(Hørselssansesystem)
Forelesningsspørsmål:
1. Strukturelle og funksjonelle egenskaper ved den auditive analysatoren:
en. ytre øret
b. Mellomøre
c. indre øre
2. Avdelinger av auditiv analysator: perifer, ledende, kortikal.
3. Oppfatning av høyde, lydintensitet og lokalisering av lydkilden:
en. Grunnleggende elektriske fenomener i sneglehuset
b. Oppfatning av lyder i forskjellige høyder
c. Oppfatning av lyder av ulik intensitet
d. Lydkildeidentifikasjon (binaural hørsel)
e. auditiv tilpasning
1. Det auditive sansesystemet, den nest viktigste fjerntliggende menneskelige analysatoren, spiller en viktig rolle hos mennesker i forbindelse med fremveksten av artikulert tale.
Hørselsanalysatorfunksjon: transformasjon lyd bølger inn i energien til nervøs eksitasjon og auditiv følelse.
Som enhver analysator består den auditive analysatoren av en perifer, ledende og kortikal seksjon.
PERIFERE AVDELING
Konverterer lydbølgeenergi til energi nervøs eksitasjon - reseptorpotensial (RP). Denne avdelingen inkluderer:
indre øre (lydoppfattende apparater);
mellomøret (lydledende apparater);
Ytre øre (lydopptak).
Komponentene til denne avdelingen er kombinert i konseptet hørselsorgan.
Funksjoner til avdelingene til hørselsorganet
ytre øret:
a) lydfanger (auricle) og dirigere lydbølgen inn i den ytre hørselskanalen;
b) lede en lydbølge gjennom øregangen til trommehinnen;
c) mekanisk beskyttelse og beskyttelse mot temperaturpåvirkninger fra miljøet til alle andre deler av hørselsorganet.
Mellomøre(lydledende avdeling) er et trommehule med 3 hørselsbein: hammer, ambolt og stigbøyle.
Trommehinnen skiller den ytre øregangen fra trommehulen. Håndtaket til malleus er vevd inn i trommehinnen, den andre enden er leddet med ambolten, som igjen er leddet med stigbøylen. Stigbøylen er ved siden av membranen til det ovale vinduet. I trommehulen opprettholdes trykk lik atmosfærisk trykk, noe som er svært viktig for adekvat oppfatning av lyder. Denne funksjonen utføres av Eustachian-røret, som forbinder mellomørehulen med svelget. Ved svelging åpnes røret, som et resultat av at trommehulen ventileres og trykket i det utlignes med atmosfærisk trykk. Hvis det ytre trykket endres raskt (rask stigning til en høyde), og svelging ikke forekommer, fører trykkforskjellen mellom den atmosfæriske luften og luften i trommehulen til spenning i trommehinnen og utseendet til ubehagelige opplevelser (“ fylle ørene»), redusere oppfatningen av lyder.
Arealet av trommehinnen (70 mm 2) er mye større enn området til det ovale vinduet (3,2 mm 2), på grunn av dette gevinst trykket av lydbølger på membranen til det ovale vinduet med 25 ganger. Benkobling reduserer amplituden til lydbølger med 2 ganger, derfor oppstår den samme forsterkningen av lydbølger på det ovale vinduet i trommehulen. Følgelig forsterker mellomøret lyden med omtrent 60-70 ganger, og hvis vi tar hensyn til forsterkningseffekten til det ytre øret, øker denne verdien med 180-200 ganger. I denne forbindelse, med sterke lydvibrasjoner, for å forhindre den destruktive effekten av lyd på reseptorapparatet til det indre øret, slår mellomøret refleksivt på en "beskyttende mekanisme". Den består av følgende: i mellomøret er det 2 muskler, en av dem strekker trommehinnen, den andre fikser stigbøylen. Med sterke lydeffekter begrenser disse musklene, når de reduseres, amplituden til svingningene til trommehinnen og fikser stigbøylen. Dette "slukker" lydbølgen og forhindrer overdreven eksitasjon og ødeleggelse av fonoreseptorene til Corti-organet.
indre øre: representert ved en snegle - en spiralformet benkanal (2,5 krøller hos mennesker). Denne kanalen er delt langs hele sin lengde i tre smale deler (stiger) av to membraner: hovedmembranen og vestibulærmembranen (Reissner).
På hovedmembranen er det et spiralorgan - organet til Corti (Cortis orgel) - dette er faktisk det lydoppfattende apparatet med reseptorceller - dette er den perifere delen av den auditive analysatoren.
Helicotrema (foramen) forbinder de øvre og nedre kanalene på toppen av sneglehuset. Midtkanalen er isolert.
Over organet til Corti er en tektorisk membran, hvor den ene enden er festet, mens den andre forblir fri. Hårene på de ytre og indre hårcellene til Corti-organet kommer i kontakt med tektorialmembranen, som er ledsaget av deres eksitasjon, dvs. energien til lydvibrasjoner omdannes til energien til eksitasjonsprosessen.
Strukturen til organet til Corti
Transformasjonsprosessen begynner med lydbølger som kommer inn i det ytre øret; de beveger trommehinnen. Vibrasjoner av trommehinnen overføres gjennom det ossikulære systemet i mellomøret til membranen i det ovale vinduet, noe som forårsaker vibrasjoner av perilymfen til den vestibulære skalaen. Disse vibrasjonene overføres gjennom helicotrema til perilymfen til scala tympani og når det runde vinduet, og stikker det ut mot mellomøret (dette lar ikke lydbølgen falme når den passerer gjennom de vestibulære og tympaniske kanalene i sneglehuset). Vibrasjoner av perilymfen overføres til endolymfen, som forårsaker svingninger i hovedmembranen. Fibrene i hovedmembranen kommer i oscillerende bevegelse sammen med reseptorcellene (ytre og indre hårceller) i Corti-organet. I dette tilfellet er hårene til fonoreseptorene i kontakt med den tektoriale membranen. Hårcellenes flimmerhår er deformert, dette forårsaker dannelsen av et reseptorpotensial, og på grunnlag av dette et aksjonspotensial (nerveimpuls), som bæres langs hørselsnerven og overføres til neste del av hørselsanalysatoren.
KONDUKSJONSAVDELING AV HØRSELANALYSATOREN
Den ledende avdelingen til den auditive analysatoren presenteres hørselsnerven. Den er dannet av aksonene til nevronene til spiralganglion (den første nevronen i banen). Dendrittene til disse nevronene innerverer hårcellene til Corti-organet (afferent lenke), aksonene danner fibrene i hørselsnerven. Fibrene i hørselsnerven ender på nevronene i kjernene i cochlea-kroppen (VIII-paret av MD) (det andre nevronet). Deretter, etter en delvis diskusjon, går fibrene i den auditive banen til de mediale genikulære kroppene til thalamus, hvor vekslingen igjen skjer (det tredje nevronet). Herfra kommer eksitasjon inn i cortex (temporallapp, overordnet temporal gyrus, transversal Geschl gyrus) - dette er projeksjons auditive cortex.
CORTIKAL AVDELING AV LYDANALYSATOREN
Representert i tinninglappen i hjernebarken - superior temporal gyrus, transversal temporal gyrus av Heschl. Kortikale gnostiske auditive soner er assosiert med denne projeksjonssonen av cortex - Wernickes sensoriske taleområde og praktisk sone - Brocas motoriske senter for tale(inferior frontal gyrus). Den vennlige aktiviteten til de tre kortikale sonene sikrer utvikling og funksjon av talen.
Det auditive sensoriske systemet har tilbakemeldinger som gir regulering av aktiviteten til alle nivåer av den auditive analysatoren med deltakelse av synkende baner som starter fra nevronene i den "auditive" cortex og sekvensielt bytter i de mediale genikulære kroppene til thalamus, den underordnede tuberkler av quadrigemina i mellomhjernen med dannelse av tektospinal nedadgående veier og på kjernene cochlear kroppen av medulla oblongata med dannelse av vestibulospinale kanaler. Dette gir, som svar på virkningen av en lydstimulus, dannelsen av en motorisk reaksjon: å snu hodet og øynene (og hos dyr - ørene) mot stimulusen, samt øke tonen i bøyemusklene (fleksjon av lemmene i leddene, dvs. beredskap til å hoppe eller løpe ).
auditiv cortex
FYSISKE KARAKTERISTIKKER AV LYDBØLGER SOM OPPfattes av hørselsorganet
1. Den første egenskapen til lydbølger er deres frekvens og amplitude.
Frekvensen av lydbølger bestemmer tonehøyden!
