Функция и физиология слуховой коры

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 21.12.2024

Слуховой анализатор выполняет важную роль в восприятии человеком окружающей среды. С помощью слуха люди общаются, обмениваются информацией. Со слухом связано обучение речи. Через орган слуха человек получает сигналы о том, что происходит в окружающей среде.

Периферический отдел слухового анализатора представлен органом слуха , т. е. ухом. Выделяют наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Наружное и среднее ухо являются вспомогательными образованиями, обеспечивающими передачу звуковых колебаний во внутреннее ухо, где происходит преобразование звуковых колебаний в нервные импульсы.

Наружное ухо образовано ушной раковины и наружным слуховым проходом , который отделён от среднего уха барабанной перепонкой . Ушная раковина состоит из хряща, покрытого кожей. Она направляет звуковые волны в наружный слуховой проход к барабанной перепонке. Барабанная перепонка — тонкая мембрана, которая воспринимает звуковые колебания и передаёт их в среднее ухо.

Среднее ухо представлено барабанной полостью . В ней располагаются слуховые косточки ( молоточек , наковальня и стремечко ), соединённые суставами. Слуховые косточки усиливают слуховые колебания и передают их на мембрану овального окна внутреннего уха. Среднее ухо соединено слуховой ( евстахиевой ) трубой с полостью носоглотки. Функция слуховой трубы заключается в уравновешивании давления на барабанную перепонку.

Внутреннее ухо находится в височной кости и представлено костным и перепончатым лабиринтом . К органу слуха относится только часть этого отдела — улитка . В улитке расположен кортиев орган — рецепторная часть органа слуха. Улитка заполнена жидкостью. Волосковые рецепторные клетки кортиева органа воспринимают колебания жидкости и генерируют нервный импульс.

Нервный импульс по слуховому нерву передаётся в слуховую зону коры больших полушарий, расположенную в височной доле. Там происходит распознавание звуков и формирование ощущений.

Вестибулярный аппарат воспринимает положения тела в пространстве. Он располагается во внутреннем ухе и представлен тремя полукружными каналами и преддверием , состоящим из двух мешочков. В полукружных каналах находятся рецепторные волосковые клетки , реагирующие на вращательные движения. В полости преддверия расположены отолиты — многочисленные кристаллики карбоната кальция — а на внутренних стенках мешочков находятся рецепторы, воспринимающие ускорение или замедление движения.

Импульсы по вестибулярному нерву передаются в центральную нервную систему, где происходит их анализ. За положение тела в пространстве отвечают многие отделы ЦНС, но в основном это функция мозжечка .

В мышцах, сухожилиях и суставах расположены рецепторы, контролирующие степень растяжения мышц. Возникшее в них возбуждение поступает в мозжечок и в теменную долю коры больших полушарий. Там формируется ощущение положения и состояния мышц тела и его различных частей и осуществляется координация всех движений.

Мышечное чувство позволяет контролировать движения и управлять ими. Благодаря этому чувству мы способны выполнять ежедневно множество сложных действий не задумываясь, автоматически. Без него человек был бы не способен выполнить какое-либо сложное движение. Мышечное чувство играет важную роль в работе людей таких профессий, как художник, хирург, токарь, водитель.

Что такое орган слуха?

Орган слуха, называемый также слуховой анализатор – один из самых сложных органов чувств. Его устройству, работе, нарушениям слуха и их компенсации посвящены тысячи научных исследований, статей и книг. Мы обсудим только некоторые аспекты, необходимые для понимания того, как человек слышит, нарушений слуха, диагностики слуха и слухопротезирования.

СОДЕРЖАНИЕ

Периферический отдел органа слуха (ухо)

Периферический отдел слухового анализатора (ухо) преобразует звуковые колебания в нервное возбуждение. Ухо под разделяют на наружное, среднее и внутреннее, что показано на упрощенной схеме уха.

