat dengan panjang yang berbeda. Pada membran utama terdapat sel-sel rambut reseptor. Getaran membran timpani diteruskan ke tulang-tulang pendengaran. Mereka memperkuat getaran ini hampir 50 kali dan ditransmisikan melalui jendela oval ke dalam cairan koklea, di mana mereka dirasakan oleh serat-serat membran utama. Sel reseptor koklea merasakan iritasi yang berasal dari serat dan mengirimkannya sepanjang saraf pendengaran ke zona temporal korteks serebral. Telinga manusia merasakan suara dengan frekuensi 16 hingga 20.000 Hz.
Organ keseimbangan, atau aparatus vestibular ,
dibentuk oleh dua kantong diisi dengan cairan, dan tiga saluran setengah lingkaran. Reseptor sel rambut terletak di bagian bawah dan dalam kantong. Mereka disatukan oleh membran dengan kristal - otolit yang mengandung ion kalsium. Kanal setengah lingkaran terletak di tiga bidang yang saling tegak lurus. Di dasar saluran adalah sel-sel rambut. Reseptor aparatus otolitik merespons percepatan atau perlambatan gerakan bujursangkar. Reseptor kanalis semisirkularis teriritasi oleh perubahan gerakan rotasi. Impuls dari aparatus vestibular melalui saraf vestibular memasuki sistem saraf pusat. Impuls dari reseptor otot, tendon, dan telapak kaki juga datang ke sini. Secara fungsional, alat vestibular terhubung dengan otak kecil, yang bertanggung jawab atas koordinasi gerakan, orientasi seseorang dalam ruang.
Penganalisis Rasa
terdiri dari reseptor yang terletak di kuncup pengecap lidah, saraf yang melakukan impuls ke bagian tengah penganalisis, yang terletak di permukaan bagian dalam lobus temporal dan frontal.
Penganalisis penciuman
diwakili oleh reseptor penciuman yang terletak di mukosa hidung. Melalui saraf penciuman, sinyal dari reseptor memasuki zona penciuman korteks serebral, yang terletak di sebelah zona rasa.
penganalisa kulit Terdiri dari reseptor yang merasakan tekanan, nyeri, suhu, sentuhan, jalur dan zona sensitivitas kulit yang terletak di girus sentral posterior.
pengantar
Kesimpulan
Bibliografi
pengantar
Masyarakat tempat kita hidup adalah masyarakat informasi, di mana faktor produksi utama adalah pengetahuan, produk utama produksi adalah jasa, dan ciri khas masyarakat adalah komputerisasi, serta peningkatan tajam dalam kreativitas tenaga kerja. Peran hubungan dengan negara lain semakin berkembang, proses globalisasi berlangsung di semua bidang masyarakat.
Peran kunci dalam komunikasi antar negara dimainkan oleh profesi yang terkait dengan bahasa asing, linguistik, dan ilmu sosial. Ada kebutuhan yang berkembang untuk mempelajari sistem pengenalan suara untuk terjemahan otomatis, yang akan meningkatkan produktivitas tenaga kerja di bidang ekonomi yang terkait dengan komunikasi antarbudaya. Oleh karena itu, penting untuk mempelajari fisiologi dan mekanisme fungsi penganalisis pendengaran sebagai sarana untuk memahami dan mentransmisikan ucapan ke bagian otak yang sesuai untuk pemrosesan selanjutnya dan sintesis unit bicara baru.
Penganalisis pendengaran adalah kombinasi dari struktur mekanis, reseptor, dan saraf, yang aktivitasnya memastikan persepsi getaran suara oleh manusia dan hewan. Dari sudut pandang anatomi, sistem pendengaran dapat dibagi menjadi telinga luar, tengah dan dalam, saraf pendengaran dan jalur pendengaran pusat. Dari sudut pandang proses yang pada akhirnya mengarah pada persepsi pendengaran, sistem pendengaran dibagi menjadi penghantar suara dan persepsi suara.
Di bawah kondisi lingkungan yang berbeda, di bawah pengaruh banyak faktor, sensitivitas penganalisis pendengaran dapat berubah. Untuk mempelajari faktor-faktor ini, ada berbagai metode untuk mempelajari pendengaran.
sensitivitas fisiologi penganalisis pendengaran
1. Pentingnya mempelajari penganalisis manusia dari sudut pandang teknologi informasi modern
Sudah beberapa dekade yang lalu, orang membuat upaya untuk membuat sintesis ucapan dan sistem pengenalan dalam teknologi informasi modern. Tentu saja, semua upaya ini dimulai dengan mempelajari anatomi dan prinsip-prinsip organ bicara dan pendengaran seseorang, dengan harapan memodelkannya menggunakan komputer dan perangkat elektronik khusus.
