ПОМНЯ

Въпрос 1. Какво е значението на слуха за човек?

С помощта на слуха човек възприема звуци. Слухът дава възможност за възприемане на информация на значително разстояние. Членоразделната реч е свързана със слуховия анализатор. Лице, което е било глухо по рождение или е загубило слуха си при ранно детство, губи способността да произнася думи.

Въпрос 2: Какви са основните части на всеки анализатор?

Всеки анализатор се състои от три основни връзки: рецептори (периферна перцептивна връзка), нервни пътища(провеждаща връзка) и мозъчни центрове (централна обработваща връзка). По-високите отдели на анализаторите са разположени в кората мозъчни полукълба, като всеки от тях заема определена площ.

ВЪПРОСИ КЪМ АБЗАЦ

Въпрос 1. Каква е структурата слухов анализатор?

Слуховият анализатор включва органа на слуха, слуховия нерв и мозъчните центрове, които анализират слуховата информация.

Въпрос 2. Какви нарушения на слуха познавате и какви са основните им причини?

Понякога твърде много ушна кал се натрупва във външния слухов канал и образува тапа, намалявайки остротата на слуха. Такава тапа трябва да се отстрани много внимателно, тъй като може да повреди тъпанчето. От назофаринкса в кухината на средното ухо може да проникне различни видовепатогени, които могат да причинят възпаление на средното ухо - възпаление на средното ухо. При правилно и навременно лечение възпалението на средното ухо бързо преминава и не засяга чувствителността на слуха. Механичните наранявания - натъртвания, удари, излагане на свръхсилни звукови стимули - също могат да доведат до увреждане на слуха.

1. Докажете, че „органът на слуха“ и „слуховият анализатор“ са различни понятия.

Органът на слуха е ухото, което се състои от три части: външна, средна и вътрешно ухо. Слуховият анализатор включва слуховия рецептор (разположен във вътрешното ухо), слуховия нерв и слуховата зона на мозъчната кора, разположена в темпоралния лоб.

2. Формулирайте основните правила за хигиена на слуха.

За да се предотврати намаляването на остротата на слуха и да се предпазят слуховите органи от вредното влияние на външната среда, проникването на вируси и развитието на опасни заболявания, е необходимо да се спазват основните правила за хигиена на слуха и да се следи състоянието на ушите ви, чистотата и състоянието на слуха ви.

Хигиената на слуха предполага, че ушите трябва да се почистват не повече от два пъти седмично, освен ако не са много замърсени. Не е необходимо да се отървете от сярата, която е в ушния канал, твърде внимателно: тя предпазва човешкото тяло от проникване на патогенни микроорганизми в него, премахва остатъците (кожни люспи, прах, мръсотия) и овлажнява кожата.

МИСЛЯ!

Какви характеристики на слуховия анализатор позволяват на човек да определи разстоянието до източника на звук и посоката към него?

Важно свойство на слуховия анализатор е способността му да определя посоката на звука, наречена ототопия. Ототопиката е възможна само ако имате две уши, които чуват нормално, т.е. с добър бинаурален слух. Осигурено е откриване на посоката на звука следните условия: 1) разликата в силата на звука, възприеман от ушите, тъй като ухото, което е по-близо до източника на звука, го възприема като по-силен. Тук също има значение, че едното ухо е в звуковата сянка; 2) възприемане на минималните интервали от време между пристигането на звук в едното и другото ухо. При хората прагът за тази способност за разграничаване на минимални времеви интервали е 0,063 ms. Способността за локализиране на посоката на звука изчезва, ако дължината на звуковата вълна е по-малка от двойното разстояние между ушите, което е средно 21 см. Следователно ототопирането на високи звуци е трудно. Колкото по-голямо е разстоянието между звуковите приемници, толкова по-точно определениенеговите посоки; 3) способността да се възприема фазовата разлика на звуковите вълни, влизащи в двете уши.

В хоризонталната равнина човек най-точно различава посоката на звука. По този начин посоката на остри ударни звуци, като изстрели, се определя с точност до 3-4°. Ориентацията при определяне на посоката на източника на звук в сагиталната равнина зависи до известна степен от ушите.

Рецепторна (периферна) част на слуховия анализатор,преобразуване на енергията на звуковите вълни в енергия нервна възбуда, представена от рецепторни космени клетки на кортиевия орган (орган на Корти),разположени в кохлеята. Слуховите рецептори (фонорецептори) принадлежат към механорецепторите, вторични са и са представени от вътрешни и външни космени клетки. Хората имат приблизително 3500 вътрешни и 20 000 външни космени клетки, които са разположени върху базиларната мембрана вътре в средния канал на вътрешното ухо.

Ориз. 2.6. Орган на слуха

Вътрешното ухо (звуковъзприемащ апарат), както и средното ухо (звукопредавателен апарат) и външното ухо (звуковъзприемащ апарат) се обединяват в концепцията орган на слуха (фиг. 2.6).

Външно ухоБлагодарение на ушната мида, той осигурява улавяне на звуци, концентрацията им по посока на външния слухов канал и увеличаване на интензивността на звуците. В допълнение, структурите на външното ухо изпълняват защитна функция, предпазвайки тъпанчето от механични и температурни влияния на външната среда.

Средно ухо(звукопроводим участък) е представена от тъпанчевата кухина, където са разположени три слухови костици: малеус, инкус и стреме. Средното ухо е отделено от външния слухов канал чрез тъпанчето. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето, другият му край е съчленен с инкуса, който от своя страна е съчленен със стремето. Стременцето е в съседство с мембраната на овалния прозорец. Средното ухо има особен защитен механизъм, представен от два мускула: мускулът, който стяга тъпанчето и мускулът, който фиксира стремето. Степента на свиване на тези мускули зависи от силата на звуковите вибрации. При силни звукови вибрации мускулите ограничават амплитудата на вибрациите тъпанчеи движение на стремето, като по този начин предпазва рецепторния апарат във вътрешното ухо от прекомерно стимулиране и разрушаване. С моментален тежки раздразнения(удари звънеца) този защитен механизъм няма време да работи. Свиването на двата мускула на тимпаничната кухина се осъществява по механизма на безусловен рефлекс, който се затваря на нивото на мозъчния ствол. Налягането в тъпанчевата кухина е равно на атмосферното налягане, което е много важно за адекватното възприемане на звуците. Тази функция се изпълнява от евстахиевата тръба, която свързва кухината на средното ухо с фаринкса. При преглъщане тръбата се отваря, вентилирайки кухината на средното ухо и изравнявайки налягането в него с атмосферното. Ако външното налягане се променя бързо (бързо покачване на надморска височина) и не се извършва преглъщане, тогава разликата в налягането между атмосферен въздухи въздух в тъпанчевата кухина води до напрежение на тъпанчето и появата на неприятни усещания, намалено възприемане на звуци.

Вътрешно ухопредставена от кохлеята - спираловидно усукан костен канал с 2,5 навивки, който е разделен от основната мембрана и мембраната на Reissner на три тесни части (стълбища). Горен канал(scala vestibular) започва от овалното прозорче и се свързва с долния канал (тимпанична скала) чрез хеликотрема (дупка на върха) и завършва с кръглото прозорче. И двата канала са едно цяло и са изпълнени с перилимфа, близка по състав до цереброспиналната течност. Между горния и долния канал има среден (средно стълбище). Той е изолиран и изпълнен с ендолимфа. Вътре в средния канал на основната мембрана се намира същинският апарат за приемане на звук - кортиевият орган (орган на Корти) с рецепторни клетки, представляващи периферната част на слуховия анализатор.