Наружное ухо

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Наружное ухо выполняет очень важную роль. Оно концентрирует и несколько усиливает звуки наподобие звукового рожка. Причем это усиление не одинаково на разных частотах. Благодаря акустическому резонансу наружное ухо усиливает среднечастотные звуки, которые составляют основную часть спектра речи, и таким образом помогают человеку слышать речь. Кроме того, наружное ухо вносит большой вклад в распознавание направления, из которого пришел звук – справа или слева (горизонтальная локализация), сверху или снизу (вертикальная локализация). Вот почему способность локализовать направление на источник звука значительно уменьшается при слухопротезировании заушными слуховыми аппаратами и еще более - карманными СА, так как при этом звук принимается микрофоном СА и наружное ухо исключается из проведения звука.

Еще одна важная функция наружного слухового прохода – защитная. Имея длину у взрослого человека примерно 2,5 сантиметра и диаметр примерно 0,3-1,0 сантиметр, он предохраняет от повреждений барабанную перепонку и поддерживает постоянную температуру и влажность около нее. Наружный слуховой проход подразделяется на хрящевой (наружный) отдел и костный (внутренний) отделы. Железы в коже хрящевого отдела наружного слухового прохода выделяют серу, также выполняющую защитную функцию. У большинства людей сера самопроизвольно удаляется из наружного слухового прохода. У некоторых людей в связи с повышенной секрецией серных желез, либо в силу анатомических особенностей наружного слухового прохода сера накапливается, образуя серную пробку, которая может полностью перекрыть наружный слуховой проход и предотвратить прохождение звука. В этом случае серную пробку удаляет врач-отоларинголог или врач-сурдолог. Кожа костного отдела очень тонка и чувствительна к повреждениям. Поэтому, и чтобы не повредить барабанную перепонку, самостоятельно удалять серную пробку и другие попавшие туда предметы (инородные тела, например, насекомые), ни в коем случае нельзя. Как нельзя и закапывать, закладывать в наружный слуховой проход ничего, кроме лекарств, назначенных врачом.

При слухопротезировании стандартными заушными и индивидуальными раковинными СА ушная раковина удерживает СА. При отсутствии ушной раковины их применение становится невозможным. Возможными остаются только канальные и глубококанальные СА, а также СА с костным телефоном. При отсутствии наружного слухового прохода (атрезии) становится невозможным применение СА с воздушным телефоном.

Среднее ухо

Основной частью среднего уха является барабанная полость – щелевидная полость неправильной формы объемом 1-2 см³, расположенная в височной кости. От наружного слухового прохода барабанная полость отделена барабанной перепонкой – тонкой овальной мембраной толщиной 0.1 мм и площадью 0,5 – 0,9 см2 . В барабанной полости находятся три соединенных между собой слуховых косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек плотно соединен с барабанной перепонкой. Наковальня располагается между молоточком и стремечком. Стремечко соединено посредством специальной соединительной связки с внутренним ухом. Все структуры среднего уха миниатюрны. Стремечко – самая маленькая косточка организма человека, ее средний вес равен 2,86 мГ (меньшее трех тысячных грамма). Барабанная перепонка колеблется под воздействие звуковых колебаний, приходящих через слуховой проход. Ее колебания передаются через цепь слуховых косточек во внутреннее ухо.

Важной особенностью среднего уха является то, что барабанная полость соединена с носоглоткой посредством анатомического канала – слуховой (Евстахиевой) трубой. Слуховая труба выполняет очень важную функции – вентиляционную (пропускает газы окружающего воздуха и выпускает газы из барабанной полости) и барометрическую (выравнивает давление воздуха в полости среднего уха с окружающим воздухом). Если ее функция нарушена, то поскольку ткани среднего уха усваивают кислород из воздуха барабанной полости, то давление в среднем ухе понижается. Это вызывает ощущение заложенности уха, снижение слуха, боль, тубоотит. Выявить такое состояние помогают тесты акустической импедансометрии – тимпанометрия и исследование функции слуховой трубы.