Apa saja fitur penganalisis pendengaran manusia? Alat analisa pendengaran menangkap bentuk gelombang suara, spektrum frekuensi nada murni dan kebisingan, menganalisis dan mensintesis komponen frekuensi rangsangan suara dalam batas-batas tertentu, mendeteksi dan mengidentifikasi suara dalam berbagai intensitas dan frekuensi. Penganalisis pendengaran memungkinkan Anda membedakan rangsangan suara dan menentukan arah suara, serta keterpencilan sumbernya. Telinga menangkap getaran di udara dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang dikirim ke otak. Sebagai hasil pemrosesan oleh otak manusia, sinyal-sinyal ini berubah menjadi gambar. Penciptaan algoritma pemrosesan informasi semacam itu untuk teknologi komputer adalah tugas ilmiah, yang solusinya diperlukan untuk pengembangan sistem pengenalan suara yang paling bebas kesalahan.
Dengan bantuan program pengenalan suara, banyak pengguna mendikte teks dokumen. Kemungkinan ini relevan, misalnya, untuk dokter yang melakukan pemeriksaan (biasanya tangan mereka sibuk) dan sekaligus mencatat hasilnya. Pengguna PC dapat menggunakan program pengenalan suara untuk memasukkan perintah, yaitu, kata yang diucapkan akan dirasakan oleh sistem sebagai klik mouse. Perintah pengguna: "Buka file", "Kirim email" atau "Jendela baru", dan komputer melakukan tindakan yang sesuai. Ini terutama berlaku untuk penyandang disabilitas - alih-alih mouse dan keyboard, mereka akan dapat mengontrol komputer dengan suara mereka.
Mempelajari telinga bagian dalam membantu para peneliti memahami mekanisme di mana seseorang dapat mengenali ucapan, meskipun tidak sesederhana itu. Manusia "mengintip" banyak penemuan dari alam, dan upaya semacam itu juga dilakukan oleh para spesialis di bidang sintesis dan pengenalan ucapan.
2. Jenis penganalisa manusia dan deskripsi singkatnya
Penganalisis (dari bahasa Yunani. analisis - dekomposisi, pemotongan) - sistem formasi saraf sensitif yang menganalisis dan mensintesis fenomena lingkungan eksternal dan internal tubuh. Istilah ini diperkenalkan ke dalam literatur neurologis oleh I.P. Pavlov, yang menurut gagasannya masing-masing penganalisis terdiri dari formasi persepsi spesifik (reseptor, organ sensorik) yang membentuk bagian periferal penganalisis, saraf yang sesuai yang menghubungkan reseptor ini dengan berbagai tingkat sistem saraf pusat (bagian konduktor), dan ujung otak, diwakili pada hewan yang lebih tinggi di korteks belahan besar otak.
Tergantung pada fungsi reseptor, penganalisis lingkungan eksternal dan internal dibedakan. Reseptor pertama diarahkan ke lingkungan eksternal dan diadaptasi untuk menganalisis fenomena yang terjadi di dunia sekitarnya. Alat analisa ini termasuk alat analisa visual, analisa pendengaran, analisa kulit, analisa penciuman, dan analisa rasa. Penganalisis lingkungan internal adalah perangkat saraf aferen, aparatus reseptor yang terletak di organ internal dan disesuaikan untuk menganalisis apa yang terjadi di dalam tubuh itu sendiri. Alat analisa ini juga termasuk alat analisa motor (alat reseptornya diwakili oleh spindel otot dan reseptor Golgi), yang memberikan kemungkinan kontrol yang tepat dari sistem muskuloskeletal. Peran penting dalam mekanisme koordinasi statokinetik juga dimainkan oleh penganalisis internal lainnya - penganalisis vestibular, yang berinteraksi erat dengan penganalisis gerakan. Penganalisis motorik manusia juga mencakup departemen khusus yang memastikan transmisi sinyal dari reseptor organ bicara ke tingkat yang lebih tinggi dari sistem saraf pusat. Karena pentingnya departemen ini dalam aktivitas otak manusia, kadang-kadang dianggap sebagai "penganalisis motor bicara".