En person skiller lydbølger med en frekvens 16 til 20 000 Hz (dette tilsvarer 10-11 oktaver). Lyder hvis frekvens er under 20 Hz (infralyd) og over 20 000 Hz (ultralyd) av en person føles ikke!
Lyd som består av sinusformede eller harmoniske vibrasjoner kalles tone(høy frekvens - høy tone, lav frekvens - lav tone). En lyd sammensatt av urelaterte frekvenser kalles bråk.
2. Det andre kjennetegnet ved lyd som det auditive sansesystemet skiller fra er dens styrke eller intensitet.
Styrken til lyden (dens intensitet) sammen med frekvensen (tonen i lyden) oppfattes som volum. Enheten for lydstyrke er bel = lg I / I 0, men i praksis brukes den oftere desibel (dB)(0,1 bela). En desibel er 0,1 desimal logaritme av forholdet mellom lydintensitet og terskelintensitet: dB \u003d 0,1 lg I / I 0. Maksimalt volumnivå når lyden forårsaker smerte er 130-140 dB.
Følsomheten til den auditive analysatoren bestemmes av minimum lydintensitet som forårsaker auditive sensasjoner.
I området med lydvibrasjoner fra 1000 til 3000 Hz, som tilsvarer menneskelig tale, har øret størst følsomhet. Dette settet med frekvenser kalles talesone(1000-3000 Hz). Den absolutte lydfølsomheten i dette området er 1*10 -12 W/m 2 . Ved lyder over 20 000 Hz og under 20 Hz, reduseres den absolutte auditive følsomheten kraftig - 1 * 10 -3 W / m 2. I taleområdet oppfattes lyder som har et trykk på mindre enn 1/1000 bar (en bar er lik 1/1 000 000 av normalt atmosfærisk trykk). Basert på dette, i sendeenheter, for å gi en tilstrekkelig forståelse av tale, må informasjon overføres i talefrekvensområdet.
MEKANISME FOR PERSEPSJON AV HØYDE (FREKVENS), INTENSITET (KRAFT) OG LOKALISERING AV LYDKILDE (BINAURAL HØRING)
Oppfatning av frekvensen til lydbølger
Den mottakelige delen av den auditive analysatoren er øret, den ledende delen er den auditive nerven, den sentrale delen er den auditive sonen til hjernebarken. Hørselsorganet består av tre seksjoner: det ytre, mellomøret og det indre øret. Øret inkluderer ikke bare det faktiske hørselsorganet, gjennom hvilket auditive sensasjoner oppfattes, men også balanseorganet, på grunn av hvilket kroppen holdes i en bestemt stilling.
Det ytre øret består av øregangen og den ytre øregangen. Skallet er dannet av brusk dekket på begge sider med hud. Ved hjelp av et skall fanger en person opp retningen til lyden. Musklene som beveger aurikkelen er rudimentære hos mennesker. Den ytre øregangen ser ut som et rør 30 mm langt, foret med hud, der det er spesielle kjertler som skiller ut ørevoks. I dybden er hørselskjøttet strammet med en tynn ovalformet trommehinne. På siden av mellomøret, i midten av trommehinnen, er håndtaket på malleus styrket. Membranen er elastisk; når lydbølger slår inn, gjentar den disse vibrasjonene uten forvrengning.
Mellomøret er representert av trommehulen, som kommuniserer med nasopharynx gjennom det auditive (Eustachian) røret; den er avgrenset fra det ytre øret av trommehinnen. Komponentene i denne avdelingen er hammer, ambolt Og stapes. Med håndtaket sitt smelter malleus sammen med trommehinnen, mens ambolten er leddet med både malleus og stigbøylen, som dekker den ovale åpningen som fører til det indre øret. I veggen som skiller mellomøret fra det indre øret, er det i tillegg til det ovale vinduet også et rundt vindu dekket med en membran.
Strukturen til hørselsorganet:
1 -
aurikkel, 2 - ekstern hørselskjøtt,
3 - trommehinne, 4 -
mellomøret hulrom, 5 - hørselsrør, 6 -
cochlea, 7 - halvsirkelformede kanaler, 8 -
ambolt, 9 - hammer, 10 -
stapes
Det indre øret, eller labyrinten, ligger i tykkelsen av tinningbeinet og har doble vegger: membranøs labyrint som om den er satt inn i bein, gjenta formen. Det spaltelignende rommet mellom dem er fylt med en gjennomsiktig væske - perilymfe, hulrom i den membranøse labyrinten endolymfe. Labyrint presentert terskelen foran den er sneglehuset, bakre - halvsirkelformede kanaler. Cochlea kommuniserer med mellomørehulen gjennom et rundt vindu dekket med en membran, og vestibylen gjennom det ovale vinduet.
Hørselsorganet er sneglehuset, resten av dets deler er balanseorganene. Sneglehuset er en spiralkanal på 2 3/4 omdreininger, atskilt med en tynn membranøs skillevegg. Denne membranen er spiralformet krøllet og kalles grunnleggende. Den består av fibrøst vev, inkludert rundt 24 tusen spesielle fibre (auditive strenger) av forskjellige lengder og plassert på tvers av hele sneglehuset: den lengste - på toppen, ved bunnen - den mest forkortede. Over disse fibrene henger auditive hårceller - reseptorer. Dette er den perifere enden av den auditive analysatoren, eller orgel av Corti. Hårene til reseptorcellene vender mot hulrommet til sneglehuset – endolymfen, og hørselsnerven stammer fra selve cellene.
Oppfatning av lydstimuli. Lydbølger som passerer gjennom den ytre hørselskanalen forårsaker vibrasjoner i trommehinnen og overføres til ørebeinene, og fra dem til membranen i det ovale vinduet som fører til forhallen til sneglehuset. Den resulterende oscillasjonen setter i gang perilymfen og endolymfen i det indre øret og oppfattes av fibrene i hovedmembranen, som bærer cellene til Corti-organet. Høye lyder med høy oscillasjonsfrekvens oppfattes av korte fibre som ligger ved bunnen av sneglehuset og overføres til hårene på cellene til Corti-organet. I dette tilfellet er ikke alle celler begeistret, men bare de som er på fibre av en viss lengde. Følgelig begynner den primære analysen av lydsignaler allerede i Corti-organet, hvorfra eksitasjon overføres langs fibrene i hørselsnerven til det auditive sentrum av hjernebarken i tinninglappen, hvor deres kvalitative vurdering finner sted.
vestibulært apparat. Det vestibulære apparatet spiller en viktig rolle i å bestemme kroppens posisjon i rommet, dens bevegelse og bevegelseshastighet. Den sitter i det indre øret og består av vestibyle og tre halvsirkelformede kanaler plassert i tre innbyrdes vinkelrette plan. De halvsirkelformede kanalene er fylt med endolymfe. Det er to sekker i endolymfen i vestibylen - rund Og oval med spesielle kalksteiner - statolitter, ved siden av hårsekkreseptorceller.
I kroppens normale posisjon irriterer statolittene hårene på de nedre cellene med trykket, når kroppens posisjon endres, beveger statolittene seg også og irriterer andre celler med sitt trykk; de mottatte impulsene overføres til hjernebarken. Som svar på irritasjon av de vestibulære reseptorene assosiert med lillehjernen og den motoriske sonen til hjernehalvdelene, endres muskeltonen og posisjonen til kroppen i rommet refleksivt. Tre halvsirkelformede kanaler går fra den ovale posen, som i utgangspunktet har forlengelser - ampuller, der det er hårceller - reseptorer. Siden kanalene er plassert i tre gjensidig vinkelrette plan, irriterer endolymfen i dem, når kroppens posisjon endres, visse reseptorer, og eksitasjonen overføres til de tilsvarende delene av hjernen. Kroppen reagerer refleksivt med den nødvendige endringen i kroppsposisjon.
Hørselshygiene. Ørevoks samler seg i den ytre hørselskanalen, støv og mikroorganismer dveler på den, så du må regelmessig vaske ørene med varmt såpevann; Svovel skal under ingen omstendigheter fjernes med harde gjenstander. Overanstrengelse av nervesystemet og overbelastning av hørselen kan forårsake skarpe lyder og lyder. Langvarig støy er spesielt skadelig, og hørselstap og til og med døvhet forekommer. Sterk støy reduserer produktiviteten med opptil 40-60 %. For å bekjempe støy under produksjonsforhold, vegg- og takkledning med spesielle lydabsorberende materialer, brukes individuelle antistøyhodetelefoner. Motorer og maskinverktøy er installert på fundamenter som demper støyen fra risting av mekanismer.