В среднем ухе есть еще две маленькие, но очень важные мышцы – мышца, натягивающая барабанную перепонку, и мышца стремени. Они выполняют защитную функцию – защищают внутреннее ухо от чрезмерно громких звуков. При сильном резком звуке они сокращаются и ослабляют прохождение колебаний через цепь слуховых косточек. Это ослабление сопряжено с изменением акустической проводимости среднего уха, или наоборот, увеличения его акустического сопротивления – так называемого акустического импеданса. А поскольку сокращение мышц среднего уха вызывается ответом нервных структур ствола головного мозга и непосредственно управляется лицевым нервом, то оно может свидетельствовать об их функции. Сокращение этих мышц при действии звука получило название акустический рефлекс внутриушных мышц. А вид обследования, при котором регистрируют АР, получило название акустическая рефлексометрия. Вместе тимпанометрия и акустическая рефлексометрия называются акустическая импедансометрия, или упрощенно «импедансометрия».

В целом, среднее ухо выполняет уникальную работу – оно согласует очень низкое акустическое сопротивление окружающего нас воздуха, в котором распространяется звук, и очень высокое акустическое сопротивление жидкости, которой заполнено внутреннее ухо. Кроме того, среднее ухо усиливает звуковые колебания примерно в 1000 раз (около 60 дБ). Вот почему заболевания среднего уха, такие как средний отит, приводят к снижению слуха. Среднее ухо только проводит звуковые колебания к внутреннему уху. Поэтому его вместе с наружным ухом часто называют звукопроводящим аппаратом уха. Заболевания среднего уха вызывают нарушения такого звукопроведения или нарушение звукопроводящего аппарата. От английского слова conduction (проведение) его называют кондуктивным нарушением или кондуктивной потерей слуха.

Строение, функции и особенности органа слуха человека

Ухо человека – сложный орган, который помогает поддерживать связь с внешним миром и дает человеку информацию о его расположении и перемещении в пространстве. Оно состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего. Уникальное строение органа слуха обеспечивает: прием, передачу звука и преобразование энергии колебания в нервный импульс.

Строение органа слуха

Звуки окружают человека с самого рождения. Выделяются 3 отдела органа слуха:

наружное ухо;
среднее ухо;
внутреннее ухо.

Наружное ухо – видимая часть органа. Оно представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Раковина – хрящ воронковидной формы, покрытый кожей. На ее поверхности находятся разные образования: ямки, завитки, возвышенности. Они помогают улучшать качество звука, делают его более громким и направляют в слуховой проход.

К раковине присоединяются волокна ушных мышц. В процессе эволюции человек утратил возможность «шевелить ушами», чтобы точнее локализовать звуки, эти мышцы работают у редких «счастливчиков». Кожный покров раковины имеет сальные и потовые железы.

Наружный слуховой проход - извилистый канал, длина которого составляет чуть больше 2 см, а диаметр – до 0,7 см. В нем звуковой сигнал продолжает усиливаться и передается в среднее ухо. Проход выстлан кожей, имеющей сальные и серные железы. Ушная сера – желтоватая субстанция, которая обеспечивает увлажнение канала и защиту от инфекционных агентов. При скоплении и уплотнении она образует пробки, нарушающие движение барабанной перепонки. Это может привести к возникновению кондуктивной тугоухости.

Описывая строение органа слуха, анатомы указывают, что наружная часть канала имеет хрящевые стенки, а контактирующая со средним ухом – костные. Структуры среднего и внутреннего уха располагаются в теле височной кости.

Барабанная перепонка - это тонкая мембрана, покрытая снаружи кожей, изнутри – слизистой. У маленьких детей она имеет отверстие, из-за которого среднее ухо контактирует с внешней средой и более уязвимо для инфекции. Оно закрывается к 3 годам.