Aparatus reseptor masing-masing penganalisis disesuaikan dengan transformasi jenis energi tertentu menjadi eksitasi saraf. Jadi, reseptor suara secara selektif bereaksi terhadap rangsangan suara, cahaya - terhadap cahaya, rasa - terhadap bahan kimia, kulit - terhadap suhu taktil, dll. Spesialisasi reseptor memberikan analisis fenomena dunia luar ke dalam elemen masing-masing yang sudah berada di tingkat bagian periferal penganalisis.
Peran biologis penganalisis terletak pada kenyataan bahwa mereka adalah sistem pelacakan khusus yang menginformasikan tubuh tentang semua peristiwa yang terjadi di lingkungan dan di dalamnya. Dari aliran besar sinyal yang terus-menerus masuk ke otak melalui penganalisis eksternal dan internal, informasi yang berguna dipilih yang penting dalam proses pengaturan diri (mempertahankan tingkat fungsi tubuh yang optimal dan konstan) dan perilaku aktif hewan dalam lingkungan. Eksperimen menunjukkan bahwa aktivitas analitik dan sintetik otak yang kompleks, ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan eksternal dan internal, dilakukan sesuai dengan prinsip polyanalyzer. Ini berarti bahwa seluruh neurodinamik kompleks dari proses kortikal, yang membentuk aktivitas integral otak, terdiri dari interaksi penganalisis yang kompleks. Tapi itu menyangkut topik lain. Mari kita langsung ke penganalisis pendengaran dan mempertimbangkannya secara lebih rinci.
3. Penganalisis pendengaran sebagai sarana untuk memahami informasi suara oleh seseorang
3.1 Fisiologi penganalisis pendengaran
Bagian perifer dari penganalisis pendengaran (penganalisis pendengaran dengan organ keseimbangan - telinga (auris)) adalah organ sensorik yang sangat kompleks. Ujung sarafnya diletakkan jauh di dalam telinga, berkat itu mereka dilindungi dari aksi semua jenis rangsangan asing, tetapi pada saat yang sama mereka mudah diakses oleh rangsangan suara. Ada tiga jenis reseptor di telinga:
a) reseptor yang merasakan getaran suara (getaran gelombang udara), yang kita rasakan sebagai suara;
b) reseptor yang memungkinkan kita menentukan posisi tubuh kita di luar angkasa;
c) reseptor yang merasakan perubahan arah dan kecepatan gerakan.
Telinga biasanya dibagi menjadi tiga bagian: telinga luar, tengah dan dalam.
bagian luar telingaterdiri dari auricula dan kanalis auditorius eksternus. Daun telinga dibangun dari tulang rawan elastis elastis, ditutupi dengan lapisan kulit yang tipis dan tidak aktif. Dia adalah kolektor gelombang suara; pada manusia, tidak bergerak dan tidak memainkan peran penting, tidak seperti hewan; bahkan dengan tidak adanya sama sekali, tidak ada gangguan pendengaran yang nyata.
Meatus auditorius eksternus adalah saluran yang sedikit melengkung dengan panjang sekitar 2,5 cm. Saluran ini dilapisi dengan kulit dengan rambut halus dan mengandung kelenjar khusus, mirip dengan kelenjar apokrin kulit yang besar, yang mengeluarkan kotoran telinga, yang, bersama dengan rambut, mencegah debu menyumbat telinga luar. Ini terdiri dari bagian luar - saluran pendengaran eksternal tulang rawan dan internal - saluran pendengaran tulang yang terletak di tulang temporal. Ujung dalamnya ditutup oleh membran timpani elastis tipis, yang merupakan kelanjutan dari kulit saluran pendengaran eksternal dan memisahkannya dari rongga telinga tengah. Telinga luar di organ pendengaran hanya memainkan peran tambahan, berpartisipasi dalam pengumpulan dan konduksi suara.
telinga tengah, atau rongga timpani (Gbr. 1), terletak di dalam tulang temporal antara meatus auditorius eksternal, yang dipisahkan oleh membran timpani, dan telinga bagian dalam; itu adalah rongga tidak beraturan yang sangat kecil dengan kapasitas hingga 0,75 ml, yang berkomunikasi dengan rongga adneksa - sel-sel proses mastoid dan dengan rongga faring (lihat di bawah).