Det menneskelige øret er designet for å fange opp et bredt spekter av lydbølger og konvertere dem til elektriske impulser som sendes til hjernen for analyse. I motsetning til det vestibulære apparatet knyttet til hørselsorganet, som fungerer normalt nesten fra fødselen av en person, tar det lang tid å danne hørselen. Dannelsen av hørselsanalysatoren slutter tidligst i 12-årsalderen, og størst hørselsskarphet oppnås i alderen 14-19. hørselsanalysatoren har tre seksjoner: perifert eller hørselsorgan (øre); ledende, inkludert nervebaner; kortikal, lokalisert i tinninglappen i hjernen. Dessuten er det flere auditive sentre i hjernebarken. Noen av dem (lavere temporal gyrus) er designet for å oppfatte enklere lyder - toner og lyder, andre er assosiert med de mest komplekse lydsensasjonene som oppstår når en person snakker selv, lytter til tale eller musikk.
Strukturen til det menneskelige øret Den menneskelige auditive analysatoren oppfatter lydbølger med en oscillasjonsfrekvens på 16 til 20 tusen per sekund (16-20000 hertz, Hz). Den øvre lydterskelen hos en voksen er 20 000 Hz; den nedre terskelen er i området fra 12 til 24 Hz. Barn har en høyere øvre hørselsgrense rundt 22 000 Hz; hos eldre mennesker, tvert imot, er den vanligvis lavere - omtrent 15 000 Hz. Øret har størst mottakelighet for lyder med en oscillasjonsfrekvens fra 1000 til 4000 Hz. Under 1000 Hz og over 4000 Hz er eksitabiliteten til hørselsorganet sterkt redusert. Øret er et komplekst vestibulært-hørselsorgan. Som alle våre sanseorganer utfører det menneskelige øret to funksjoner. Han oppfatter lydbølger og er ansvarlig for kroppens plassering i rommet og evnen til å opprettholde balanse. Dette er et sammenkoblet organ som er plassert i tinningbeina i skallen, begrenset fra utsiden av auriklene. Reseptorene til det auditive og vestibulære systemet er lokalisert i det indre øret. Enheten til det vestibulære systemet kan sees separat, og la oss nå gå videre til en beskrivelse av strukturen til delene av høreorganet.
Hørselsorganet består av 3 deler: det ytre, mellom- og indre øret, og det ytre og mellomøret spiller rollen som det lydledende apparatet, og det indre øret - det lydmottakende. Prosessen begynner med lyd - en oscillerende bevegelse av luft eller vibrasjon, der lydbølger forplanter seg mot lytteren, og til slutt når trommehinnen. Samtidig er øret vårt ekstremt følsomt og er i stand til å føle trykkendringer på kun 1-10 atmosfærer.
Struktur av det ytre øret Det ytre øret består av auricleen og den eksterne auditive meatus. Lyden når først ørene, som fungerer som mottakere for lydbølgene. Aurikelen er dannet av elastisk brusk, dekket med hud på utsiden. Å bestemme lydretningen hos mennesker er assosiert med binaural hørsel, det vil si å høre med to ører. Enhver sidelyd kommer inn i det ene øret før det andre. Forskjellen i tid (flere brøkdeler av et millisekund) av ankomsten av lydbølger oppfattet av venstre og høyre øre gjør det mulig å bestemme retningen til lyden. Med andre ord er vår naturlige oppfatning av lyd stereofonisk.
Den menneskelige aurikkelen har sin egen unike relieff av buler, konkaviteter og riller. Dette er nødvendig for den fineste akustiske analysen, og lar deg også gjenkjenne retningen og kilden til lyden. Foldene på den menneskelige øregangen introduserer små frekvensforvrengninger i lyden som kommer inn i øregangen, avhengig av den horisontale og vertikale lokaliseringen av lydkilden. Dermed mottar hjernen tilleggsinformasjon for å klargjøre plasseringen av lydkilden. Denne effekten brukes noen ganger i akustikk, inkludert for å skape en følelse av surroundlyd når du designer høyttalere og hodetelefoner. Aurikelen forsterker også lydbølger, som deretter kommer inn i den ytre hørselskanalen - rommet fra skallet til trommehinnen, ca 2,5 cm lang og ca 0,7 cm i diameter Hørselskanalen har en svak resonans ved en frekvens på ca 3000 Hz .
Et annet interessant kjennetegn ved den ytre hørselskanalen er tilstedeværelsen av ørevoks, som hele tiden skilles ut fra kjertlene. Ørevoks er en voksaktig hemmelighet for 4000 talg- og svovelkjertler i øregangen. Dens funksjon er å beskytte huden i denne passasjen mot bakteriell infeksjon og fremmede partikler eller for eksempel insekter som kan komme inn i øret. Ulike mennesker har forskjellige mengder svovel. Med overdreven akkumulering av svovel er dannelsen av en svovelplugg mulig. Hvis øregangen er helt tilstoppet, er det fornemmelser av tett øre og hørselstap, inkludert resonans av ens egen stemme i det tette øret. Disse lidelsene utvikler seg plutselig, oftest når vann kommer inn i den ytre øregangen under bading.
Det ytre øret og mellomøret er atskilt av trommehinnen, som er en tynn bindevevsplate. Trommehinnen er ca. 0,1 mm tykk og ca. 9 mm i diameter. Utenfor er den dekket med epitel, og innvendig - med en slimhinne. Trommehinnen er plassert på skrå og begynner å svinge når lydbølger treffer den. Trommehinnen er ekstremt følsom, men når vibrasjonen er oppdaget og overført, går trommehinnen tilbake til sin opprinnelige posisjon på bare 0,005 sekunder.
Mellomørets struktur I øret vårt beveger lyden seg til de sensitive cellene som oppfatter lydsignaler gjennom en matchende og forsterkende enhet – mellomøret. Mellomøret er et trommehule, som har form av en liten flat trommel med en tett strukket oscillerende membran og et auditivt (Eustachian) rør. I hulrommet i mellomøret er de auditive ossiklene - malleus, ambolt og stigbøyle. Små muskler hjelper til med å overføre lyd ved å regulere bevegelsen til disse beinene. Når den når trommehinnen, får lyden den til å vibrere. Håndtaket til malleus er vevd inn i trommehinnen og svaiende setter det hammeren i bevegelse. I den andre enden er malleus koblet til ambolten, og sistnevnte, ved hjelp av et ledd, er bevegelig leddet med stigbøylen. Stigbøylemuskelen er festet til stigbøylen, som holder den mot membranen til det ovale vinduet (vinduet i vestibylen), som skiller mellomøret fra det indre, fylt med væske. Som et resultat av overføringen av bevegelse, blir stigbøylen, hvis base ligner et stempel, konstant presset inn i membranen til det ovale vinduet i det indre øret.
Funksjonen til de auditive ossiklene er å gi en økning i trykket til en lydbølge når den overføres fra trommehinnen til membranen i det ovale vinduet. Denne forsterkeren (ca. 30-40 ganger) hjelper svake lydbølger som faller inn på trommehinnen med å overvinne motstanden til den ovale vindusmembranen og overføre vibrasjoner til det indre øret. Når en lydbølge går fra et luftmedium til et flytende medium, går en betydelig del av lydenergien tapt, og derfor er det nødvendig med en lydforsterkningsmekanisme. Men med høy lyd senker den samme mekanismen følsomheten til hele systemet for ikke å skade det.
Lufttrykket inne i mellomøret må være det samme som trykket utenfor trommehinnen for å sikre normale betingelser for svingningene. For å utjevne trykket er trommehulen koblet til nasopharynx ved hjelp av et auditivt (Eustachian) rør 3,5 cm langt og ca 2 mm i diameter. Når du svelger, gjesper og tygger, åpnes Eustachian-røret for å slippe inn luft utenfra. Når det ytre trykket endres, "legger ørene seg inn", noe som vanligvis løses ved at gjesping er refleksivt forårsaket. Erfaring viser at tette ører løses enda mer effektivt ved å svelge bevegelser. En funksjonsfeil i røret fører til smerte og til og med blødning i øret.