Основната мембрана в близост до овалния прозорец е с ширина 0,04 mm, след което към върха постепенно се разширява, достигайки 0,5 mm при хеликотрема.

Отдел окабеляванеСлуховият анализатор е представен от периферен биполярен неврон, разположен в спиралния ганглий на кохлеята (първият неврон). Влакната на слуховия (или кохлеарния) нерв, образувани от аксоните на невроните на спиралния ганглий, завършват върху клетките на ядрата на кохлеарния комплекс на продълговатия мозък (втори неврон). След това, след частично пресичане, влакната отиват в медиалното геникуларно тяло на метаталамуса, където отново се случва превключване (трети неврон), оттук възбуждането навлиза в кората (четвърти неврон). В медиалните (вътрешни) геникуларни тела, както и в долните туберкули на квадригеминала, има центрове на рефлексни двигателни реакции, които възникват при излагане на звук.

централен,или кортикален, отделслуховият анализатор се намира в горната част на темпоралния лоб голям мозък(горен темпорален гирус, зони 41 и 42 според Бродман). Напречната темпорална извивка (извивката на Heschl) е важна за функцията на слуховия анализатор.

Слухови сензорна система допълнени от механизми за обратна връзка, които осигуряват регулиране на дейността на всички нива на слуховия анализатор с участието на низходящи пътища. Такива пътища започват от клетките на слуховата кора, превключвайки последователно в медиалните геникуларни тела на метаталамуса, задния (долния) коликулус и в ядрата на кохлеарния комплекс. Като част от слухов нерв, центробежните влакна достигат до космените клетки на кортиевия орган и ги настройват да възприемат определени звукови сигнали.

Въведение

Заключение

Библиография

Въведение

Обществото, в което живеем, е информационно общество, където основният производствен фактор е знанието, основният продукт на производството са услугите и характерни особеностиобществото са компютъризацията, както и рязкото нарастване на креативността в работата. Нараства ролята на връзките с други страни, а процесът на глобализация протича във всички сфери на обществото.

Ключова роля в комуникацията между държавите играят професиите, свързани с чужди езици, лингвистика, социални науки. Нараства необходимостта от изучаване на системи за разпознаване на реч за автоматизиран превод, което ще помогне за повишаване на производителността на труда в области на икономиката, свързани с междукултурна комуникация. Ето защо е важно да се изследват физиологията и механизмите на функциониране на слуховия анализатор като средство за възприемане и предаване на речта към съответната част на мозъка за последваща обработка и синтез на нови речеви единици.

Слуховият анализатор е набор от механични, рецепторни и нервни структури, чиято дейност осигурява възприемането на звукови вибрации от хора и животни. От анатомична гледна точка слуховата система може да се раздели на външна, средна и вътрешно ухо, слуховия нерв и централните слухови пътища. От гледна точка на процесите, които в крайна сметка водят до възприятието на слуха, слуховата система се разделя на звукопроводна и звуковъзприемаща.

При различни условия заобикаляща средаПод влияние на много фактори чувствителността на слуховия анализатор може да се промени. За изследване на тези фактори има различни методиизследване на слуха.

физиологична чувствителност на слуховия анализатор

1. Значението на изучаването на човешките анализатори от гледна точка на съвременните информационни технологии

Още преди няколко десетилетия хората направиха опити да създадат системи за синтез и разпознаване на реч в съвременния свят информационни технологии. Разбира се, всички тези опити започнаха с изучаването на анатомията и принципите на работа на човешката реч и слуховите органи, с надеждата да ги симулират с помощта на компютър и специални електронни устройства.

Какви са характеристиките на човешкия слухов анализатор? Слуховият анализатор улавя формата на звуковата вълна, честотния спектър на чистите тонове и шумове, извършва в определени граници анализ и синтез на честотните компоненти на звуковите стимули, открива и идентифицира звуци в широк диапазон от интензитети и честоти. Слуховият анализатор ви позволява да разграничите звуковите стимули и да определите посоката на звука, както и разстоянието до неговия източник. Ушите усещат вибрациите във въздуха и ги преобразуват в електрически сигнали, които се придвижват до мозъка. В резултат на обработка от човешкия мозък тези сигнали се превръщат в изображения. Създаването на такива алгоритми за обработка на информация за компютърните технологии е научен проблем, чието решение е необходимо за разработване на най-безгрешните системи за разпознаване на реч.

Много потребители диктуват текста на документите с помощта на програми за разпознаване на реч. Тази възможност е подходяща например за лекарите, които провеждат преглед (по време на който ръцете им обикновено са заети) и в същото време записват резултатите от него. Потребителите на компютри могат да използват програми за разпознаване на реч, за да въвеждат команди, което означава, че изговорената дума ще бъде възприета от системата като щракване с мишката. Потребителят командва: „Отваряне на файл“, „Изпращане на имейл“ или „Нов прозорец“, а компютърът извършва съответните действия. Това важи особено за хората с увреждания физически възможности- вместо с мишка и клавиатура, те ще могат да управляват компютъра с гласа си.

Изучаването на вътрешното ухо помага на изследователите да разберат механизмите, чрез които хората могат да разпознават речта, въпреки че това не е толкова просто. Човекът „шпионира“ много изобретения от природата, като такива опити правят и специалисти в областта на синтеза и разпознаването на речта.

2. Видове човешки анализатори и техните кратко описание на

Анализатори (от гръцки анализ - разлагане, разчленяване) - система от чувствителни нервни образувания, които анализират и синтезират външни и вътрешна средатяло. Терминът е въведен в неврологичната литература от I.P. Павлов, според чиито идеи всеки анализатор се състои от специфични перцептивни образувания (рецептори, сетивни органи), които изграждат периферната част на анализатора, съответните нерви, свързващи тези рецептори с различни етажи на централната нервна система (проводяща част) и мозъчен край, който е представен при висшите животни в кората на големите мозъчни полукълба.

В зависимост от рецепторната функция се разграничават анализатори на външната и вътрешната среда. Първите рецептори са насочени към външната среда и са адаптирани да анализират явления, случващи се в заобикалящия свят. Такива анализатори включват зрителен анализатор, слухов анализатор, кожен анализатор, обонятелен анализатор и вкусов анализатор. Анализаторите на вътрешната среда са аферентни нервни устройства, чийто рецепторен апарат се намира в вътрешни органии са пригодени да анализират какво се случва в самия организъм. Такива анализатори включват също двигателен анализатор (нейният рецепторен апарат е представен от мускулни вретена и рецептори на Голджи), който осигурява възможност за прецизен контрол на опорно-двигателния апарат. Друг вътрешен анализатор, вестибуларният, тясно взаимодейства с анализатора на движението, също играе важна роля в механизмите на статокинетичната координация. Човешкият моторен анализатор включва и специална секция, която осигурява предаването на сигнали от рецепторите на говорните органи до по-високите нива на централната нервна система. Поради важността на този участък в дейността на човешкия мозък, понякога той се смята за „речево-двигателен анализатор“.

Рецепторният апарат на всеки анализатор е приспособен да трансформира определен вид енергия в нервно възбуждане. Така звуковите рецептори избирателно реагират на звуково дразнене, светлината - на светлина, вкусът - на химикали, кожата - на тактилна температура и т.н. Специализацията на рецепторите осигурява анализ на явленията от външния свят в техните отделни елементи вече на нивото на периферната част на анализатора.