Среднее ухо представлено полостью, объем которой составляет чуть более 1 кубического сантиметра. В ней расположены три маленькие слуховые косточки, которые соединены между собой в цепочку:

молоточек;
наковаленка;
стремечко.

Они названы так по своему сходству с предметами обихода. Стремечко соединяется с окном преддверия. Среднее ухо также связано с носоглоткой посредством евстахиевой трубы.

Внутреннее ухо – самое причудливое образование органа слуха человека. Оно состоит из:

преддверия (вестибулюма);
улитки;
полукружных каналов.

В состав органа слуха входит только улитка. В ней содержится лимфатическая жидкость, натянуты волокна (основная мембрана). Каждое из волокон похоже на маленькую струну и «откликается» (резонирует) на звук определенной частоты. Этих волокон около 25 тысяч. На стенке канала улитки находится рецепторное поле, которое состоит из нервных (волосковых) клеток - Кортиев орган. Гибель волосковых клеток может привести к нейросенсорной тугоухости.

Что такое орган слуха и равновесия

Ухо человека отвечает не только за восприятие и дальнейшую передачу звуковой информации. Внутреннее ухо относится к органу слуха и равновесия. Это сложное образование, в котором волна механических колебаний, как морской прибой, распространяется в лимфатической жидкости и колышет отростки нервных клеток, формируя электрический импульс. Этот сигнал несет информацию о громкости, продолжительности, высоте звука в мозг.

Другая часть внутреннего уха – орган равновесия (вестибулярный аппарат). Он состоит из: преддверия, находящихся в нем трех полукружных каналов, маточки и мешочка. Преддверие – полость округлой формы с диаметром около 5 мм. Оно находится между каналами и улиткой. Каналы взаимно перпендикулярны и в месте соединения с преддверием имеют расширения – ампулы. Каналы заполнены эндолимфатической жидкостью.

Маточка и мешочек – поля нервных клеток, которые воспринимают различные раздражения. Смена положения тела регистрируется рецепторами маточки и вызывает рефлекторную реакцию мышц, помогая человеку сохранять равновесие. Вибрация улавливается окончаниями мешочка.

От органа в головной мозг идет преддверно-улитковый нерв.

Функции органа слуха

Говоря о функциях органа слуха, физиологи описывают их в соответствии с анатомическими образованиями. Так для каждого отдела есть свои специфические задачи:

ловит звуки и направляет их далее (наружное ухо);
передает звуковую волну (наружное и среднее ухо);
защищает от инфекций, громких звуков, повреждений внутренних отделов (наружное ухо, барабанная перепонка);
трансформирует энергию звука в электрическую (внутреннее ухо).

Функции слуха эволюционно тесно связаны с оповещением об опасности и коммуникациями в сообществе. Чтобы надолго сохранить способность слышать долго, необходимо соблюдать простые правила профилактики снижения слуха.

Особенности органа слуха

Органы слуха у человека парные. Что это означает? Человек может слушать одновременно правым и левым ухом. Бинауральный слух дает больше информации о звуке и усиливает его при определенных условиях.

Если источник механических колебаний находится на одинаковом расстоянии от правого и левого уха, громкость сигнала увеличивается на 50%. Значит, при одностороннем нарушении компенсация с помощью слухового аппарата даже небольшой мощности существенно улучшает качество жизни.

ощущение объемного звучания;
представление о расположении источника.

Это помогает избегать опасности (например, приближающегося автомобиля) и выделять полезные звуки из всего фонового шума, беседуя с одним человеком в шумном помещении.

При возникновении любых проблем со слухом, необходимо срочно пройти диагностику слуха на профессиональном оборудовании. Если обратиться за помощью вовремя, то появляется шанс на полное восстановление слуха.

Удивительные возможности слуха человека

Особые возможности связаны с адаптацией органа слуха и коркового отдела анализатора при травме, одновременном воздействии нескольких звуковых волн способностью «достраивать» разговор на основе имеющегося опыта.