Strukturen til det indre øret. De mekaniske bevegelsene til ossiklene i det indre øret omdannes til elektriske signaler. Det indre øret er en hul benformasjon i tinningbenet, delt inn i benkanaler og hulrom som inneholder reseptorapparatet til den auditive analysatoren og balanseorganet. Denne delen av hørsels- og balanseorganet kalles labyrinten på grunn av sin intrikate form. Den benete labyrinten består av vestibylen, sneglehuset og halvsirkelformede kanaler, men bare sneglehuset er direkte relatert til hørselen. Sneglehuset er en kanal som er omtrent 32 mm lang, kveilet og fylt med lymfevæsker. Etter å ha mottatt vibrasjon fra trommehinnen, trykker stigbøylen med sin bevegelse på membranen til vinduet i vestibylen og skaper trykksvingninger inne i cochleavæsken. Denne vibrasjonen forplanter seg i væsken i sneglehuset og når det riktige hørselsorganet, spiralorganet eller Corti-organet. Det gjør væskens vibrasjoner til elektriske signaler som går gjennom nervene til hjernen. For at stigbøylen skal overføre trykk gjennom væsken, er det i den sentrale delen av labyrinten, vestibylen, et rundt cochleavindu dekket med en fleksibel membran. Når stapes stempelet går inn i vestibylen foramen ovale, stikker cochlea-vindusmembranen ut under trykket fra cochleavæsken. Oscillasjoner i et lukket hulrom er bare mulig i nærvær av rekyl. Rollen til en slik retur utføres av membranen til det runde vinduet.
Den benete labyrinten av sneglehuset er pakket inn i form av en spiral med 2,5 omdreininger og inneholder en membranøs labyrint av samme form inni. Noen steder er den membranøse labyrinten festet til periosteum av den benete labyrinten med forbindelsessnorer. Mellom den benete og membranøse labyrinten er en væske - perilymfe. Lydbølgen, forsterket med 30-40 dB ved hjelp av trommehinnen-auditive ossicles-systemet, når vestibylevinduet, og dens vibrasjoner overføres til perilymfen. Lydbølgen passerer først langs perilymfen til toppen av spiralen, hvor vibrasjonene forplanter seg gjennom hullet til vinduet til sneglehuset. Inne i den membranøse labyrinten er fylt med en annen væske - endolymfe. Væsken inne i den membranøse labyrinten (cochlea duct) er skilt fra perilymfen ovenfra av en fleksibel integumentær plate, og nedenfra av en elastisk hovedmembran, som til sammen utgjør den membranøse labyrinten. På hovedmembranen er det lydoppfattende apparatet, orgelet til Corti. Hovedmembranen består av et stort antall (24 000) fibrøse fibre av forskjellige lengder, strukket som strenger. Disse fibrene danner et elastisk nettverk, som som helhet resonerer med strengt graderte vibrasjoner.
Nervecellene til Cortis organ omdanner platenes oscillerende bevegelser til elektriske signaler. De kalles hårceller. De indre hårcellene er ordnet i en rad, det er 3,5 tusen av dem. De ytre hårcellene er ordnet i tre til fire rader, det er 12–20 tusen av dem. Hver hårcelle har en langstrakt form, den har 60– 70 bittesmå hår (stereocilia) 4–5 µm lange.
All lydenergi er konsentrert i rommet avgrenset av sneglehusets vegg og hovedmembranen (det eneste bøyelige stedet). Fibrene i hovedmembranen har forskjellige lengder og følgelig forskjellige resonansfrekvenser. De korteste fibrene er plassert i nærheten av det ovale vinduet, deres resonansfrekvens er omtrent 20 000 Hz. De lengste er på toppen av spiralen og har en resonansfrekvens på omtrent 16 Hz. Det viser seg at hver hårcelle, avhengig av dens plassering på hovedmembranen, er innstilt på en bestemt lydfrekvens, og cellene innstilt på lave frekvenser er plassert i den øvre delen av sneglehuset, og høye frekvenser fanges opp av cellene. av den nedre delen av sneglehuset. Når hårceller dør av en eller annen grunn, mister en person evnen til å oppfatte lydene til de tilsvarende frekvensene.
Lydbølgen forplanter seg langs perilymfen fra vestibylevinduet til cochleavinduet nesten øyeblikkelig, på omtrent 4 * 10-5 sekunder. Det hydrostatiske trykket forårsaket av denne bølgen forskyver integumentærplaten i forhold til overflaten av organet til Corti. Som et resultat deformerer integumentærplaten bunter av stereocilia av hårceller, noe som fører til deres eksitasjon, som overføres til endene av primære sensoriske nevroner.
Forskjeller i den ioniske sammensetningen av endolymfen og perilymfen skaper en potensiell forskjell. Og mellom endolymfen og det intracellulære miljøet til reseptorcellene når potensialforskjellen omtrent 0,16 volt. En slik betydelig potensiell forskjell bidrar til eksitasjon av hårceller selv under påvirkning av svake lydsignaler som forårsaker små vibrasjoner av hovedmembranen. Når stereocilia av hårceller deformeres, oppstår et reseptorpotensial i dem, noe som fører til frigjøring av en regulator som virker på endene av fibrene til hørselsnervene og derved begeistrer dem.
Hårceller er forbundet med endene til nervefibrene, som, når de forlater Corti-organet, danner hørselsnerven (cochlea-grenen til vestibulocochlear-nerven). Lydbølger omdannet til elektriske impulser overføres langs hørselsnerven til temporal cortex.
Hørselsnerven består av tusenvis av de fineste nervetrådene. Hver av dem starter fra en bestemt del av sneglehuset og sender dermed en viss lydfrekvens. Flere hårceller er knyttet til hver fiber i hørselsnerven, slik at rundt 10 000 fibre kommer inn i sentralnervesystemet. Impulser fra lavfrekvente lyder overføres langs fibrene som kommer fra toppen av sneglehuset, og fra høyfrekvente lyder - langs fibrene knyttet til basen. Dermed er funksjonen til det indre øret å konvertere mekaniske vibrasjoner til elektriske, siden hjernen bare kan oppfatte elektriske signaler.
Hørselsorganet er apparatet som vi mottar lydinformasjon gjennom. Men vi hører hvordan hjernen vår oppfatter, behandler og husker. Lydrepresentasjoner eller bilder skapes i hjernen. Og hvis musikk høres ut i hodet vårt eller noens stemme huskes, så på grunn av det faktum at hjernen har inngangsfiltre, en minneenhet og et lydkort, kan det være både en kjedelig høyttaler og et praktisk musikksenter for oss.
Analysatorer- et sett med nerveformasjoner som gir bevissthet og evaluering av stimuli som virker på kroppen. Analysatoren består av reseptorer som oppfatter stimulering, en ledende del og en sentral del - et visst område av hjernebarken der sensasjoner dannes.
Reseptorer- sensitive avslutninger som oppfatter irritasjon og konverterer et eksternt signal til nerveimpulser. Dirigent del analysatoren består av den tilsvarende nerven og banene. Den sentrale delen av analysatoren er en av avdelingene i sentralnervesystemet.
visuell analysatorgir visuell informasjon fra omgivelsene og inkluderer
av tre deler: perifer - øye, ledning - optisk nerve og sentral - subkortikal og visuell sone av hjernebarken.
Øye består av øyeeplet og hjelpeapparatet, som inkluderer øyelokk, øyevipper, tårekjertler og muskler i øyeeplet.
Øyeeplet ligger i banen og har en sfærisk form og 3 skjell: fibrøst, hvis bakre del er dannet av en ugjennomsiktig protein skall ( sclera),vaskulær Og mesh. Den delen av årehinnen som inneholder pigmenter kalles iris. I midten av iris er elev, som kan endre diameteren på åpningen ved å trekke sammen øyemusklene. Bakre del netthinnen oppfatter lys stimuli. Dens fremre del er blind og inneholder ikke lysfølsomme elementer. De lysfølsomme elementene i netthinnen er pinner(gi syn i skumring og mørke) og kjegler(fargesynsreseptorer som fungerer i sterkt lys). Kjegler er plassert nærmere midten av netthinnen (macula lutea), og stenger er konsentrert i periferien. Utgangspunktet til synsnerven kalles blindsone.
Hulrommet i øyeeplet er fylt glasslegeme. Linsen har form som en bikonveks linse. Den er i stand til å endre sin krumning med sammentrekninger av ciliærmuskelen. Når du ser på nærliggende objekter, trekker linsen seg sammen, og når du ser på fjerne objekter, utvider den seg. Denne evnen til linsen kalles overnatting. Mellom hornhinnen og iris er det fremre kammer av øyet, mellom iris og linse er det bakre kammer. Begge kamrene er fylt med en klar væske. Lysstråler, reflektert fra gjenstander, passerer gjennom hornhinnen, våtkammer, linse, glasslegeme og faller på grunn av brytning i linsen. gul flekk netthinnen er stedet for det beste synet. Dette gir opphav til ekte, omvendt, redusert bilde av et objekt. Fra netthinnen, langs synsnerven, kommer impulser inn i den sentrale delen av analysatoren - den visuelle sonen til hjernebarken, som ligger i occipitallappen. I cortex behandles informasjonen som mottas fra netthinnereseptorene og personen oppfatter den naturlige refleksjonen av objektet.