Биологична роляанализаторите е, че те са специализирани системи за проследяване, които информират тялото за всички събития, случващи се в околната среда и в нея. От огромния поток от сигнали, непрекъснато постъпващи в мозъка чрез външни и вътрешни анализатори, се избира един полезна информация, което се оказва значимо в процесите на саморегулация (поддържане на оптимално, постоянно ниво на функциониране на организма) и активно поведение на животните в околната среда. Експериментите показват, че сложната аналитична и синтетична дейност на мозъка, обусловена от факторите на външната и вътрешната среда, се осъществява на принципа на полианализатора. Това означава, че цялата сложна невродинамика на кортикалните процеси, която формира интегралната дейност на мозъка, се състои от сложно взаимодействие на анализатори. Но това засяга друга тема. Нека да преминем директно към слуховия анализатор и да го разгледаме по-подробно.

3. Слухов анализатор като средство за възприемане от човека на звукова информация

3.1 Физиология на слуховия анализатор

Периферният отдел на слуховия анализатор (слуховият анализатор с органа на равновесие - ухото (auris)) е много сложен сетивен орган. Окончанията на неговия нерв са разположени дълбоко в ухото, поради което са защитени от действието на всякакви външни дразнители, но в същото време са лесно достъпни за звукова стимулация. Органът на слуха съдържа три вида рецептори:

а) рецептори, които възприемат звукови вибрации (вибрации на въздушни вълни), които възприемаме като звук;

б) рецептори, които ни дават възможност да определяме положението на тялото си в пространството;

в) рецептори, които възприемат промените в посоката и скоростта на движение.

Ухото обикновено се разделя на три части: външно, средно и вътрешно ухо.

Външно ухосе състои от ушна мида и външен слухов канал. Ушната мида е изградена от еластичен еластичен хрущял, покрит с тънък неактивен слой кожа. Тя е колекционер на звукови вълни; при хората е неподвижен и не играе важна роля, за разлика от животните; дори при пълното му отсъствие не се наблюдава забележимо увреждане на слуха.

Външният слухов канал е леко извит канал с дължина около 2,5 cm. Този канал е облицован с кожа с малки косми и съдържа специални жлези, подобни на големите апокринни жлези на кожата, секретиращи ушна кал, който заедно с космите предпазва външното ухо от запушване с прах. Състои се от външен дял, хрущялен външен слухов канал, и вътрешен отдел, костен слухов канал, разположен в темпоралната кост. Вътрешният му край е затворен от тънко еластично тъпанче, което е продължение кожатавъншен слухов канал и го отделя от кухината на средното ухо. Външното ухо играе само спомагателна роля в органа на слуха, участвайки в събирането и провеждането на звуци.

Средно ухо, или тъпанчева кухина (фиг. 1), се намира вътре в темпоралната кост между външната Ушния канал, от която е отделено от тъпанчето, и вътрешното ухо; представлява много малка кухина с неправилна форма с вместимост до 0,75 ml, която комуникира с допълнителни кухини- клетки на мастоидния процес и с фарингеалната кухина (виж по-долу).

Ориз. 1. Разрез на органа на слуха. 1 - геникулатен ганглий на лицевия нерв; 2 - лицев нерв; 3 - чук; 4 - горен полукръгъл канал; 5 - заден полукръгъл канал; 6 - наковалня; 7 - костна част на външния слухов канал; 8 - хрущялна част на външния слухов канал; 9 - тъпанче; 10 - костна част на слуховата тръба; 11 - хрущялна част на слуховата тръба; 12 - по-голям повърхностен петрозален нерв; 13 - върха на пирамидата.

На медиалната стена на тъпанчевата кухина, обърната към вътрешното ухо, има два отвора: овален прозорецвестибюл и кръгъл прозорец на кохлеята; първият е покрит от пластината на стремето. Тъпанчевата кухина се свързва със слуховата (Евстахиевата) тръба (tuba auditiva) чрез малък (дълъг 4 cm) горна частфаринкс - назофаринкс. Отворът на тръбата се отваря на страничната стена на фаринкса и по този начин се свързва с външния въздух. При всяко отваряне на слуховата тръба (което се случва при всяко преглъщане) въздухът в тъпанчевата кухина се обновява. Благодарение на него налягането върху тъпанчето от страната на тъпанчевата кухина винаги се поддържа на нивото на външното въздушно налягане и по този начин външната и вътрешната страна на тъпанчето е изложена на едно и също атмосферно налягане.

Това изравняване на налягането от двете страни на тъпанчето има много важно, тъй като нормалните колебания са възможни само когато налягането на външния въздух е равно на налягането в кухината на средното ухо. Когато има разлика между атмосферното налягане и налягането в тъпанчевата кухина, остротата на слуха е нарушена. По този начин слуховата тръба е един вид предпазен клапан, който изравнява налягането в средното ухо.

Стените на тъпанчевата кухина и особено на слуховата тръба са облицовани с епител, а мукозните тръби са покрити с ресничест епител; вибрацията на власинките му е насочена към фаринкса.

Фарингеалният край на слуховата тръба е богат на лигавични жлези и лимфни възли.

От страничната страна на кухината е тъпанчето. Тъпанчето (membrana tympani) (фиг. 2) възприема звуковите вибрации във въздуха и ги предава на звукопроводната система на средното ухо. Има формата на кръг или елипса с диаметър 9 и 11 мм и се състои от ластик. съединителната тъкан, чиито влакна са разположени радиално по външната повърхност и кръгово по вътрешната повърхност; дебелината му е само 0,1 mm; той е опънат малко наклонено: отгоре надолу и отзад напред, той е леко вдлъбнат навътре, тъй като споменатият мускул се простира от стените на тъпанчевата кухина до дръжката на чука, разтягайки тъпанчето (издърпва мембраната навътре ). Веригата слухови костицислужи за предаване на въздушни вибрации от тъпанчето към течността, изпълваща вътрешното ухо. Тъпанчето не е много разтегнато и не произвежда собствен тон, а предава само звуковите вълни, които получава. Поради факта, че вибрациите на тъпанчето затихват много бързо, то е отличен предавател на налягане и почти не изкривява формата на звуковата вълна. Отвън тъпанчето е покрито с изтънена кожа, а на повърхността, обърната към тъпанчевата кухина - с лигавица, покрита с плосък многослоен епител.

Между тъпанчето и овалното прозорче има система от малки слухови костици, които предават вибрациите на тъпанчето към вътрешното ухо: чукче, инкус и стреме, свързани чрез стави и връзки, които се задвижват от два малки мускула. Чукът се увеличава до вътрешна повърхносттъпанчето с дръжката си, а главата е съчленена с наковалнята. Наковалнята с един от израстъците си е свързана със стремето, което е разположено хоризонтално и с широката си основа (плочка) се вкарва в овалното прозорче, плътно прилепнало към мембраната му.

Ориз. 2. Тъпанче и слухови костици с вътре. 1 - глава на чука; 2 - горната му връзка; 3 - пещера на тимпаничната кухина; 4 - наковалня; 5 - куп от него; 6 - барабанна струна; 7 - пирамидална кота; 8 - стреме; 9 - дръжка на чук; 10 - тъпанче; 11 - Евстахиева тръба; 12 - преграда между полуканалите за тръбата и за мускула; 13 - мускул, който напряга тимпаничната мембрана; 14 - преден процес на чука

заслужават много вниманиемускулите на тимпаничната кухина. Един от тях е m. tensor tympani – прикрепен към шийката на малеуса. Когато се свие, артикулацията между чукчето и инкуса се фиксира и напрежението на тъпанчето се увеличава, което се получава при силни звукови вибрации. В същото време основата на стремето е леко притисната в овалния прозорец.