Развитие височных областей коры мозга происходит постепенно в ответ на сигналы извне. Физиология органа слуха такова, что при повреждении коркового отдела анализатора окружающие нейроны могут взять на себя «обязанности» погибших клеток. Это явление носит название нейропластичность. Ее запас особенно велик у детей в раннем возрасте, что говорит о важности слуховой стимуляции для развития мозга и слуха.

Взрослые люди не обладают такой способностью, но опыт общения позволяет им восполнять информацию, которая теряется при разговоре – например, при плохой телефонной связи, беседе в шуме. Это достигается за счет усиленной работы нейронов височных областей и приводит к быстрому утомлению.

А как реагирует ухо на очень громкие звуки? Доказано, что после воздействия таких сигналов у человека развивается временное снижение слуховой чувствительности. Это так называемое постстимульное утомление. Для полного восстановления требуется до 16 часов. Такой механизм должен защищать орган слуха от повреждения, но люди, долго слушающие громкую музыку, непроизвольно «делают погромче» и вредят здоровью.

Звуки-фантомы – еще один феномен, описывающий работу органа слуха. Порой человек «слышит» низкие звуки, хотя в действительности их нет. Особенность колебаний мембраны улитки приводит к «появлению» звуков низкой частоты, в то время как источника сигнала отсутствует. Такие колебания, особенно громкие, обладают интересной способностью маскировать звуки высокой частоты до их полного исчезновения.

Органы слуха – сложные и хрупкие образования. Внимательное отношение к их состоянию позволит сохранить здоровье и предотвратить развитие ряда тяжелых заболеваний.

Орлова Наталья Михайловна

Более 7000 подобранных и настроенных аппаратов. Участник Международного семинара аудиологов в Дании.

Функция и физиология слуховой коры

а) Проводящие пути: «что» и «где». Исходя из общих принципов существующей в коре параллельной обработки потоков для зрительной системы, предполагалось, что слуховая обработка может обладать подобной параллельной структурой. Более того, акустический сигнал при нейронной обработке может разбиваться на отдельные компоненты, которые затем могут быть направлены к отдельным невральным субстратам, таким образом, допуская параллельный анализ различных аспектов звука.

Данные проводящие пути были описаны как проводящие пути звука по типу «что» и «где», они были предложены для того, чтобы установить идентификацию звука (что?) и локализацию этого звука (где?). Kraus и Nicol утверждали, что при разговоре личность говорящего и смысловое значение слов, содержавшихся в разговоре, могут быть связаны между собой для того, чтобы отделить реакции ствола мозга, указывающие на подкорковое разделение информации на отдельные потоки по типу «что» и «где». Lomber и Malhotra в первом поведенческом исследовании слуховых проводящих путей «что» и «где» применяли метод обратимой дезактивации охлаждением для того, чтобы отделить области не-А1.

В этом исследовании они нашли, что двусторонняя дезактивация задних слуховых областей заканчивалась дефицитами слуховой локализации, в то время как двусторонняя дезактивация передних слуховых областей вызывала лишь дефицит восприятия структуры. Данные результаты поддерживают точку зрения о параллельных корковых потоках обработки в пределах слуховой коры.

3D-реконструкция поверхности мозга человека, показывающая анатомическое расположение левой верхней височной борозды (слева).
Слуховая активность в левой верхней височной плоскости, выявленная при функциональной МРТ (справа).

б) Распознавание голоса. В работе, опиравшейся на исследования распознавания лиц зрительной системой, было продемонстрировано что человеческий голос уникально воспринимается слуховой системой и во многих отношениях сопоставим со «слуховым лицом», для обработки и восприятия которого люди приспособлены. Учитывая жизненную важность разговорной речи, результаты данного исследования не удивительны, при этом демонстрация ряда результатов функциональных МРТ (фМРТ) иллюстрирует огромную роль этих методов в изучении комплекса области человеческого познания.