Beras. 1. Organ pendengaran dalam konteksnya. 1 - simpul genikulatum dari saraf wajah; 2 - saraf wajah; 3 - palu; 4 - saluran setengah lingkaran superior; 5 - kanal setengah lingkaran posterior; 6 - landasan; 7 - bagian tulang dari saluran pendengaran eksternal; 8 - bagian tulang rawan dari saluran pendengaran eksternal; 9 - gendang telinga; 10 - bagian tulang dari tabung pendengaran; 11 - bagian tulang rawan dari tabung pendengaran; 12 - saraf berbatu superfisial besar; 13 - puncak piramida.
Di dinding medial rongga timpani, menghadap telinga bagian dalam, ada dua bukaan: jendela oval ruang depan dan jendela bundar koklea; yang pertama ditutup dengan pelat sanggurdi. Rongga timpani melalui tabung pendengaran (Eustachius) kecil (4 cm) (tuba auditiva) berkomunikasi dengan faring atas - nasofaring. Pembukaan pipa terbuka di dinding samping faring dan dengan cara ini berkomunikasi dengan udara luar. Setiap kali tabung pendengaran terbuka (yang terjadi dengan setiap gerakan menelan), udara di rongga timpani diperbarui. Berkat itu, tekanan pada membran timpani dari sisi rongga timpani selalu dipertahankan pada tingkat tekanan udara luar, dan dengan demikian, di luar dan di dalam membran timpani mengalami tekanan atmosfer yang sama.
Keseimbangan tekanan di kedua sisi membran timpani ini sangat penting, karena fluktuasi normal hanya mungkin terjadi jika tekanan udara luar sama dengan tekanan di rongga telinga tengah. Ketika ada perbedaan antara tekanan udara atmosfer dan tekanan rongga timpani, ketajaman pendengaran terganggu. Jadi, tabung pendengaran, seolah-olah, semacam katup pengaman yang menyamakan tekanan di telinga tengah.
Dinding rongga timpani dan terutama tuba auditorius dilapisi dengan epitel, dan pipa mukosa dilapisi dengan epitel bersilia; getaran rambutnya diarahkan ke faring.
Ujung faring dari tabung pendengaran kaya akan kelenjar lendir dan kelenjar getah bening.
Di sisi lateral rongga adalah membran timpani. Membran timpani (membrana tympani) (Gbr. 2) merasakan getaran suara dari udara dan mengirimkannya ke sistem penghantar suara di telinga tengah. Berbentuk lingkaran atau elips dengan diameter 9 dan 11 mm dan terdiri dari jaringan ikat elastis, serat-seratnya tersusun radial pada permukaan luar, dan melingkar pada bagian dalam; ketebalannya hanya 0,1 mm; itu diregangkan agak miring: dari atas ke bawah dan dari belakang ke depan, sedikit cekung ke dalam, karena otot yang disebutkan meregangkan gendang telinga dari dinding rongga timpani ke pegangan maleus (itu menarik membran ke dalam). Rantai tulang-tulang pendengaran berfungsi untuk mentransmisikan getaran udara dari gendang telinga ke cairan yang mengisi telinga bagian dalam. Membran timpani tidak teregang kuat dan tidak memancarkan nadanya sendiri, tetapi hanya mentransmisikan gelombang suara yang diterimanya. Karena fakta bahwa getaran membran timpani meluruh dengan sangat cepat, ini adalah pemancar tekanan yang sangat baik dan hampir tidak mendistorsi bentuk gelombang suara. Di luar, membran timpani ditutupi dengan kulit yang menipis, dan dari permukaan yang menghadap ke rongga timpani, ditutupi dengan selaput lendir yang dilapisi dengan epitel berlapis gepeng.
Antara membran timpani dan jendela oval adalah sistem tulang-tulang pendengaran kecil yang mengirimkan getaran membran timpani ke telinga bagian dalam: maleus (maleus), landasan (inkus) dan sanggurdi (stapes), saling berhubungan oleh sendi dan ligamen, yang digerakkan oleh dua otot kecil. Palu melekat pada permukaan bagian dalam membran timpani dengan pegangannya, dan kepala diartikulasikan dengan landasan. Landasan, dengan salah satu prosesnya, dihubungkan ke sanggurdi, yang terletak secara horizontal dan dengan alasnya yang lebar (pelat) dimasukkan ke dalam jendela oval, menempel erat pada membrannya.