Вторият мускул е m. stapedius (най-малкият набразден мускул в човешкото тяло) - прикрепя се към главата на стремето. Когато този мускул се свие, артикулацията между инкуса и стремето се изтегля надолу и ограничава движението на стремето в овалния прозорец.

Вътрешно ухо.Вътрешното ухо е най-важната и най-сложна част слухов апарат, наречен лабиринт. Лабиринтът на вътрешното ухо е разположен дълбоко в пирамидата на слепоочната кост, сякаш в костен калъф между средното ухо и вътрешния слухов канал. Размерът на костния ушен лабиринт по дългата му ос не надвишава 2 см. Той е отделен от средното ухо с овални и кръгли прозорци. Отворът на вътрешния слухов проход на повърхността на пирамидата на темпоралната кост, през който слуховият нерв излиза от лабиринта, е затворен от тънка костна пластина с малки отвори за излизане на влакната на слуховия нерв от вътрешното ухо. Вътре в костния лабиринт има затворен мембранен лабиринт на съединителната тъкан, който точно повтаря формата на костния лабиринт, но е малко по-малък по размер. Тясното пространство между костния и ципестия лабиринт е изпълнено с течност, подобна по състав на лимфата и наречена перилимфа. всичко вътрешна кухинаМембранният лабиринт също е изпълнен с течност, наречена ендолимфа. Мембранозният лабиринт е свързан на много места със стените на костния лабиринт чрез плътни връзки, преминаващи през перилимфното пространство. Благодарение на тази подредба мембранозният лабиринт е окачен вътре в костния лабиринт, точно както мозъкът е окачен (вътре в черепа върху мозъчните обвивки).

Лабиринтът (фиг. 3 и 4) се състои от три отдела: преддверието на лабиринта, полукръглите канали и кохлеята.

Ориз. 3. Диаграма на връзката на мембранозния лабиринт с костния лабиринт. 1 - канал, свързващ утрикула с торбичката; 2 - горна мембранна ампула; 3 - ендолимфатичен канал; 4 - ендолимфатичен сак; 5 - транслимфатично пространство; 6 - пирамида на темпоралната кост: 7 - връх на мембранния кохлеарен канал; 8 - комуникация между двете стълбища (хеликотрема); 9 - кохлеарен мембранен проход; 10 - вестибюл на стълбището; 11 - барабанна стълба; 12 - чанта; 13 - свързващ ход; 14 - перилимфатичен канал; 15 - кръгъл прозорец на кохлеята; 16 - овален прозорец на вестибюла; 17 - тимпанична кухина; 18 - сляп край на кохлеарния канал; 19 - задна мембранна ампула; 20 - утрикул; 21 - полукръгъл канал; 22 - горен полукръгъл курс

Ориз. 4. Напречен разрез през кохлеята. 1 - вестибюл на стълбището; 2 - мембрана на Reissner; 3 - покривна мембрана; 4 - кохлеарен канал, в който се намира органът на Корти (между покривната и основната мембрана); 5 и 16 - слухови клетки с реснички; 6 - поддържащи клетки; 7 - спирален лигамент; 8 и 14 - костенохлюви; 9 - поддържаща клетка; 10 и 15 - специални поддържащи клетки (т.нар. клетки на Корти - стълбове); 11 - скала тимпани; 12 - основна мембрана; 13 - нервни клетки на спиралния кохлеарен ганглий

Мембранният вестибюл (vestibulum) е малка овална кухина, която заема средната част на лабиринта и се състои от две везикули-торбички, свързани помежду си с тесен тубул; единият от тях, задният, така нареченият утрикул (utriculus), се свързва с мембранните полукръгли канали чрез пет отвора, а предната торбичка (sacculus) комуникира с мембранната кохлея. Всяка от торбичките на вестибюлния апарат е изпълнена с ендолимфа. Стените на чувалите са облицовани плосък епител, с изключение на една област - така нареченото петно ​​(макула), където има цилиндричен епител, съдържащ поддържащи и космени клетки, носещи тънки израстъци на повърхността си, обърната към кухината на торбичката. Висшите животни имат малки варовикови кристали (отолити), слепени в една бучка заедно с космите на невроепителните клетки, в които завършват нервните влакна вестибуларен нерв(ramus vestibularis - клон на слуховия нерв).

Зад преддверието има три взаимно перпендикулярни полукръгли канала (canales semicirculares) - един в хоризонтална равнина и два във вертикална. Полукръглите канали са много тесни тръби, пълни с ендолимфа. Всеки от каналите образува в единия си край разширение - ампула, където се намират окончанията на вестибуларния нерв, разпределени в клетките на чувствителния епител, концентрирани в т. нар. слухов гребен (crista acustica). Клетките на чувствителния епител на слуховия гребен са много подобни на тези в петънцето - на повърхността, обърната към кухината на ампулата, те носят косми, които са залепени заедно и образуват вид четка (купула). Свободната повърхност на четката достига противоположната (горната) стена на канала, оставяйки незначителен лумен от неговата кухина свободен, предотвратявайки движението на ендолимфата.

В предната част на преддверието е кохлеята, която е мембранен, спирално извит канал, също разположен вътре в костта. Кохлеарната спирала при хората прави 2 3/4въртене около централната костна ос и завършва сляпо. Костната ос на кохлеята с върха е обърната към средното ухо, а основата й затваря вътрешния слухов проход.

В кухината на спиралния канал на кохлеята по цялата му дължина също се простира спирална костна плоча и изпъква от костната ос - преграда, която разделя спиралната кухина на кохлеята на два прохода: горният, комуникиращ с вестибюла на лабиринта, така нареченото стълбище на вестибюла (scala vestibuli), а долната, опираща се с единия си край в мембраната на кръглия прозорец на тъпанчевата кухина и следователно наречена тимпанска скала (scala tympani). Тези проходи се наричат ​​стълби, защото, извивайки се в спирала, те приличат на стълбище с наклонено издигаща се лента, но без стъпала. В края на кохлеята двата прохода са свързани с отвор с диаметър около 0,03 mm.

Тази надлъжна костна плоча, блокираща кухината на кохлеята, простираща се от вдлъбнатата стена, не достига противоположната страна и нейното продължение е мембранна спирална плоча на съединителната тъкан, наречена основна мембрана или основна мембрана (membrana basilaris), която вече е плътно долепена до изпъкналата срещуположна стена по цялата дължина обща кухинаохлюви.

Друга мембрана (Reisner) се простира от ръба на костната пластина под ъгъл над основната, което ограничава малък среден проход между първите два прохода (люспи). Този проход се нарича кохлеарен канал (ductus cochlearis) и комуникира с вестибюлния сак; това е органът на слуха в истинския смисъл на думата. Каналът на кохлеята в напречно сечение има формата на триъгълник и от своя страна е разделен (но не напълно) на два етажа от трета мембрана - покривната мембрана (membrana tectoria), която очевидно играе голяма роля в процесът на възприемане на усещанията. В долния етаж на този последен канал, върху основната мембрана под формата на издатина на невроепителия, има много сложно устройство, същинският възприемащ апарат на слуховия анализатор - спиралата (organon spirale Cortii) (фиг. 5). ), измит заедно с основната мембрана от интралабиринтната течност и играещ по отношение на слуха същата роля като ретината по отношение на зрението.