Так Belin и соавт. доложили об идентификации областей, отобранных на основании голоса, в пределах двусторонней СТС слуховой коры. В этом исследование фМРТ выполнялась во время пассивного слушания голосовых и неголосовых внешних стимулов, в результате чего была обнаружена большая активация СТС во время вокальной стимуляции. В дополнение к этому центральная область СТС продемонстрировала большую активацию и селективность для вокальных звуков по сравнению со скремблированным голосом или AM-шумом (амплитудный модуляционный шум).

В исследовании аффективных/эмоциональных компонентов вокальных стимулов, нвзванных Belin и соавт. паралингвистической вокальной информацией, авторы использовали фМРТ для изучения отличительных реакций речевых и неречевых голосовых звуков, а также оценки эффекта частоты их кодирования на уровне коры головного мозга.

Авторами было обнаружено, что реакции речевых звуков по сравнению с неречевыми были сильнее в билатеральной слуховой коре (включая А1), в то время, как А1 показал незначительное ослабление при прослушивании скремблированных частотой стимулов, как при предшествующей СТС. При этом предшествующие реакции СТС, отвечающие на неречевые звуки превосходили, реакции отвечающие за скремблированные аналоги, таким образом, эти области могут быть ответственны за полноценное паралингвистическое восприятие.

Эти клинические данные недавно подтвердили Petkov и соавт., которые при фМРТ обезьян выявили более выраженную стимуляцию вдоль верхней височной поверхности во время восприятия специфичной вокализации, чем во время неспецифичной вокализации. Это указывает на то, что у обезьян также имеются невральные дифференциации для идентификации голоса. Нужно подчеркнуть, что эти дифференциации отличны (но в тоже время связаны) от неслуховых дифференциаций для языкового восприятия в пределах нижней лобной извилины и нижней теменной дольки.

Карты активации полученной из функциональной МРТ добровольцев, получающих голосовые стимулы.
Группы активации определены сравнительным анализом вокальных/невокальных стимулов.
Значительная активация вдоль верхней височной борозды показывает активизированные голосовым стимулом участки в коре головного мозга.

в) Неосновные центры восприятия. Одним из основных элементов слуховой обработки является способность преобразовать фундаментальную частоту периодического сигнала в субъективные ощущения. Восприятие высоты тона — это важный составляющий компонент музыки и языкового восприятия; за последнее время несколько крупных исследований определили наличие невральных центров, ответственных за обработку подачи. При фМРТ исследовании людей, прослушивающих высокие тона, мелодию и подборку спектра без высоких тонов Patterson и соавт. обнаружили, что только латеральная часть извилины Гешля была активирована подачей, и что обработку мелодии приняли на себя слуховые нейроны, которые были расположены переднелатерально к извилине Гешля в пределах верхней височной доли и плоскости полюса височной извилины.

При похожем исследовании Penagos и соавт. использовали фМРТ, чтобы оценить мозговую активность в ответ на гармонические комплексы тона, где менялась высота, но не височное регулирование (т.е., периодичность, связанная с восприятием высоты тона). Авторы обнаружили, что информация о высоте тона активировала область не- А1, которая накладывалась на переднелатеральный конец извилины Хешля. Эти результаты предлагают, что обработка высокого тона возможно сосредоточивается в области не-А1.

При записи сознания обезьяны была описана область слуховой коры около переднелатеральной границы А1, которая показывает выраженный отбор при подаче простых тонов и гармонических комплексов тонов. Эти находки расширяют наши представления о специализированном центре обработки подачи, расположенном за пределами А1. Кроме того, исследование демонстрирует высокую степень соответствия в невральном субстрате для обработки подачи у человека и нечеловеческих приматов.