Beras. 2. Membran timpani dan tulang-tulang pendengaran dari dalam. 1 - kepala maleus; 2 - ligamen atasnya; 3 - gua rongga timpani; 4 - landasan; 5 - sekelompok dia; 6 - senar drum; 7 - ketinggian piramidal; 8 - sanggurdi; 9 - pegangan palu; 10 - gendang telinga; 11 - tabung Eustachius; 12 - partisi antara setengah saluran untuk pipa dan untuk otot; 13 - otot gendang telinga tegang; 14 - proses anterior maleus
Otot-otot rongga timpani patut mendapat perhatian besar. Salah satunya adalah m. tensor tympani - melekat pada leher maleus. Dengan kontraksinya, artikulasi antara palu dan landasan diperbaiki dan ketegangan gendang telinga meningkat, yang terjadi dengan getaran suara yang kuat. Pada saat yang sama, alas behel agak ditekan ke jendela oval.
Otot kedua adalah m. stapedius (otot lurik terkecil di tubuh manusia) - melekat pada kepala sanggurdi. Dengan kontraksi otot ini, artikulasi antara landasan dan sanggurdi ditarik ke bawah dan membatasi pergerakan sanggurdi di jendela oval.
Bagian dalam telinga.Telinga bagian dalam diwakili oleh bagian paling penting dan paling kompleks dari alat bantu dengar, yang disebut labirin. Labirin telinga bagian dalam terletak jauh di dalam piramida tulang temporal, seolah-olah dalam wadah tulang antara telinga tengah dan meatus auditori internal. Ukuran labirin telinga tulang sepanjang sumbu panjangnya tidak melebihi 2 cm, dipisahkan dari telinga tengah oleh jendela oval dan bundar. Pembukaan saluran pendengaran internal pada permukaan piramida tulang temporal, di mana saraf pendengaran keluar dari labirin, ditutup oleh pelat tulang tipis dengan lubang-lubang kecil untuk serat saraf pendengaran untuk keluar dari telinga bagian dalam. Di dalam labirin tulang terdapat jaringan ikat tertutup labirin membranosa, persis mengulangi bentuk labirin tulang, tetapi agak lebih kecil. Ruang sempit antara labirin tulang dan membranosa diisi dengan cairan yang komposisinya mirip dengan getah bening dan disebut perilimfe. Seluruh rongga internal labirin membran juga diisi dengan cairan yang disebut endolimfe. Labirin membranosa, tetapi di banyak tempat, terhubung ke dinding labirin tulang oleh tali padat yang mengalir melalui ruang perilimfatik. Karena pengaturan ini, labirin membran tersuspensi di dalam labirin tulang, seperti halnya otak digantung (di dalam tengkorak pada meningennya.
Labirin (Gbr. 3 dan 4) terdiri dari tiga bagian: ruang depan labirin, kanalis semisirkularis, dan koklea.
Beras. 3. Skema hubungan labirin membranosa dengan tulang. 1 - saluran yang menghubungkan rahim dengan kantung; 2 - ampula membran atas; 3 - saluran endolimfatik; 4 - kantung endolimfatik; 5 - ruang perilimfatik; 6 - piramida tulang temporal: 7 - puncak saluran koklea membran; 8 - komunikasi antara kedua tangga (helicotrema); 9 - saluran membran koklea; 10 - tangga ruang depan; 11 - tangga drum; 12 - tas; 13 - langkah penghubung; 14 - saluran perilimfatik; 15 - jendela bundar siput; 16 - jendela oval ruang depan; 17 - rongga timpani; 18 - ujung buta dari saluran koklea; 19 - ampula membran posterior; 20 - rahim; 21 - kanal setengah lingkaran; 22 - jalur setengah lingkaran atas
Beras. 4. Potongan melintang melalui koklea. 1 - tangga ruang depan; 2 - membran Reissner; 3 - membran integumen; 4 - saluran koklea, di mana organ Corti berada (antara membran integumen dan utama); 5 dan 16 - sel pendengaran dengan silia; 6 - sel pendukung; 7 - ligamen spiral; 8 dan 14 - jaringan tulang koklea; 9 - kandang pendukung; 10 dan 15 - sel pendukung khusus (yang disebut sel Corti - pilar); 11 - tangga drum; 12 - membran utama; 13 - sel saraf ganglion koklea spiral
Vestibulum membran (vestibulum) adalah rongga oval kecil yang menempati bagian tengah labirin dan terdiri dari dua kantung gelembung yang dihubungkan oleh tubulus sempit; salah satunya - bagian belakang, yang disebut rahim (utrikulus), berkomunikasi dengan kanal setengah lingkaran membran dengan lima lubang, dan kantung anterior (sacculus) - dengan koklea membran. Setiap kantung aparatus vestibular diisi dengan endolimfe. Dinding kantung dilapisi dengan epitel skuamosa, dengan pengecualian satu area - yang disebut makula, di mana ada epitel silindris yang mengandung sel-sel pendukung dan rambut yang membawa proses tipis di permukaannya menghadap rongga kantung. Pada hewan yang lebih tinggi, ada kristal kecil kapur (otolit) yang direkatkan menjadi satu gumpalan bersama dengan rambut sel neuroepitel di mana serabut saraf saraf vestibular (ramus vestibularis - cabang saraf pendengaran) berakhir.