Ориз. 5. Микроскопска структура на кортиевия орган. 1 - основна мембрана; 2 - покривна мембрана; 3 - слухови клетки; 4 - слухови ганглийни клетки

Спиралният орган се състои от множество разнообразни поддържащи и епителни клетки, разположени върху основната мембрана. Удължените клетки са подредени в два реда и се наричат ​​Кортиеви стълбове. Клетките на двата реда са леко наклонени една към друга и образуват до 4000 дъги на Корти в цялата кохлея. В този случай в кохлеарния канал се образува така нареченият вътрешен тунел, изпълнен с междуклетъчно вещество. По вътрешната повърхност на кортиевите колони има множество цилиндрични епителни клетки, на свободната повърхност на които има 15-20 косми - това са чувствителни, възприемащи, т. нар. космени клетки. Тънки и дълги влакна - слухови косми, слепващи се, оформете деликатни четки върху всяка такава клетка. В съседство с външната страна на тези слухови клетки са поддържащите клетки на Дейтерс. Така космените клетки се закотвят към основната мембрана. Тънки нервни влакна без пулпа се приближават до тях и образуват изключително деликатна фибриларна мрежа в тях. Слуховият нерв (неговият клон - ramus cochlearis) прониква в средата на кохлеята и минава по оста й, отделяйки множество клонове. Тук всяко месесто нервно влакно губи своя миелин и се превръща в нервна клетка, която, подобно на клетките на спиралните ганглии, има съединителнотъканна обвивка и глиални менингеални клетки. Цялата сума от тези нервни клетки като цяло образува спирален ганглий (ganglion spirale), който заема цялата периферия на кохлеарната ос. От този нервен ганглий те вече се изпращат нервни влакнакъм перцептивния апарат – спиралния орган.

Самата основна мембрана, върху която е разположен спиралният орган, се състои от най-тънките, плътни и плътно опънати влакна („струни“) (около 30 000), които, започвайки от основата на кохлеята (близо до овалния прозорец), постепенно удължете до горната си къдра, варираща от 50 до 500 ?(по-точно от 0,04125 до 0,495 mm), т.е. къси близо до овалния прозорец, те стават все по-дълги към върха на кохлеята, увеличавайки се приблизително 10-12 пъти. Дължината на основната мембрана от основата до върха на кохлеята е приблизително 33,5 mm.

Хелмхолц, който в края на миналия век създава теорията за слуха, основната мембрана на кохлеята с нейните влакна различни дължинисравни го с музикален инструмент - арфа, само тази жива арфа има огромен брой опънати „струни“.

Апаратът за възприемане на слухови стимули е спиралният (Кортиев) орган на кохлеята. Преддверието и полуокръжните канали играят ролята на органи за равновесие. Вярно е, че възприемането на положението и движението на тялото в пространството зависи от съвместната функция на много сетива: зрение, осезание, мускулно усещане и др., т.е. рефлекторна дейност, необходимо за поддържане на баланса, се осигурява от импулси в различни органиХ. Но основната роля в това принадлежи на вестибюла и полукръглите канали.

3.2 Чувствителност на слуховия анализатор

Човешкото ухо възприема като звук вибрациите на въздуха от 16 до 20 000 Hz. Горната граница на възприеманите звуци зависи от възрастта: колкото по-възрастен е човекът, толкова по-ниска е тя; Често възрастните хора не чуват високи тонове, например звука, издаван от щурец. При много животни горната граница е по-висока; при кучетата например е възможно да се образуват цяла линия условни рефлексидо звуци, недоловими за хората.

При колебания до 300 Hz и над 3000 Hz чувствителността рязко намалява: например при 20 Hz, както и при 20 000 Hz. С възрастта чувствителността на слуховия анализатор като правило значително намалява, но главно към високочестотни звуци, докато към нискочестотни звуци (до 1000 вибрации в секунда) остава почти непроменена до старост.

Това означава, че за да подобрят качеството на разпознаването на реч, компютърните системи могат да изключат от анализа честоти, които са извън диапазона от 300-3000 Hz или дори извън диапазона от 300-2400 Hz.

В условията на пълна тишина се повишава чувствителността на слуха. Ако започне да звучи тон с определена височина и постоянен интензитет, тогава, поради адаптирането към него, усещането за сила на звука намалява, първо бързо, а след това все по-бавно. Въпреки това, макар и в по-малка степен, чувствителността към звуци, които са повече или по-малко близки по честота на вибрация до звучащия тон. Въпреки това, адаптацията обикновено не обхваща целия диапазон от възприемани звуци. След като звукът спре, поради адаптиране към тишина, предишното ниво на чувствителност се възстановява в рамките на 10-15 секунди.

Адаптацията отчасти зависи от периферната част на анализатора, а именно от промените както в усилващата функция на звуковия апарат, така и в възбудимостта на космените клетки на кортиевия орган. Централната част на анализатора също участва в явленията на адаптация, както се вижда от факта, че когато звукът засяга само едното ухо, се наблюдават промени в чувствителността и в двете уши.

Чувствителността се променя и при едновременно действие на два тона с различна височина. IN последният случайслабият звук се заглушава от по-силен, главно защото фокусът на възбуждане, който възниква в кората под въздействието на силен звук, намалява, поради отрицателна индукция, възбудимостта на други части на кортикалната част на същия анализатор.

Продължителното излагане на силни звуци може да причини прекомерно инхибиране на кортикалните клетки. В резултат на това чувствителността на слуховия анализатор рязко намалява. Това състояние продължава известно време след спиране на дразненето.

Заключение

Сложната структура на системата на слуховия анализатор се определя от многоетапен алгоритъм за предаване на сигнала към темпоралната област на мозъка. Външното и средното ухо предават звукови вибрации към кохлеята, разположена във вътрешното ухо. Чувствителните косми, разположени в кохлеята, преобразуват вибрациите в електрически сигнали, които се движат по нервите до слуховата област на мозъка.

Когато се обмисля функционирането на слухов анализатор за по-нататъшно прилагане на знания при създаване на програми за разпознаване на реч, трябва да се вземат предвид и границите на чувствителност на слуховия орган. Честотният диапазон на звуковите вибрации, възприемани от човека, е 16-20 000 Hz. Честотният диапазон на речта обаче вече е 300-4000 Hz. Речта остава разбираема, когато честотният диапазон е допълнително стеснен до 300-2400 Hz. Този факт може да се използва в системите за разпознаване на реч, за да се намали влиянието на смущенията.

Библиография

1.П.А. Баранов, А.В. Воронцов, С.В. Шевченко. Социология: пълно ръководство. Москва 2013 г

2.Голям Съветска енциклопедия, 3-то издание (1969-1978), том 23.

.А.В. Фролов, Г.В. Фролов. Синтез и разпознаване на реч. Модерни решения.

.Душков Б.А., Королев А.В., Смирнов Б.А. Енциклопедичен речник: Психология на труда, управление, инженерна психология и ергономия. Москва, 2005 г

.Кучеров А.Г. Анатомия, физиология и методи за изследване на органа на слуха и равновесието. Москва, 2002 г

.Станков А.Г. Човешка анатомия. Москва, 1959 г

7.http://ioi-911. ucoz.ru/publ/1-1-0-47

.

Обучение

Нуждаете се от помощ при изучаване на тема?

Нашите специалисти ще съветват или предоставят услуги за обучение по теми, които ви интересуват.
Изпратете вашата кандидатурапосочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.

ФИЗИОЛОГИЯ НА АНАЛИЗАТОРА НА СЛУХА

(Слухова сензорна система)

Въпроси на лекцията:

1. Структурни и функционални характеристики на слуховия анализатор:

а. Външно ухо

b. Средно ухо

° С. Вътрешно ухо

2. Отделения на слуховия анализатор: периферни, проводими, кортикални.