Normal visuell persepsjon skyldes:
– tilstrekkelig lysstrøm;
- fokusering av bildet på netthinnen (fokusering foran netthinnen betyr nærsynthet, og bak netthinnen - langsynthet);
- implementeringen av overnattingsrefleksen.
Den viktigste indikatoren for syn er skarpheten, dvs. øyets begrensende evne til å skille små gjenstander.
Hørsels- og balanseorgan.
auditiv analysator gir oppfatningen av lydinformasjon og dens behandling i de sentrale delene av hjernebarken. Den perifere delen av analysatoren er dannet av: det indre øret og hørselsnerven. Den sentrale delen er dannet av de subkortikale sentrene i midten og diencephalon og den temporale cortex.
Øre- et sammenkoblet organ bestående av det ytre, mellom- og indre øret
ytre øret inkluderer auricle, ytre hørselskanal og trommehinne.
Mellomøre Den består av trommehulen, kjeden av auditive ossicles og auditive (Eustachian) tube. Hørselsrøret forbinder trommehulen med nasofarynxhulen. Dette sikrer utjevning av trykk på begge sider av trommehinnen. De auditive ossiklene, hammeren, ambolten og stigbøylen, forbinder trommehinnen med membranen til foramen ovale som fører til sneglehuset. Mellomøret overfører lydbølger fra et miljø med lav tetthet (luft) til et miljø med høy tetthet (endolymfe), som inneholder reseptorcellene i det indre øret. indre øre lokalisert i tykkelsen av tinningbeinet og består av et ben og en membranøs labyrint som ligger i den. Rommet mellom dem er fylt med perilymfe, og hulrommet i den membranøse labyrinten er fylt med endolymfe. Det er tre seksjoner i den benete labyrinten - vestibyle, cochlea og halvsirkelformede kanaler. Hørselsorganet er sneglehuset - en spiralkanal på 2,5 omdreininger. Sneglehusets hulrom er delt av en membranøs hovedmembran, bestående av fibre av forskjellige lengder. På hovedmembranen er reseptorhårceller. Vibrasjonene i trommehinnen overføres til hørselsbenene. De forsterker disse vibrasjonene med nesten 50 ganger og overføres gjennom det ovale vinduet inn i væsken i sneglehuset, hvor de oppfattes av fibrene i hovedmembranen. Reseptorcellene i sneglehuset oppfatter irritasjonen som kommer fra fibrene og overfører den langs hørselsnerven til den temporale sonen i hjernebarken. Det menneskelige øret oppfatter lyder med en frekvens på 16 til 20 000 Hz.
Balanseorgan, eller vestibulært apparat ,
dannet av to poser fylt med væske, og tre halvsirkelformede kanaler. Reseptor hårceller plassert på bunnen og innsiden av posene. De er forbundet med en membran med krystaller - otolitter som inneholder kalsiumioner. De halvsirkelformede kanalene er plassert i tre innbyrdes vinkelrette plan. Ved bunnen av kanalene er hårceller. Reseptorer av det otolitiske apparatet reagerer på akselerasjon eller retardasjon av rettlinjet bevegelse. Reseptorene til de halvsirkelformede kanalene irriteres av endringer i rotasjonsbevegelser. Impulser fra det vestibulære apparatet gjennom den vestibulære nerven kommer inn i sentralnervesystemet. Impulser fra reseptorene til muskler, sener og såler kommer også hit. Funksjonelt er det vestibulære apparatet forbundet med lillehjernen, som er ansvarlig for koordinering av bevegelser, orienteringen til en person i rommet.
Smaksanalysator
består av reseptorer lokalisert i smaksløkene på tungen, en nerve som leder en impuls til den sentrale delen av analysatoren, som er plassert på de indre overflatene av tinning- og frontallappen.
Luktanalysator
representert av luktreseptorer lokalisert i neseslimhinnen. Gjennom luktnerven kommer signalet fra reseptorene inn i luktsonen til hjernebarken, som ligger ved siden av smakssonen.
Hudanalysator består av reseptorer som oppfatter trykk, smerte, temperatur, berøring, veier og en hudfølsomhetssone lokalisert i den bakre sentrale gyrus.
Introduksjon
Konklusjon
Bibliografi
Introduksjon
Samfunnet vi lever i er et informasjonssamfunn, der hovedproduksjonsfaktoren er kunnskap, hovedproduktet av produksjonen er tjenester, og de karakteristiske trekk ved samfunnet er databehandling, samt en kraftig økning i kreativitet i arbeidskraft. Rollen til forholdet til andre land vokser, globaliseringsprosessen finner sted i alle samfunnssfærer.
En nøkkelrolle i kommunikasjon mellom stater spilles av profesjoner knyttet til fremmedspråk, lingvistikk og samfunnsvitenskap. Det er et økende behov for å studere talegjenkjenningssystemer for automatisert oversettelse, noe som vil øke arbeidsproduktiviteten i de økonomiske områdene knyttet til interkulturell kommunikasjon. Derfor er det viktig å studere fysiologien og funksjonsmekanismene til den auditive analysatoren som et middel for å oppfatte og overføre tale til den tilsvarende delen av hjernen for påfølgende prosessering og syntese av nye taleenheter.
Den auditive analysatoren er en kombinasjon av mekaniske, reseptor- og nervestrukturer, hvis aktivitet sikrer oppfatningen av lydvibrasjoner hos mennesker og dyr. Fra et anatomisk synspunkt kan hørselssystemet deles inn i det ytre, mellom- og indre øret, hørselsnerven og de sentrale hørselsbanene. Sett fra de prosessene som til syvende og sist fører til oppfatningen av hørselen, er det auditive systemet delt inn i lydledende og lydoppfattende.
Under forskjellige miljøforhold, under påvirkning av mange faktorer, kan følsomheten til den auditive analysatoren endres. For å studere disse faktorene finnes det ulike metoder for å studere hørsel.
auditiv analysator fysiologisk følsomhet
1. Viktigheten av å studere menneskelige analysatorer fra synspunktet til moderne informasjonsteknologi
Allerede for flere tiår siden gjorde folk forsøk på å lage talesyntese- og gjenkjenningssystemer i moderne informasjonsteknologi. Selvfølgelig begynte alle disse forsøkene med studiet av anatomien og prinsippene for tale- og hørselsorganene til en person, i håp om å modellere dem ved hjelp av en datamaskin og spesielle elektroniske enheter.
Hva er funksjonene til den menneskelige auditive analysatoren? Den auditive analysatoren fanger opp formen til en lydbølge, frekvensspekteret til rene toner og lyder, analyserer og syntetiserer frekvenskomponentene til lydstimuli innenfor visse grenser, oppdager og identifiserer lyder i et bredt spekter av intensitet og frekvenser. Den auditive analysatoren lar deg differensiere lydstimuli og bestemme retningen til lyden, så vel som avstanden til kilden. Ørene fanger opp vibrasjoner i luften og konverterer dem til elektriske signaler som sendes til hjernen. Som et resultat av prosessering av den menneskelige hjernen, blir disse signalene til bilder. Opprettelsen av slike ifor datateknologi er en vitenskapelig oppgave, hvis løsning er nødvendig for utviklingen av de mest feilfrie talegjenkjenningssystemene.
Ved hjelp av talegjenkjenningsprogrammer dikterer mange brukere tekstene til dokumenter. Denne muligheten er relevant, for eksempel for leger som gjennomfører en undersøkelse (der hendene vanligvis er opptatt) og samtidig registrerer resultatene. PC-brukere kan bruke talegjenkjenningsprogrammer for å legge inn kommandoer, det vil si at det talte ordet vil bli oppfattet av systemet som et museklikk. Brukeren kommanderer: "Åpne fil", "Send e-post" eller "Nytt vindu", og datamaskinen utfører riktig handling. Dette gjelder spesielt for funksjonshemmede – i stedet for mus og tastatur vil de kunne styre datamaskinen med stemmen.
Å studere det indre øret hjelper forskere med å forstå mekanismene som en person er i stand til å gjenkjenne tale med, selv om det ikke er så enkelt. Mennesket "kikker" mange oppfinnelser fra naturen, og slike forsøk gjøres også av spesialister innen talesyntese og -gjenkjenning.