Di belakang ruang depan ada tiga saluran setengah lingkaran yang saling tegak lurus (kanal setengah lingkaran) - satu di bidang horizontal dan dua di vertikal. Kanalis semisirkularis adalah tabung yang sangat sempit yang diisi dengan endolimfe. Masing-masing saluran membentuk perpanjangan di salah satu ujungnya - ampula, di mana ujung saraf vestibular berada, didistribusikan dalam sel-sel epitel sensitif, terkonsentrasi di apa yang disebut kerang pendengaran (crista acustica). Sel-sel epitel sensitif dari puncak pendengaran sangat mirip dengan yang ditemukan di bintik - pada permukaan yang menghadap rongga ampul, mereka membawa rambut yang direkatkan dan membentuk semacam sikat (cupula). Permukaan bebas sikat mencapai dinding saluran (atas) yang berlawanan, meninggalkan lumen yang tidak signifikan dari rongganya, mencegah pergerakan endolimfe.
Di depan ruang depan adalah koklea (koklea), yang merupakan kanal berbelit-belit membran, juga terletak di dalam tulang. Spiral koklea pada manusia membuat 2 3/4perputaran di sekitar sumbu tulang pusat dan berakhir buta. Sumbu tulang koklea dengan puncaknya menghadap telinga tengah, dan dengan alasnya menutup meatus auditorius interna.
Di rongga kanal spiral koklea sepanjang seluruh panjangnya, pelat tulang spiral juga keluar dan menonjol dari sumbu tulang - septum yang membagi rongga spiral koklea menjadi dua bagian: yang atas, yang berkomunikasi dengan ruang depan labirin, yang disebut tangga ruang depan (scala vestibuli), dan yang lebih rendah, bertumpu pada salah satu ujungnya ke dalam membran jendela bundar rongga timpani dan oleh karena itu disebut skala timpani (scala tympani). Lorong-lorong ini disebut tangga karena, melengkung dalam spiral, mereka menyerupai tangga dengan jalur naik miring, tetapi tanpa tangga. Di ujung koklea, kedua saluran dihubungkan oleh lubang berdiameter sekitar 0,03 mm.
Pelat tulang memanjang ini yang menyumbat rongga koklea, memanjang dari dinding cekung, tidak mencapai sisi yang berlawanan, dan kelanjutannya adalah jaringan ikat membran spiral piring, yang disebut membran utama, atau membran utama (membrana basilaris), yang sudah melekat erat pada dinding cembung yang berlawanan di sepanjang seluruh panjang rongga umum koklea.
Selaput lain (Reisner's) berangkat dari tepi lempeng tulang pada sudut di atas yang utama, yang membatasi jalur rata-rata kecil antara dua gerakan pertama (tangga). Gerakan ini disebut kanal koklea (ductus cochlearis) dan berhubungan dengan kantung vestibulum; dia adalah organ pendengaran dalam arti kata yang tepat. Kanal koklea di bagian melintang memiliki bentuk segitiga dan, pada gilirannya, dibagi (tetapi tidak sepenuhnya) menjadi dua lantai oleh membran ketiga - yang menutupi (membrana tectoria), yang tampaknya memainkan peran besar dalam proses persepsi sensasi. Di lantai bawah kanal terakhir ini, pada membran utama dalam bentuk tonjolan neuroepithelium, ada perangkat yang sangat kompleks yang benar-benar merasakan penganalisis pendengaran - organ spiral (Corti) (organon spirale Cortii) (Gbr. 5), dicuci bersama dengan membran utama oleh cairan intralabirin dan memainkan peran pendengaran yang sama dengan retina dalam kaitannya dengan penglihatan.