3. Възприемане на височина, интензитет на звука и местоположение на източника на звук:

а. Основни електрически явления в кохлеята

b. Възприемане на звуци с различна височина

° С. Възприемане на звуци с различна интензивност

д. Идентифициране на източника на звук (бинаурален слух)

д. Слухова адаптация

1. Слуховата сензорна система е вторият по важност дистанционен човешки анализатор, играе важна роляконкретно при хората във връзка с появата на членоразделната реч.

Функция на анализатора на слуха:трансформация звуквълни в енергията на нервната възбуда и слуховиусещане.

Както всеки анализатор, слуховият анализатор се състои от периферна, проводима и кортикална част.

ПЕРИФЕРЕН ОТДЕЛ

Преобразува енергията на звуковите вълни в енергия нервенвъзбуждане – рецепторен потенциал (RP). Този отдел включва:

· вътрешно ухо (звуковъзприемащ апарат);

· средно ухо (звукопроводим апарат);

· външно ухо (апарат за улавяне на звук).

Компонентите на този отдел са обединени в концепцията орган на слуха.

Функции на органите на слуха

Външно ухо:

а) събиране на звук (ушна мида) и насочване на звуковата вълна във външния слухов канал;

б) провеждане на звукова вълна през ушния канал до тъпанчето;

в) механична защита и защита от влиянието на температурата на околната среда на всички останали части на слуховия орган.

Средно ухо(звукопроводим участък) е тъпанчевата кухина с 3 слухови костици: малеус, инкус и стреме.

Тъпанчето отделя външния слухов проход от тъпанчевата кухина. Дръжката на чука е вплетена в тъпанчето, другият му край е съчленен с инкуса, който от своя страна е съчленен със стремето. Стременцето е в съседство с мембраната на овалния прозорец. Налягането в тъпанчевата кухина е равно на атмосферното налягане, което е много важно за адекватното възприемане на звуците. Тази функция се изпълнява от евстахиевата тръба, която свързва кухината на средното ухо с фаринкса. При преглъщане тръбата се отваря, което води до вентилация на тъпанчевата кухина и изравняване на налягането в нея с атмосферното. Ако външното налягане се променя бързо (бързо изкачване на надморска височина) и не се извършва преглъщане, тогава разликата в налягането между атмосферния въздух и въздуха в тъпанчевата кухина води до напрежение на тъпанчето и появата на неприятни усещания („залепени уши“), и намаляване на възприемането на звуци.

Площта на тъпанчевата мембрана (70 mm2) е значително по-голяма от площта на овалния прозорец (3,2 mm2), поради което печалбаналягането на звуковите вълни върху мембраната на овалния прозорец е 25 пъти. Лостов механизъм на костите намаляваамплитудата на звуковите вълни е 2 пъти, така че същото усилване на звуковите вълни се получава в овалния прозорец на тъпанчевата кухина. Следователно средното ухо усилва звука около 60-70 пъти, а ако вземем предвид усилващия ефект на външното ухо, тогава тази стойност се увеличава 180-200 пъти.В тази връзка, по време на силни звукови вибрации, за да се предотврати разрушителното въздействие на звука върху рецепторния апарат на вътрешното ухо, средното ухо рефлексивно включва „защитен механизъм“. Състои се от следното: в средното ухо има 2 мускула, единият от които разтяга тъпанчето, другият фиксира стремето. При силни звукови въздействия тези мускули, когато се свиват, ограничават амплитудата на вибрациите на тъпанчето и фиксират стремето. Това „гаси” звуковата вълна и предотвратява прекомерното стимулиране и разрушаване на фонорецепторите на кортиевия орган.

Вътрешно ухо: представена от кохлеята - спираловидно усукан костен канал (2,5 оборота при човека). Този канал е разделен по цялата си дължина на тритесни части (стълби) с две мембрани: основната мембрана и вестибуларната мембрана (Reisner).

На основната мембрана има спирален орган - органът на Корти (орган на Корти) - това е същинският апарат за приемане на звук с рецепторни клетки - това е периферната част на слуховия анализатор.

Хеликотремата (отвор) свързва горния и долния канал на върха на кохлеята. Средният канал е отделен.

Над органа на Корти има текториална мембрана, единият край на която е фиксиран, а другият остава свободен. Космите на външните и вътрешните космени клетки на кортиевия орган влизат в контакт с текториалната мембрана, което се придружава от тяхното възбуждане, т.е. енергията на звуковите вибрации се трансформира в енергията на процеса на възбуждане.

Структура на кортиевия орган

Процесът на трансформация започва със звукови вълни, навлизащи във външното ухо; движат тъпанчето. Вибрациите на тимпаничната мембрана през системата на слуховите костици на средното ухо се предават на мембраната на овалния прозорец, което причинява вибрации на перилимфата на scala vestibularis. Тези вибрации се предават през helicotrema към перилимфата на scala tympani и достигат до кръглото прозорче, изпъквайки го към средното ухо (това предотвратява заглъхването на звуковата вълна при преминаване през вестибуларния и тъпанчевия канал на кохлеята). Вибрациите на перилимфата се предават на ендолимфата, което предизвиква вибрации на основната мембрана. Влакната на базиларната мембрана започват да вибрират заедно с рецепторните клетки (външни и вътрешни космени клетки) на кортиевия орган. В този случай фонорецепторните косми влизат в контакт с текториалната мембрана. Ресничките на космените клетки се деформират, това води до образуването на рецепторен потенциал и на негова основа - потенциал на действие (нервен импулс), който се пренася по слуховия нерв и се предава на следващия отделслухов анализатор.

ПРОВЕДЕН ОТДЕЛ НА СЛУХОВИЯ АНАЛИЗАТОР

Представена е проводимата част на слуховия анализатор слухов нерв. Образува се от аксоните на невроните на спиралния ганглий (1-ви неврон на пътя). Дендритите на тези неврони инервират космените клетки на органа на Корти (аферентна връзка), аксоните образуват влакната на слуховия нерв. Влакната на слуховия нерв завършват на невроните на ядрата на кохлеарното тяло (VIII чифт h.m.n.) (втори неврон). След това, след частично пресичане, влакната на слуховия път отиват до медиалното геникуларно тяло на таламуса, където отново се извършва превключване (трети неврон). Оттук възбуждането навлиза в кората ( темпорален лоб, горна темпорална извивка, напречна извивка на Heschl) е зоната на проекционната слухова кора.

КОРТИКАЛЕН ОТДЕЛ НА СЛУХОВИЯ АНАЛИЗАТ

Представен в темпоралния лоб на мозъчната кора - горна темпорална извивка, напречна темпорална извивка на Heschl. С тази проекционна зонасвързани с кората кортикални гностични слухови зони – Зоната на сензорната реч на Верникеи праксиална зона – Речев двигателен център на Broca(долен фронтален гирус). Кооперативната дейност на трите корови зони осигурява развитието и функционирането на речта.

Слуховата сензорна система има обратна връзка, които осигуряват регулиране на активността на всички нива на слуховия анализатор с участието на низходящи пътища, които започват от невроните на "слуховата" кора и последователно се превключват в медиалното геникуларно тяло на таламуса, долната тубероза на квадригеминалния среден мозък с образуването на тектоспинални низходящи пътища и върху ядрата на кохлеарното тяло на продълговатия мозък с образуването на вестибулоспинални пътища. Това осигурява, в отговор на действието на звуков стимул, образуването на двигателна реакция: завъртане на главата и очите (а при животните ушите) към стимула, както и повишаване на тонуса на флексорните мускули (флексия на крайниците в ставите, т.е. готовност за скок или бягане).

Слухова кора

ФИЗИЧЕСКИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЗВУКОВИТЕ ВЪЛНИ, КОИТО СЕ ВЪЗПРИЕМАТ ОТ СЛУХОВИЯ ОРГАН

1. Първата характеристика на звуковите вълни е тяхната честота и амплитуда.

Честотата на звуковите вълни определя височината на звука!

Човек различава звуковите вълни по честота от 16 до 20 000 Hz (това съответства на 10-11 октави). Звуци, чиято честота е под 20 Hz (инфразвук) и над 20 000 Hz (ултразвук) от хора не се усеща!

Нарича се звук, който се състои от синусоидални или хармонични вибрации тон(висока честота - висок тон, ниска честота - нисък тон). Извиква се звук, състоящ се от несвързани честоти шум.

2. Втората характеристика на звука, която слуховата сензорна система разграничава, е неговата сила или интензитет.

Силата на звука (интензивността му) заедно с честотата (тона на звука) се възприема като сила на звука.Единицата за измерване на силата на звука е bel = lg I/I 0, но в практиката се използва по-често децибел (dB)(0,1 бел). Децибел е 0,1 десетичен логаритъмсъотношение на интензитета на звука към неговия прагов интензитет: dB = 0,1 log I/I 0. Максимално ниво на звука, когато звукът причинява болезнени усещания, равно на 130-140 dB.

Чувствителността на слуховия анализатор се определя от минималния интензитет на звука, който предизвиква слухови усещания.

В диапазона на звуковите вибрации от 1000 до 3000 Hz, който съответства на човешката реч, ухото има най-голяма чувствителност. Този набор от честоти се нарича речева зона(1000-3000 Hz). Абсолютната звукова чувствителност в този диапазон е 1*10 -12 W/m2. При звуци над 20 000 Hz и под 20 Hz абсолютната слухова чувствителност рязко намалява - 1*10 -3 W/m2. В говорния диапазон се възприемат звуци, които имат налягане под 1/1000 от бара (един бар е равен на 1/1 000 000 от нормалното атмосферно налягане). Въз основа на това в предавателните устройства, за да се осигури адекватно разбиране на речта, информацията трябва да се предава в честотния диапазон на речта.

МЕХАНИЗЪМ НА ВЪЗПРИЕМАНЕ НА ВИСОЧИНА (ЧЕСТОТА), ИНТЕНЗИТЕТ (СИЛА) И ЛОКАЛИЗАЦИЯ НА ИЗТОЧНИКА НА ЗВУК (БИНУРАЛЕН СЛУХ)

Възприемане на честотата на звуковата вълна

Слуховият анализатор е най-важната частчовешки сетивни системи. Структурата на слуховия анализатор позволява на хората да общуват помежду си чрез предаване на звук, да възприемат, интерпретират и реагират на звукова информация: когато се приближи автомобил, благодарение на звуците, възприемани чрез слуха, човек се отдалечава от пътя навреме, което му позволява да избегне опасна ситуация.

Звуковите вълни са вибрации в твърда, течна или газообразна среда, които могат да бъдат чути с помощта на органа на слуха. Звукът е дефиниран в звуковия диапазон на спектъра, точно както светлината е дефинирана във видимата част на спектъра на електромагнитните вълни.

Вибрациите на звуковите вълни са разпространението на движение на молекулярно ниво, което се характеризира с движението на молекулите около състояние на равновесие. По време на това движение, което се създава механично, молекулите са подложени на акустично налягане, което ги кара да се сблъскват една с друга и да предават тези вибрации по-нататък. Когато преносът на енергия спре, изместените молекули се връщат в първоначалното си положение.

Приликата между зрителния и слуховия анализатор е, че и двата са способни да възприемат определени качества, като ги избират от общия звуков поток. Например местоположението на източника на звук, неговия обем, тембър и др. Но физиологията на слуховия анализатор функционира по такъв начин, че човешката слухова система не смесва различни честоти, както прави зрението, когато различните дължини на вълните на светлината се смесват една с друга - и очният анализатор представя това като непрекъснат цвят.

Вместо това звуковият анализатор разделя сложните звуци на техните съставни тонове и честоти, така че човек да може да различи гласовете на конкретни хора в общо бръмчене или отделни инструменти в звуците на оркестър. Характеристиките на аномалиите на слуха позволяват да се идентифицират различни аудиометрични методи за изследване на слуховия анализатор.

Външно и средно ухо

Начинът, по който е структуриран слуховият анализатор, влияе върху функционирането на неговите структури, части от ухото, подкорково реле и кортикални центрове. Анатомията на слуховия анализатор включва структурата на ухото, ствола и кортикалните части на мозъка. Секциите на слуховия анализатор са:

• периферна част на слуховия анализатор;
• кортикален край на слуховия анализатор.

Според схемата структурата на ухото се състои от 3 части. Външното и средното ухо предават звуци към вътрешното ухо, където те се преобразуват в електрически импулси за обработка от нервната система. По този начин функциите на слуховия анализатор се разделят на звукопроводими и звуковъзприемащи.

Външното, средното и вътрешното ухо са периферните части на слуховия анализатор. Външната част на ухото се състои от ушната мида и слуховия канал. Този проход е затворен отвътре от тъпанчето. Слуховият анализатор, чиято структура и функции включват периферната част на слуховия анализатор, действа като акустична антена.

Звуковите вълни се събират в част от външното ухо, наречена пина и Ушния каналдостига до тъпанчето, карайки го да вибрира. Така външното ухо действа като резонатор, който усилва звуковите вибрации.

Тъпанчето е краят на външното ухо. След това започва средата, която комуникира с назофаринкса през евстахиевите тръби. Възрастови характеристикислухов анализатор е, че при новородените кухината на средното ухо е пълна с околоплодна течност, която до третия месец се заменя с въздух, който влиза тук през евстахиеви тръби. В кухината на средното ухо тъпанчето е свързано чрез верига от три слухови костици с друга мембрана, наречена овален прозорец. Затваря кухината на вътрешното ухо.

Първата кост, чукът, вибрира под действието на тъпанчето, предава тези вибрации на инкуса, което предизвиква трептене на стремето, което притиска овалното прозорче в кохлеята. Основата на стремето има механичен натиск, усилено десетки пъти, върху овалното прозорче, в резултат на което перилимфата в кохлеята започва да флуктуира. Освен това овален прозорец, има кръгла, която също разделя кухината на средното и вътрешното ухо.

Съотношението на тъпанчевата мембрана към повърхността на овалния прозорец е 20:1, което прави възможно усилването на звуковите вибрации двадесет пъти. Това е необходимо, така че вибрацията на течността във вътрешното ухо изисква много повече енергия от средната вибрация на въздуха.

Вътрешно ухо

Вътрешното ухо съдържа два различни органа - слуховия и вестибуларния анализатор. Поради това схематичната структура на вътрешното ухо предвижда наличието на:

• вестибюл;
• полукръгли канали (отговорни за координацията);
• кохлея (отговорна за слуха).

И двата анализатора имат сходни морфологични и физиологични свойства. Сред тях са космените клетки и механизмът за предаване на информация към мозъка.

Дискриминацията на звуковите честоти започва в кохлеята на вътрешното ухо. Той е проектиран по такъв начин, че различните му части да реагират на различна височина на звуковите вибрации. Високите нотки вибрират някои части от базиларната мембрана на кохлеята, ниските нотки вибрират други.

Базиларната мембрана съдържа космени клетки, на върха на които има цели снопчета стереоцилии, които се отклоняват от разположената отгоре мембрана. Клетките на космите преобразуват механичните вибрации в електрически сигнали, които преминават по слуховия нерв до мозъчния ствол. По този начин проводящият участък на слуховия анализатор е представен от влакна на слуховия нерв. Тъй като всяка космена клетка има свое собствено местоположение в базиларната мембрана, всяка клетка предава различна височина на звука към мозъка.