2. Typer menneskelige analysatorer og deres korte beskrivelse
Analysatorer (fra gresk. analyse - dekomponering, delemning) - et system av følsomme nerveformasjoner som analyserer og syntetiserer fenomenene i kroppens ytre og indre miljø. Begrepet ble introdusert i den nevrologiske litteraturen av I.P. Pavlov, i henhold til hvis ideer hver analysator består av spesifikke oppfattelsesformasjoner (reseptorer, sanseorganer) som utgjør den perifere delen av analysatoren, de tilsvarende nervene som forbinder disse reseptorene med forskjellige nivåer av sentralnervesystemet (lederdelen), og hjerneenden, representert hos høyere dyr i cortex av store hjernehalvdeler.
Avhengig av reseptorfunksjonen skilles analysatorer av det ytre og indre miljøet. De første reseptorene blir vendt til det ytre miljøet og er tilpasset for å analysere fenomenene som oppstår i omverdenen. Disse analysatorene inkluderer en visuell analysator, en auditiv analysator, en hudanalysator, en luktanalysator og en smaksanalysator. Analysatorer av det indre miljøet er afferente nerveapparater, hvis reseptorapparater er plassert i de indre organene og er tilpasset for å analysere hva som skjer i selve kroppen. Disse analysatorene inkluderer også en motoranalysator (reseptorapparatet er representert av muskelspindler og Golgi-reseptorer), som gir mulighet for presis kontroll av muskel- og skjelettsystemet. En viktig rolle i mekanismene for statokinetisk koordinering spilles også av en annen intern analysator - den vestibulære, som samhandler tett med bevegelsesanalysatoren. Den menneskelige motoranalysatoren inkluderer også en spesiell avdeling som sørger for overføring av signaler fra reseptorene til taleorganene til de høyere etasjene i sentralnervesystemet. På grunn av viktigheten av denne avdelingen i aktiviteten til den menneskelige hjernen, blir den noen ganger betraktet som en "tale-motoranalysator".
Reseptorapparatet til hver analysator er tilpasset transformasjonen av en viss type energi til nervøs eksitasjon. Så, lydreseptorer reagerer selektivt på lydstimuli, lys - på lys, smak - på kjemisk, hud - på taktil temperatur, etc. Spesialiseringen av reseptorer gir en analyse av fenomenene i den ytre verden i deres individuelle elementer allerede på nivået til den perifere delen av analysatoren.
Den biologiske rollen til analysatorer ligger i det faktum at de er spesialiserte sporingssystemer som informerer kroppen om alle hendelser som skjer i miljøet og inne i det. Fra den enorme strømmen av signaler som kontinuerlig kommer inn i hjernen gjennom eksterne og interne analysatorer, velges denne nyttig informasjon som er essensiell i prosessene med selvregulering (opprettholde et optimalt, konstant nivå av kroppsfunksjon) og den aktive oppførselen til dyr i miljøet. Eksperimenter viser at den komplekse analytiske og syntetiske aktiviteten til hjernen, bestemt av faktorene til det ytre og indre miljøet, utføres i henhold til polyanalyzerprinsippet. Dette betyr at hele den komplekse nevrodynamikken til kortikale prosesser, som utgjør den integrerte aktiviteten til hjernen, består av en kompleks interaksjon av analysatorer. Men det gjelder et annet tema. La oss gå direkte til den auditive analysatoren og vurdere den mer detaljert.
3. Auditiv analysator som et middel til å oppfatte lydinformasjon av en person
3.1 Fysiologien til den auditive analysatoren
Den perifere delen av den auditive analysatoren (auditiv analysator med et balanseorgan - øret (auris)) er et veldig komplekst sanseorgan. Endene av nerven hans er lagt dypt i øret, takket være at de er beskyttet mot virkningen av alle slags fremmede stimuli, men samtidig er de lett tilgjengelige for lydstimuli. Det er tre typer reseptorer i øret:
a) reseptorer som oppfatter lydvibrasjoner (vibrasjoner av luftbølger), som vi oppfatter som lyd;
b) reseptorer som gjør oss i stand til å bestemme posisjonen til kroppen vår i rommet;
c) reseptorer som oppfatter endringer i bevegelsesretning og hastighet.
Øret er vanligvis delt inn i tre seksjoner: det ytre, mellomøret og det indre øret.
ytre øretbestår av aurikkelen og den ytre hørselskanalen. Ørikken er bygget av elastisk elastisk brusk, dekket med et tynt, inaktivt hudlag. Hun er en samler av lydbølger; hos mennesker er den ubevegelig og spiller ikke en viktig rolle, i motsetning til dyr; selv med fullstendig fravær, er det ingen merkbar hørselstap.
Den ytre øregangen er en svakt buet kanal som er omtrent 2,5 cm lang. Denne kanalen er foret med hud med fine hår og inneholder spesielle kjertler, lik de store apokrine kjertlene i huden, som skiller ut ørevoks, som sammen med hår hindrer støv i å tette til det ytre øret. Den består av en ytre seksjon - en brusk ekstern hørselskanal og en intern - en benaktig hørselskanal som ligger i tinningbenet. Dens indre ende er lukket av en tynn elastisk trommehinne, som er en fortsettelse av huden på den ytre hørselskanalen og skiller den fra mellomørets hulrom. Det ytre øret i hørselsorganet spiller bare en hjelperolle, og deltar i innsamling og ledning av lyder.
Mellomøre, eller trommehulen (fig. 1), er plassert inne i tinningbeinet mellom den ytre hørselskjøttet, hvorfra det er adskilt av trommehinnen, og det indre øret; det er et veldig lite uregelmessig hulrom med en kapasitet på opptil 0,75 ml, som kommuniserer med adnexalhulene - cellene i mastoidprosessen og med svelghulen (se nedenfor).
Ris. 1. Hørselsorganet i konteksten. 1 - geniculate node av ansiktsnerven; 2 - ansiktsnerve; 3 - hammer; 4 - overlegen halvsirkelformet kanal; 5 - bakre halvsirkelformet kanal; 6 - ambolt; 7 - beindelen av den eksterne hørselskanalen; 8 - brusk del av den eksterne hørselskanalen; 9 - trommehinne; 10 - beindel av hørselsrøret; 11 - bruskdel av hørselsrøret; 12 - stor overfladisk steinnerve; 13 - toppen av pyramiden.
På den mediale veggen av trommehulen, vendt mot det indre øret, er det to åpninger: det ovale vinduet til vestibylen og det runde vinduet til sneglehuset; den første er dekket med en stigbøyleplate. Trommehulen gjennom et lite (4 cm langt) auditivt (Eustachian) rør (tuba auditiva) kommuniserer med øvre svelg - nasopharynx. Åpningen til røret åpner seg på sideveggen av svelget og kommuniserer på denne måten med uteluften. Hver gang hørselsrøret åpnes (noe som skjer ved hver svelgebevegelse), fornyes luften i trommehulen. Takket være det holdes trykket på trommehinnen fra siden av trommehulen alltid på nivået med trykket fra uteluften, og dermed blir utenfor og inne i trommehinnen utsatt for det samme atmosfæriske trykket.
Denne balanseringen av trykket på begge sider av trommehinnen er veldig viktig, siden normale svingninger av den bare er mulig når trykket fra uteluften er lik trykket i mellomørets hulrom. Når det er forskjell mellom trykket fra atmosfærisk luft og trykket i trommehulen, svekkes hørselsskarphet. Dermed er hørselsrøret så å si en slags sikkerhetsventil som utjevner trykket i mellomøret.
Veggene i trommehulen og spesielt hørselsrøret er foret med epitel, og slimrørene er foret med ciliert epitel; vibrasjonen av hårene er rettet mot svelget.
Svelgenden av hørselsrøret er rik på slimkjertler og lymfeknuter.
På den laterale siden av hulrommet er trommehinnen. Trommehinnen (membrana tympani) (fig. 2) oppfatter luftens lydvibrasjoner og overfører dem til det lydledende systemet i mellomøret. Den har form av en sirkel eller ellipse med en diameter på 9 og 11 mm og består av elastisk bindevev, hvis fibre er anordnet radialt på den ytre overflaten, og sirkulært på den indre; dens tykkelse er bare 0,1 mm; den er strukket noe skrått: fra topp til bunn og fra bak til front, lett konkav innover, siden den nevnte muskelen strekker trommehinnen fra veggene i trommehulen til håndtaket på malleus (den trekker membranen innover). Kjeden av hørselsbeinene tjener til å overføre luftvibrasjoner fra trommehinnen til væsken som fyller det indre øret. Trommehinnen er ikke sterkt strukket og avgir ikke sin egen tone, men overfører kun lydbølgene den mottar. På grunn av det faktum at vibrasjonene til trommehinnen forfaller veldig raskt, er det en utmerket trykktransmitter og forvrenger nesten ikke formen på lydbølgen. Utenfor er trommehinnen dekket med uttynnet hud, og fra overflaten som vender mot trommehulen er den dekket med en slimhinne kledd med plateepitel.