Beras. 5. Struktur mikroskopis organ Corti. 1 - membran utama; 2 - membran penutup; 3 - sel pendengaran; 4 - sel ganglion pendengaran
Organ spiral terdiri dari banyak sel pendukung dan epitel yang beragam yang terletak di membran utama. Sel memanjang tersusun dalam dua baris dan disebut tiang korti. Sel-sel dari kedua baris agak condong ke arah satu sama lain dan membentuk hingga 4000 busur Corti di seluruh koklea. Dalam hal ini, apa yang disebut terowongan internal yang diisi dengan zat antar sel terbentuk di saluran koklea. Pada permukaan bagian dalam kolom Corti ada sejumlah sel epitel silindris, pada permukaan bebasnya terdapat 15-20 rambut - ini sensitif, memahami, yang disebut sel rambut. Serat tipis dan panjang - rambut pendengaran, menempel bersama, membentuk sikat halus pada setiap sel tersebut. Sel-sel pendukung Deiters berdampingan dengan sisi luar sel-sel pendengaran ini. Dengan demikian, sel-sel rambut melekat pada membran basal. Serabut saraf tipis dan tidak berdaging mendekati mereka dan membentuk jaringan fibrilar yang sangat halus di dalamnya. Saraf pendengaran (cabangnya - ramus cochlearis) menembus ke tengah koklea dan berjalan di sepanjang porosnya, mengeluarkan banyak cabang. Di sini, setiap serat saraf pulpa kehilangan mielinnya dan masuk ke dalam sel saraf, yang, seperti sel ganglion spiral, memiliki selubung jaringan ikat dan sel selubung glial. Jumlah total sel-sel saraf ini secara keseluruhan membentuk ganglion spiral (ganglion spirale), yang menempati seluruh pinggiran sumbu koklea. Dari ganglion saraf ini, serabut saraf sudah diarahkan ke alat persepsi - organ spiral.
Selaput utama yang sama, di mana organ spiral berada, terdiri dari serat tertipis, padat dan teregang rapat, ("senar") (sekitar 30.000), yang, mulai dari dasar koklea (dekat jendela oval) , secara bertahap memanjang ke ikal atasnya, dari 50 menjadi 500 ?(lebih tepatnya, dari 0,04125 hingga 0,495 mm), mis. pendek di dekat jendela oval, mereka menjadi semakin lama menuju puncak koklea, meningkat sekitar 10-12 kali. Panjang membran utama dari pangkal sampai puncak koklea kira-kira 33,5 mm.
Helmholtz, yang menciptakan teori pendengaran pada akhir abad terakhir, membandingkan membran utama koklea dengan serat-seratnya dengan panjang yang berbeda dengan alat musik - harpa, hanya dalam harpa hidup ini sejumlah besar "senar" yang membentang.
Alat penerima rangsangan pendengaran adalah organ spiral (corti) koklea. Kanalis vestibulum dan semisirkularis berperan sebagai organ keseimbangan. Benar, persepsi posisi dan gerakan tubuh di ruang angkasa tergantung pada fungsi sendi banyak organ indera: penglihatan, sentuhan, perasaan otot, dll., mis. aktivitas refleks yang diperlukan untuk menjaga keseimbangan disediakan oleh impuls di berbagai organ. Tetapi peran utama dalam hal ini adalah vestibulum dan kanal setengah lingkaran.
3.2 Sensitivitas penganalisis pendengaran
Telinga manusia merasakan getaran udara dari 16 hingga 20.000 Hz sebagai suara. Batas atas suara yang dirasakan tergantung pada usia: semakin tua seseorang, semakin rendah; seringkali orang tua tidak mendengar nada tinggi, misalnya suara jangkrik. Pada banyak hewan batas atas terletak lebih tinggi; pada anjing, misalnya, adalah mungkin untuk membentuk serangkaian refleks terkondisi terhadap suara yang tidak terdengar oleh manusia.
Dengan fluktuasi hingga 300 Hz dan di atas 3000 Hz, sensitivitas menurun tajam: misalnya, pada 20 Hz, dan juga pada 20.000 Hz. Seiring bertambahnya usia, sensitivitas penganalisis pendengaran, sebagai suatu peraturan, berkurang secara signifikan, tetapi terutama untuk suara frekuensi tinggi, sedangkan untuk suara rendah (hingga 1000 osilasi per detik) hampir tidak berubah sampai usia tua.