Устройство на кохлеята

Кохлеята е "слуховата" част на вътрешното ухо, която се намира в темпоралната част на черепа. Името си получава от спираловидната си форма, напомняща на черупка на охлюв.

Кохлеята се състои от три канала. Две от тях, scala tympani и scala vestibule, са пълни с течност, наречена перилимфа. Взаимодействието между тях става през малък отвор, наречен хеликотрема. В допълнение, между scala tympani и scala vestibuli, невроните на спиралния ганглий и влакната на слуховия нерв са разположени от вътрешната страна.

Третият канал, scala media, се намира между scala tympani и scala vestibule. Изпълнен е с ендолимфа. Между scala media и scala tympani върху базиларната мембрана има структура, наречена Кортиев орган.

Кохлеарните канали са съставени от два вида течност, перилимфа и ендолимфа. Перилимфата има същия йонен състав като извънклетъчната течност във всяка друга част на тялото. Той изпълва scala tympani и scala vestibule. Ендолимфата, която изпълва scala media, има уникален състав, предназначен само за тази част на тялото. На първо място, той е много богат на калий, който се произвежда в stria vascularis, и много беден на натрий. Освен това практически не съдържа калций.

Ендолимфата има положителен електрически потенциал (+80 mV) спрямо перилимфата, която е богата на натрий. Кортиевият орган в горната част, където се намират стереоцилиите, се овлажнява от ендолимфа, а в основата на клетките от перилимфа.

Използвайки този метод, охлювът е в състояние да провежда много комплексен анализзвуци, както по тяхната честота, така и по обем. Когато налягането на звуците се предава към течността на вътрешното ухо чрез стремето, налягането на вълните деформира базиларната мембрана в областта на кохлеята, която е отговорна за тези вибрации. По този начин по-високите ноти карат основата на кохлеята да вибрира, а по-ниските ноти карат върха й да вибрира.

Доказано е, че човешката кохлея е способна да възприема звуци с различни тонове. Тяхната честота може да варира от 20 Hz до 20 000 Hz (приблизително 10-та октава), на стъпки от 1/230 октава (от 3 Hz до 1 000 Hz). При честота от 1000 Hz кохлеята е в състояние да кодира налягането на звуковите вълни в диапазона между 0 dB и 120 dB.

Слухова кора

В допълнение към ухото и слуховия нерв, слуховият анализатор включва мозъка. Звуковата информация се анализира в различни центрове в мозъка, докато сигналът се изпраща до горната темпорална извивка на мозъка. Това е слуховата кора, която изпълнява звукообработващата функция на човешкия слухов анализатор. Тук има огромен брой неврони, всеки от които изпълнява своя собствена задача. Например, има неврони, които:

• реагират на чисти тонове (звуци на флейта);
• разпознават сложни тонове (звуци на цигулка);
• отговорен за дългите звуци;
• реагират на кратки звуци;
• реагират на промени в силата на звука.

Има и неврони, които могат да бъдат отговорни за сложни звуци, например идентифициране на музикален инструмент или дума на реч. Връзките между слуховия и речевия двигателен анализатор позволяват на човек да учи чужди езици.

Звуковата информация се обработва в различни областизвукова кора в двете полукълба на мозъка. За повечето хора лявата странаМозъкът е отговорен за възприемането и възпроизвеждането на речта. Следователно увреждането на лявата слухова кора по време на инсулт може да доведе до факта, че въпреки че човек ще чуе, той няма да може да разбере речта.

Основен път

Звуковата информация се събира в мозъка по два пътя на слуховия анализатор:

• Основният слухов път, който пренася съобщения изключително от кохлеята.
• Неосновният слухов път, наричан още ретикуларен сензорен път. Предава съобщения от всички сетива.

Първичният път е кратък и много бърз, тъй като скоростта на предаване на импулса се осигурява от влакна с дебел слой миелин. Този път завършва в слуховата кора на главния мозък, която се намира в латералната бразда на темпоралната част на мозъка.

Първичните пътища на слуховия анализатор провеждат нервни импулси от чувствителните към звук клетки на кохлеята. В същото време във всяка крайна точка на предавателната връзка се извършва декодиране и интегриране на нервните импулси от ядрените клетки на кохлеята.

Първото превключващо ядро ​​на първичния слухов път се намира в кохлеарните ядра, които се намират в мозъчния ствол. Нервни импулсивървят по спирални ганглиарни аксони от тип 1. На това ниво на превключване се дешифрират невронни звукови сигнали, които характеризират продължителността, интензивността и честотата на звука.

Второто и третото превключващо ядро ​​на първичния слухов път играят важна роля при определяне на местоположението на източника на звук. Второто превключващо ядро ​​в мозъчния ствол се нарича горен оливариен комплекс. На това ниво повечето синапси на слуховия нерв са пресекли централната линия. Третото превключващо ядро ​​се намира на нивото на средния мозък.

И накрая, четвъртото превключващо ядро ​​се намира в таламуса. Тук се извършва значителна интеграция на слухова информация и се извършва подготовка за двигателна реакция (например издаване на звуци в отговор).

Последният неврон от първичния път свързва таламуса и слуховата кора на мозъка. Тук съобщението, по-голямата част от което е дешифрирано по пътя до тук, се разпознава, съхранява и интегрира за по-нататъшна случайна употреба.

Неосновни пътища

От кохлеарните ядра малките нервни влакна преминават в ретикуларната формация на мозъка, където звуковите съобщения се комбинират с нервните съобщения, които идват тук от други сетива. Следващата точка на превключване са неспецифичните ядра на таламуса, след което този слухов път завършва в полисензорния асоциативен кортекс.

Основната функция на тези слухови пътища е производството на нервни съобщения, които са обект на приоритетна обработка. За да направят това, те се свързват с центровете на мозъка, отговорни за усещането за будност и мотивация, както и с вегетативната нервна и ендокринни системи. Например, ако човек прави две неща едновременно, чете книга и слуша музика, тази система ще насочи вниманието към по-важна работа.

Първата трансферна точка на непървичния слухов път, както и първичният, се намира в кохлеарните ядра на мозъчния ствол. Оттук малки влакна се присъединяват към ретикуларния тракт на мозъчния ствол. Тук, както и в средния мозък, има няколко синапса, където слуховата информация се обработва и интегрира с информация от други сетива.

В този случай информацията се филтрира по основен приоритет. С други думи, ролята на ретикуларната формация на мозъка е да свързва нервните съобщения от други центрове (будност, мотивация) с обработената звукова информация, така че да има селекция от нервни съобщения, които първо ще бъдат обработени в мозъка. След ретикуларната формация непървичните пътища водят до неспецифични центрове в таламуса и след това до полисензорния кортекс.

Трябва да се разбере, че съзнателното възприятие изисква интегрирането на двата типа слухови невронни пътища, първични и непървични. Например по време на сън първичният слухов път функционира нормално, но съзнателното възприемане е невъзможно, тъй като връзката между ретикуларния път и центровете на бодърстване и мотивация не е активирана.

Обратно, в резултат на травма на кората, съзнателното възприемане на звуци може да бъде нарушено, докато продължаващата интеграция на непървичните слухови пътища може да доведе до реакции на автономната нервна система към звука. Освен това, ако мозъчният ствол и междинният мозък са непокътнати, реакцията на стрес и изненада може да остане дори при липса на разбиране на значението на звуците.