Mellom trommehinnen og det ovale vinduet er et system av små hørselsbein som overfører vibrasjonene fra trommehinnen til det indre øret: malleus (malleus), ambolt (incus) og stigbøyle (stapes), sammenkoblet av ledd og leddbånd, som drives av to små muskler. Malleus er festet til den indre overflaten av trommehinnen med håndtaket, og hodet er artikulert med ambolten. Ambolten, ved en av sine prosesser, er koblet til stigbøylen, som er plassert horisontalt og med sin brede base (plate) er satt inn i det ovale vinduet, tett vedheft til membranen.
Ris. 2. Trommehinne og hørselsbein fra innsiden. 1 - hode av malleus; 2 - dets øvre leddbånd; 3 - hule i trommehulen; 4 - ambolt; 5 - en haug med henne; 6 - trommestreng; 7 - pyramideformet høyde; 8 - stigbøyle; 9 - hammerhåndtak; 10 - trommehinne; 11 - Eustachian tube; 12 - en skillevegg mellom halvkanalene for røret og for muskelen; 13 - muskel som anstrenger trommehinnen; 14 - fremre prosess av malleus
Musklene i trommehulen fortjener stor oppmerksomhet. En av dem er m. tensor tympani - festet til halsen på malleus. Med sammentrekningen festes artikulasjonen mellom hammeren og ambolten og spenningen i trommehinnen øker, noe som oppstår ved sterke lydvibrasjoner. Samtidig presses bunnen av stigbøylen noe inn i det ovale vinduet.
Den andre muskelen er m. stapedius (den minste av de stripede musklene i menneskekroppen) - festet til stigbøylens hode. Med sammentrekningen av denne muskelen trekkes artikulasjonen mellom ambolten og stigbøylen nedover og begrenser stigbøylens bevegelse i det ovale vinduet.
Indre øre.Det indre øret er representert av den viktigste og mest komplekse delen av høreapparatet, kalt labyrinten. Labyrinten i det indre øret ligger dypt i tinningbenets pyramide, som om det var i et beintilfelle mellom mellomøret og den indre hørselskanalen. Størrelsen på den benete ørelabyrinten langs dens lange akse overstiger ikke 2 cm. Den er adskilt fra mellomøret med ovale og runde vinduer. Åpningen av den indre hørselskjøttet på overflaten av tinningbenets pyramide, gjennom hvilken hørselsnerven kommer ut av labyrinten, er lukket av en tynn benplate med små hull for at fibrene i hørselsnerven kan gå ut av det indre øret. Inne i benlabyrinten er det en lukket bindevevsmembranlabyrint, som nøyaktig gjentar formen til benlabyrinten, men noe mindre. Det trange rommet mellom de benete og membranøse labyrintene er fylt med en væske som i sammensetning ligner lymfe og kalles perilymfe. Hele det indre hulrommet i den membranøse labyrinten er også fylt med en væske som kalles endolymfe. Den membranøse labyrinten, men mange steder, er forbundet med veggene i den benete labyrinten av tette ledninger som går gjennom det perilymfatiske rommet. På grunn av dette arrangementet er den membranøse labyrinten suspendert inne i den benete labyrinten, akkurat som hjernen er suspendert (inne i kraniet på hjernehinnene.
Labyrinten (fig. 3 og 4) består av tre seksjoner: vestibylen til labyrinten, de halvsirkelformede kanalene og sneglehuset.
Ris. 3. Skjema av forholdet mellom den membranøse labyrinten og beinet. 1 - kanal som forbinder livmoren med sekken; 2 - øvre membranøs ampulla; 3 - endolymfatisk kanal; 4 - endolymfatisk sekk; 5 - perilymfatisk rom; 6 - pyramide av det temporale beinet: 7 - apex av den membranøse cochleakanalen; 8 - kommunikasjon mellom begge stiger (helicotrema); 9 - cochlea membranøs passasje; 10 - trapp til vestibylen; 11 - trommestige; 12 - pose; 13 - forbindelsesslag; 14 - perilymfatisk kanal; 15 - rundt vindu av sneglen; 16 - ovalt vindu i vestibylen; 17 - trommehulen; 18 - blind ende av cochlea passasjen; 19 - bakre membranøs ampulla; 20 - livmor; 21 - halvsirkelformet kanal; 22 - øvre halvsirkelformet kurs
Ris. 4. Tverrsnitt gjennom sneglehuset. 1 - trapp til vestibylen; 2 - Reissners membran; 3 - integumentær membran; 4 - cochlea kanal, der Corti-organet er lokalisert (mellom integumentære og hovedmembraner); 5 og 16 - auditive celler med cilia; 6 - støtteceller; 7 - spiral ligament; 8 og 14 - cochlea beinvev; 9 - støtte bur; 10 og 15 - spesielle støtteceller (de såkalte Corti-cellene - søyler); 11 - trommetrapper; 12 - hovedmembran; 13 - nerveceller av spiral cochlea ganglion
Den membranøse vestibylen (vestibulum) er et lite ovalt hulrom som opptar den midtre delen av labyrinten og består av to boblesekker forbundet med et smalt rør; en av dem - ryggen, den såkalte livmoren (utriculus), kommuniserer med de membranøse halvsirkelformede kanalene med fem hull, og den fremre sekken (sacculus) - med den membranøse cochlea. Hver av sekkene til det vestibulære apparatet er fylt med endolymfe. Veggene i sekkene er foret med plateepitel, med unntak av ett område - den såkalte makulaen, hvor det er et sylindrisk epitel som inneholder støtte- og hårceller som bærer tynne prosesser på overflaten som vender mot hulrommet i sekken. Hos høyerestående dyr er det små krystaller av kalk (otolitter) limt til én klump sammen med hår av nevroepitelceller der nervefibrene til den vestibulære nerven (ramus vestibularis - en gren av hørselsnerven) avsluttes.
Bak vestibylen er tre innbyrdes perpendikulære halvsirkelformede kanaler (canales semicirculares) - en i horisontalplanet og to i vertikalplanet. De halvsirkelformede kanalene er veldig smale rør fylt med endolymfe. Hver av kanalene danner en forlengelse i en av endene - en ampulla, hvor endene av den vestibulære nerven er plassert, fordelt i cellene i det følsomme epitelet, konsentrert i den såkalte auditive kamskjell (crista acustica). Cellene i det følsomme epitelet til hørselkammen er svært like de som finnes i flekken - på overflaten som vender mot ampullens hulrom, bærer de hår som er limt sammen og danner en slags børste (cupula). Den frie overflaten av børsten når den motsatte (øvre) veggen av kanalen, og etterlater en ubetydelig lumen i hulrommet fri, og forhindrer bevegelsen av endolymfen.
Foran vestibylen ligger sneglehuset (cochlea), som er en membranøs spiralformet kanal, også plassert inne i beinet. Cochlea spiral hos mennesker 2 3/4omsetning rundt den sentrale benaksen og ender blindt. Den benete aksen til sneglehuset med sin apex vender mot mellomøret, og med basen lukker den indre auditive øregangen.
I hulrommet til sneglehusets spiralkanal langs hele dens lengde, går også en spiralbenplate ut og stikker ut fra beinaksen - en skillevegg som deler spiralhulen til sneglehuset i to passasjer: den øvre, som kommuniserer med labyrintens vestibyle, den såkalte vestibylestigen (scala vestibuli), og den nedre, hvilende i den ene enden inn i membranen til det runde vinduet i trommehulen og derfor kalt scala tympani (scala tympani). Disse passasjene kalles trapper fordi de krøller seg i en spiral og ligner en trapp med en skrått stigende stripe, men uten trinn. På enden av sneglehuset er begge passasjer forbundet med et hull på omtrent 0,03 mm i diameter.
Denne langsgående benplaten som blokkerer hulrommet i sneglehuset, som strekker seg fra den konkave veggen, når ikke den motsatte siden, og fortsettelsen er en bindevevsmembranøs spiralplate, kalt hovedmembranen, eller hovedmembranen (membrana basilaris), som allerede grenser tett til den konvekse motsatte veggen langs hele lengden av det felles hulrommet til sneglehuset.