Ini berarti bahwa untuk meningkatkan kualitas pengenalan suara, sistem komputer dapat mengecualikan frekuensi analisis yang berada di luar kisaran 300-3000 Hz atau bahkan di luar kisaran 300-2400 Hz.
Dalam kondisi hening total, sensitivitas pendengaran meningkat. Namun, jika nada dengan ketinggian tertentu dan intensitas konstan mulai terdengar, maka, sebagai hasil adaptasinya, sensasi kenyaringan berkurang dengan cepat, dan kemudian semakin lambat. Namun, meskipun pada tingkat yang lebih rendah, kepekaan terhadap suara yang frekuensinya kurang lebih dekat dengan nada suara berkurang. Namun, adaptasi biasanya tidak mencakup seluruh rentang suara yang dirasakan. Saat suara berhenti, karena adaptasi dengan keheningan, tingkat sensitivitas sebelumnya dipulihkan dalam 10-15 detik.
Sebagian, adaptasi tergantung pada bagian perifer dari penganalisis, yaitu, pada perubahan baik dalam fungsi penguatan aparatus suara dan rangsangan sel-sel rambut organ Corti. Bagian tengah penganalisis juga mengambil bagian dalam fenomena adaptasi, sebagaimana dibuktikan oleh fakta bahwa ketika suara diterapkan hanya pada satu telinga, pergeseran sensitivitas diamati di kedua telinga.
Sensitivitas juga berubah dengan aksi simultan dari dua nada dengan ketinggian yang berbeda. Dalam kasus terakhir, suara yang lemah ditenggelamkan oleh yang lebih kuat, terutama karena fokus eksitasi, yang muncul di korteks di bawah pengaruh suara yang kuat, menurunkan rangsangan bagian lain dari bagian kortikal dari penganalisis yang sama. karena induksi negatif.
Paparan suara yang kuat dalam waktu lama dapat menyebabkan penghambatan sel-sel kortikal. Akibatnya, sensitivitas penganalisis pendengaran turun tajam. Keadaan ini berlangsung selama beberapa waktu setelah iritasi berhenti.
Kesimpulan
Struktur kompleks dari sistem penganalisis pendengaran disebabkan oleh algoritme multitahap untuk transmisi sinyal ke wilayah temporal otak. Telinga luar dan tengah mengirimkan getaran suara ke koklea yang terletak di telinga bagian dalam. Rambut sensorik yang terletak di koklea mengubah getaran menjadi sinyal listrik yang berjalan di sepanjang saraf ke area pendengaran otak.
Ketika mempertimbangkan fungsi penganalisis pendengaran untuk penerapan pengetahuan lebih lanjut saat membuat program pengenalan suara, kita juga harus mempertimbangkan batas sensitivitas organ pendengaran. Rentang frekuensi getaran suara yang dirasakan oleh seseorang adalah 16-20.000 Hz. Namun, rentang frekuensi bicara sudah 300-4000 Hz. Ucapan tetap dapat dipahami dengan penyempitan lebih lanjut dari rentang frekuensi menjadi 300-2400 Hz. Fakta ini dapat digunakan dalam sistem pengenalan suara untuk mengurangi efek interferensi.
Bibliografi
1.P.A. Baranov, A.V. Vorontsov, S.V. Shevchenko. Ilmu sosial: buku referensi lengkap. Moskow 2013
2.Ensiklopedia Besar Soviet, edisi ke-3 (1969-1978), volume 23.
.A.V. Frolov, G.V. Frolov. Sintesis dan pengenalan ucapan. Solusi modern.
.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Kamus Ensiklopedis: Psikologi kerja, manajemen, psikologi teknik dan ergonomi. Moskow, 2005
.Kucherov A.G. Anatomi, fisiologi dan metode penelitian organ pendengaran dan keseimbangan. Moskow, 2002
.Stankov A.G. Anatomi manusia. Moskow, 1959
7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47
.
Bimbingan Belajar
Butuh bantuan untuk mempelajari suatu topik?
Pakar kami akan memberi saran atau memberikan layanan bimbingan belajar tentang topik yang Anda minati.
Kirim lamaran menunjukkan topik sekarang untuk mencari tahu tentang kemungkinan mendapatkan konsultasi.
Memuat...