г) Музыкальное восприятие и воспроизводство. Во многих отношениях восприятие и воспроизводство музыки представляют вершину слуховой функции. Чрезвычайно сложные акустические стимулы с заключенными в них отвлеченными понятиями преобразуются в единое слуховое восприятие, обеспечивающее для слушателя эмоциональное впечатление. Механизмы достижения мозгом подобного состояния далеки от понимания, хотя и связаны с описанными здесь основной слуховой системой и механизмами обработки. Многомодальные взаимодействия между стволом мозга, височной долей и неслуховыми центрами преобразовывают звук именно в нечто прекрасное и возвышенное.

Музыка сохранялась в течение всех исторических эпох и во всех культурах, хотя и не создавала преимуществ при выживании. Музыка, как окно в мозг, может помочь нам понять многочисленные аспекты функции мозга при условии расширенного музыкального обучения (пластичность), инструментального воплощения (сложная сенсорно-двигательная функция), эмоций, спровоцированных музыкой (лимбические реакции на звук) и музыкальная импровизация (невральные механизмы творчества).

За прошедшее десятилетие стало понятно, что человеческая кора уникально специализирована для обработки музыки. Данные наблюдения варьируют от полусферического доминирования спектральной обработки в противовес височной, между языковой обработкой и музыкальной в поле Брока и синтаксическими ожиданиями.5 Музыка, связанная с сильными эмоциональными реакциями (описываемая как «мурашки по спине»), выявляет те же самые структуры паралимбальной активности, которые обычно приписываются примитивным основам, ответственным за реакции отвращения или радости. Эти наблюдения подчеркивают тот факт, что музыка, без дополнительного сенсорного входа может вызывать изменения в дополнительных слуховых областях, инициирующих основные человеческие импульсы.

В исследовании центральной слуховой пластичности Musacchia и соавт. сравнивали слуховые реакции ствола мозга у лиц немузыкальных профессий с высококвалифицированными музыкантами. Предполагалось, что реакции на речь и на музыку у музыкантов превосходят фазу синхронизации по отношению к периодическим стимулам, и у них более точно настроено соотношение височного кодирования к кодированию частоты. Данная работа основана на опыте модификации корковой обработки, которая изменяет управляемую звуком активность в стволе мозга посредством ниспадающего проецирования.

Исследование при фМРТ во время джазовой импровизации, спонтанного творчества высокого уровня, показало наличие уникальных структур мозговой активности в префронтальной коре профессиональных музыкантов. Импровизация связана с центральным увеличением средней префронтальной активности и расширенным уменьшением дорсолатеральной префронтальной активности. Кроме того, увеличенная активность была замечена в височной коре, где реакции на простые слуховые стимулы не зависели от состояния. Эти результаты исследования, отражающие невральный признак креативности музыкантов, указывают на то, что головной мозг в целом вовлечен в выполнение мультисенсорных процессов, которые управляют музыкальным восприятием и воспроизведением.

Whitfield предположил, что сенсорная кора является местом формирования понятий, облегчающих интерпретацию внешних событий. В отличие от слухового ствола мозга, где объекты извлекаются из сложных звуков, слуховая кора собирает разнообразные потоки информации в единые перцептивные объекты. Преобразования высокого порядка сформированы также опытом слушателя, биологическим контекстом и поведением. Будущие исследования центральной слуховой системы должны направляться к изучению накопленного перцептивного слухового опыта. Возможно, эти вопросы лучше всего обратить к физиологическим аспектам, которые рассматривают слух как общую активность мозга, а не изолированную активность отдельных компонентов.

Корковая дезактивация в ряду шести пианистов во время музыкальной импровизации.
Все субъекты показывают явную дезактивацию во время импровизации по сравнению с исполнением музыки, которую они запомнили ранее.
Широкая область дезактиваци расположена в пределах префронтальной коры, таким образом,
сложные слуховые задачи вызывают критические изменения в неслуховых областях головного мозга.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Строение органа слуха

Ухо человека — один из самых важных органов, который не только позволяет слышать звуки, которые нас окружают, но и помогает сохранять равновесие.