En annen membran (Reissners) går fra kanten av benplaten i en vinkel over den viktigste, noe som begrenser en liten gjennomsnittlig kurs mellom de to første bevegelsene (stiger). Denne bevegelsen kalles cochleakanalen (ductus cochlearis) og kommuniserer med vestibylesekken; han er hørselsorganet i ordets rette betydning. Kanalen til sneglehuset i et tverrsnitt har form som en trekant og er i sin tur delt (men ikke fullstendig) i to etasjer av en tredje membran - integumentæren (membrana tectoria), som tilsynelatende spiller en stor rolle i prosessen med å oppfatte sansene. I den nedre etasjen av denne siste kanalen på hovedmembranen i form av et fremspring av neuroepithelium, er det en svært kompleks enhet som faktisk oppfatter hørselsanalysatoren - et spiralorgan (Corti) (organon spirale Cortii) (fig. 5) ), vasket sammen med hovedmembranen av intralabyrintvæsken og spiller med hensyn til å høre samme rolle som netthinnen i forhold til syn.
Ris. 5. Mikroskopisk struktur av Cortis organ. 1 - hovedmembran; 2 - dekkmembran; 3 - auditive celler; 4 - auditive ganglionceller
Spiralorganet består av mange forskjellige støtte- og epitelceller plassert på hovedmembranen. De langstrakte cellene er ordnet i to rader og kalles kortis søyler. Cellene i begge rader er noe skråstilt mot hverandre og danner opptil 4000 buer av Corti gjennom sneglehuset. I dette tilfellet dannes en såkalt intern tunnel fylt med intercellulær substans i cochleakanalen. På den indre overflaten av søylene til Corti er det en rekke sylindriske epitelceller, på den frie overflaten av hvilke det er 15-20 hår - disse er følsomme, oppfattende, såkalte hårceller. Tynne og lange fibre - auditive hår, liming sammen, form delikate børster på hver slik celle. Støtte Deiters-celler grenser til yttersiden av disse auditive cellene. Dermed er hårcellene forankret til basalmembranen. Tynne, ikke-kjøttfulle nervefibre nærmer seg dem og danner et ekstremt delikat fibrillært nettverk i dem. Hørselsnerven (den gren - ramus cochlearis) trenger inn i midten av sneglen og går langs dens akse og avgir mange grener. Her mister hver pulpy nervefiber myelinet sitt og går over i en nervecelle, som i likhet med spiralganglionceller har bindevevsskjede og gliaskjedeceller. Den totale summen av disse nervecellene som helhet danner en spiralganglion (ganglion spirale), som okkuperer hele periferien av cochlea-aksen. Fra denne nerveganglionen er nervefibre allerede rettet til det oppfattende apparatet - spiralorganet.
Den samme hovedmembranen, som spiralorganet er plassert på, består av de tynneste, tette og tettstrakte fibrene ("strenger") (ca. 30 000), som starter fra bunnen av sneglehuset (nær det ovale vinduet) , forlenges gradvis til den øvre krøllen, og går fra 50 til 500 ?(mer presist, fra 0,04125 til 0,495 mm), dvs. korte nær det ovale vinduet, blir de gradvis lengre mot toppen av sneglehuset, og øker omtrent 10-12 ganger. Lengden på hovedmembranen fra bunnen til toppen av sneglehuset er omtrent 33,5 mm.
Helmholtz, som skapte teorien om hørsel på slutten av forrige århundre, sammenlignet hovedmembranen til sneglehuset med fibrene i forskjellige lengder med et musikkinstrument - en harpe, bare i denne levende harpen er det et stort antall "strenger" strukket.
Oppfattelsesapparatet til auditive stimuli er spiralorganet (Corti) til sneglehuset. Vestibylen og de halvsirkelformede kanalene spiller rollen som balanseorganer. Riktignok avhenger oppfatningen av kroppens posisjon og bevegelse i rommet av fellesfunksjonen til mange sanseorganer: syn, berøring, muskelfølelse, etc., dvs. refleksaktiviteten som er nødvendig for å opprettholde balansen, tilveiebringes av impulser i ulike organer. Men hovedrollen i dette tilhører vestibylen og halvsirkelformede kanaler.
3.2 Følsomhet til den auditive analysatoren
Det menneskelige øret oppfatter luftvibrasjoner fra 16 til 20 000 Hz som lyd. Den øvre grensen for oppfattede lyder avhenger av alder: jo eldre personen er, jo lavere er den; ofte hører ikke gamle mennesker høye toner, for eksempel lyden fra en cricket. Hos mange dyr ligger den øvre grensen høyere; hos hunder er det for eksempel mulig å danne en hel rekke betingede reflekser til lyder som ikke er hørbare for mennesker.
Med svingninger opp til 300 Hz og over 3000 Hz avtar følsomheten kraftig: for eksempel ved 20 Hz, og også ved 20 000 Hz. Med alderen avtar følsomheten til den auditive analysatoren som regel betydelig, men hovedsakelig til høyfrekvente lyder, mens den til lave (opptil 1000 svingninger per sekund) forblir nesten uendret til alderdommen.
Dette betyr at for å forbedre kvaliteten på talegjenkjenning, kan datasystemer utelukke fra analysen frekvenser som ligger utenfor området 300-3000 Hz eller til og med utenfor området 300-2400 Hz.
Under forhold med fullstendig stillhet øker følsomheten til hørselen. Hvis derimot en tone av en viss høyde og konstant intensitet begynner å høres, avtar følelsen av lydstyrke, som et resultat av tilpasning til den, først raskt, og deretter mer og langsommere. Men, selv om det er i mindre grad, avtar følsomheten for lyder som er mer eller mindre nær den klingende tonen i frekvens. Tilpasning dekker imidlertid vanligvis ikke hele spekteret av oppfattede lyder. Når lyden stopper, på grunn av tilpasning til stillhet, gjenopprettes det forrige følsomhetsnivået etter 10-15 sekunder.
Delvis avhenger tilpasning av den perifere delen av analysatoren, nemlig endringer i både forsterkerfunksjonen til lydapparatet og eksitabiliteten til hårcellene til Corti-organet. Den sentrale delen av analysatoren tar også del i fenomenet tilpasning, noe som fremgår av det faktum at når lyd påføres bare ett øre, observeres endringer i følsomhet i begge ørene.
Følsomheten endres også med samtidig handling av to toner i forskjellige høyder. I sistnevnte tilfelle overdøves en svak lyd av en sterkere, hovedsakelig fordi eksitasjonsfokuset, som oppstår i cortex under påvirkning av en sterk lyd, senker eksitabiliteten til andre deler av den kortikale delen av samme analysator. på grunn av negativ induksjon.
Langvarig eksponering for sterke lyder kan føre til hemming av kortikale celler. Som et resultat synker følsomheten til den auditive analysatoren kraftig. Denne tilstanden vedvarer en stund etter at irritasjonen har opphørt.
Konklusjon
Den komplekse strukturen til det auditive analysatorsystemet skyldes flertrinnsalgoritmen for signaloverføring til den temporale delen av hjernen. Det ytre øret og mellomøret overfører lydvibrasjoner til sneglehuset i det indre øret. Sensoriske hår i sneglehuset konverterer vibrasjoner til elektriske signaler som beveger seg langs nervene til det auditive området i hjernen.
Når man vurderer funksjonen til den auditive analysatoren for videre anvendelse av kunnskap når man lager talegjenkjenningsprogrammer, bør man også ta hensyn til følsomhetsgrensene til høreorganet. Frekvensområdet for lydvibrasjoner som oppfattes av en person er 16-20 000 Hz. Frekvensområdet for tale er imidlertid allerede 300-4000 Hz. Tale forblir forståelig med ytterligere innsnevring av frekvensområdet til 300-2400 Hz. Dette faktum kan brukes i talegjenkjenningssystemer for å redusere effekten av interferens.
Bibliografi
1.P.A. Baranov, A.V. Vorontsov, S.V. Sjevtsjenko. Samfunnsvitenskap: en komplett oppslagsbok. Moskva 2013
2.Great Soviet Encyclopedia, 3. utgave (1969-1978), bind 23.
.A.V. Frolov, G.V. Frolov. Syntese og gjenkjenning av tale. Moderne løsninger.
.Dushkov B.A., Korolev A.V., Smirnov B.A. Encyclopedic Dictionary: Arbeidspsykologi, ledelse, ingeniørpsykologi og ergonomi. Moskva, 2005
.Kucherov A.G. Anatomi, fysiologi og forskningsmetoder for hørsels- og balanseorganet. Moskva, 2002
.Stankov A.G. Menneskelig anatomi. Moskva, 1959
7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47
.
Læring
Trenger du hjelp til å lære et emne?
Ekspertene våre vil gi råd eller gi veiledningstjenester om emner av interesse for deg.
Sende inn en søknad angir emnet akkurat nå for å finne ut om muligheten for å få en konsultasjon.
Laster inn...