Из каких частей состоит орган слуха человека

Наружное ухо
Среднее ухо
Внутреннее ухо.

Наружное ухо

Наружное ухо – единственная внешне видимая часть органа слуха. Оно состоит из:

Ушной раковины, которая собирает звуки и направляет их в наружный слуховой проход.
Наружного слухового прохода, который предназначен для проведения звуковых колебаний от ушной раковины в барабанную полость среднего уха. Его длина у взрослых примерно 2,6 см. Так же поверхность наружного слухового прохода содержит сальные железы, которые выделяют ушную серу, защищающую ухо от микробов и бактерий.
Барабанной перепонки, которая отделяет наружное ухо от среднего уха.

Среднее ухо

Среднее ухо – это заполненная воздухом полость за барабанной перепонкой. Она связана с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, которая выравнивает давление по обе стороны барабанной перепонки. Именно поэтому, если у человека закладывает уши, он рефлекторно начинает зевать или совершать глотательные движения. Так же в среднем ухе находятся самые маленькие кости скелета человека: молоточек, наковальня и стремечко. Они не только отвечают за передачу звуковых колебаний из наружного ухо во внутреннее, но и усиливают их.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо – наиболее сложный отдел слуха, который, в связи с его замысловатой формой, называют так же лабиринтом. Оно состоит из:

Преддверия и полукружных каналов, которые отвечают за чувство равновесия и положения тела в пространстве.
Улитки, заполненной жидкостью. Именно сюда в виде вибрации попадают звуковые колебания. Внутри улитки находится кортиев орган, который непосредственно отвечает за слух. Он содержит около 30000 волосковых клеток, которые улавливают звуковые колебания и передают сигнал к слуховой зоне коры головного мозга. Интересно, что каждая из волосковых клеток реагирует на определенную звуковую чистоту, именно поэтому, при их гибели происходит нарушение слуха и человек перестает слышать звуки той частоты, за которую отвечала погибшая клетка.

Посмотрите познавательное видео о том, как работает наш слух, как мы слышим, принимаем и обрабатываем звуковые сигналы.

Слуховые проводящие пути

Слуховые проводящие пути – это совокупность нервных волокон, отвечающих за передачу нервных импульсов от улитки к слуховым центрам, которые расположены в височных долях головного мозга. Именно там происходит обработка и анализ комплексных звуков, к примеру, речи. Скорость передачи слухового сигнала от наружного уха к центрам мозга примерно 10 милисекунд.

Восприятие звука

Ухо последовательно преобразует звуки в механические колебания барабанной перепонки и слуховых косточек, затем в колебания жидкости в улитке и, наконец, в электрические импульсы, которые по проводящим путям центральной слуховой системы передаются в височные доли мозга для распознавания и обработки.

Получая нервные импульсы, мозг не только преобразует их в звук, но и получает дополнительную, важную для нас информацию. Так мы различаем высоту и громкость звука и интервал времени между моментами улавливания звука правым и левым ухом, что позволяет нам определять направление, по которому приходит звук. При этом мозг анализирует не только информацию, полученную от каждого уха в отдельности, но и объединяет ее в единое ощущение. Кроме того в нашем мозгу хранятся так называемые «шаблоны» знакомых нам звуков, что помогает мозгу быстрее отличить их от незнакомых. При снижении слуха мозг получает искаженную информацию, звуки становятся более тихими и это приводит к ошибкам в их интерпретации. Такие же проблемы могут возникать в результате старения, травм головы и неврологических болезнях. Это доказывает лишь одно: для хорошего слуха важна работа не только органа слуха, но и мозга!

Этот материал для Вас подготовила:

Врач-оториноларинголог высшей категории, Стаж работы: более 20 лет. Ведет прием взрослых и детей с рождения.

Читайте также: