Psikhofiziologia_otvety / 1 / 1.25
.docxАнализ модели кодирования признаков в слуховой сенсорной системе. Детекция звука и голоса.
слух модуль:
кортиев орган-волосковыеR-биполярные кл(предетекторы)-спинальный ганглий-кохдеарные ядра-задние бугры4холмия-МКТ-темпоральные зоны-ассоц зоны-префронт неокор
МОДЕЛЬ КОДИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ В СЛУХОВОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЕ
Проблема несенсорного кодирования. Человек в зелом возрасте воспринимает не физические стимулы, а их смысл. Слух человека воспринимает чистые смыслы, т.к. он ориентирован прежде всего на восприятие речевых стимулов.
В общих случаях человек имеет дело с неким сложным кодом.
1.Восприятие звуков вообще (сенсорное
кодирование)
2.Восприятие несенсорных сигналов.
ВОСПРИЯТИЕ ЗВУКОВ
Кодирование:
1. Механизмы слуховой рецепции. При колебаниях основной мембраны длинные волоски рецепторных клеток касаются текторинальной мембраны и несколько наклоняются. Это приводит к натяжению тончайших нитей, которые открывают ионные каналы в мембране рецептора. Пресинаптическое окончание колосковой клетки деполяризуется, что приводит к выходу в синаптическую щель нейромедиатора (глутамата или аспартата). Воздействуя на постсинаптическую мембрану афферентного волокна, медиатор вызывает в нем генерацию возбуждающего иостсинаптического потенциала и импульсов, которые распространяются в нервные центры.
2. Передача в мозг акустической информации. Сигналы от волосковых клеток поступают в мозг по 32 000 афферентных нервных волокон, входящих в состав кохлеарной ветви восьмого черепно-мозгового нерва. Они являются дендритами ганглиозных нервных клеток спирального ганглия. По волокнам слухового нерва даже в тишине следуют спонтанные импульсы с частотой до 100 имп./с. При звуковом раздражении частота импульсации в волокнах увеличивается и остается повышенной в течение всего периода, когда действует звук. Степень учащения разрядов различна у разных волокон и связана с интенсивностью и частотой звукового воздействия. В центральных отделах слуховой системы много нейронов, возбуждение которых длится в течение всего периода действия звука, а в слуховой коре разряды ряда нейронов длятся десятки секунд после его прекращения.
3. Анализ
частоты звука (высоты тона). При действии звуков разной частоты возбуждаются разные рецепторные клетки кортиева органа. В улитке сочетаются два типа кодирования высоты звука: пространственный и временной. Пространственное кодирование основано на определенном расположении возбужденных рецепторов на основной мембране. При действии низких и средних тонов кроме пространственного осуществляется и временное кодирование: частота следования импульсов в волокнах слухового нерва повторяет частоту звуковых колебаний. Нейроны всех уровней слуховой системы настроены на определенную частоту и интенсивность звука. Для каждого нейрона может быть найдена оптимальная частота звука, на которую порог его реакции минимален.
интенсивности звука. кодируется частотой импульсации и числом возбужденных нейронов. При слабом стимуле в реакцию вовлекается лишь небольшое количество наиболее чувствительных нейронов, а при усилении звука в реакции участвует все большее количество дополнительных нейронов с более высокими порогами.
Механизм воспр речевых сигналов: прианализе реч сообщ происх преобраз звуковых сигналов в дискретную последовательность элем или слов и ее запись кодирование в кратковр пам с нумерацией элем связ др с другом. Детекторов слов не сущ, кодир смысл сообщ. Он кодир как распределенная функция, имеющая отнош к ассоц и третич обл неокортекса. В кодир смысла преоблад передняя ассиметрия(ПП при воспр речи осущ анализ акустич кода слова, воспринимает слово и осущ фонемотич анализ и кодир целостынх семантич пространств. ЛП дискрет анализ значений и построение структур высказывания-текст рациональный категориальный. ППвоспр любой текст как иррац или тематический)
В ЦНС - 4 уровня переключения: Продолговатый мозг, средний мозг, таламус, кора.В продолговатом мозге - кохлеарные ядра- парные образования - это чистое релейное ядро (простая передача информации. В среднем мозге - задние бугры четверохолмия. В коре существуют также три основные области: проекционные зоны (темпоральн область - височные); ассоциативные зоны (неспециальные зоны - любые области мозга, синтезирующие информацию от разных сенсорных путей); префронтальный неокортекс - обеспечивает прогностические функции на основе вероятностного прогнозирования. От биполярных клеток и к биполярным клеткам кортиева органа от структур РФ идет прямая и обратная неспецифическая афферентация. Путь этого афферентационного потока прерывается в неспецифических ядрах таламуса. Существует:
белый шум - включаются все частоты,ни одна из которых не преобладает;серый шум - некоторое количество частот преобладает. Фликкер-шум - любые диссипативные процессы, которые связаны со случайными изменениями частоты. Всегда колеблются около одной частоты.
ОСОБЕННОСТИ ДЕТЕКТОРНОЙ СИСТЕМЫ СЛУХОВОЙ ПРОЕКЦИОННОЙ ЗОНЫ
Слуховая кора недостаточно изучена. Т.к. ее детекторные составляющие до сих пор остаются неизвестными. 60% или больше нейронов слуховой коры представляют собой сложные детекторы, реагирующие на сочетания сигналов. Гипотетически полагают, что остальные 40% процентов слуховой коры - детекторы звуков, но и они не реагируют закономерно на чистые звуковые тоны (нет детекторов, кодирующих, например частоту 1000 Гц).
Различение частоты является функцией таламуса, а кора, по-видимому, выполняет более сложные функции.
Снова слияние. Импульсы, вызываемые стимуляцией обоих ушей, объединяются в медиальном коленчатом теле и в клетках коры, подобно тому как импульсы, приходящие от обоих глаз, объединяются в зрительной коре. Слуховое ощущение является результатом активности нейронов, отвечающих на специфические частоты, а также вышележащих клеток с координирующей функцией, подобной функции «сложных» зрительных клеток.
«Up»- и «down»-нейроны. При микроэлектродной регистрации активности отдельных клеток были найдены нейроны, которые отвечали не на какую-то определенную частоту, а на ее повышение («up»-нейроны) или понижение («down»-нейроны).
Восприятие направления. Восприятие направления на источник звука возможно благодаря бинауральному слуху. Если звуковые стимулы одинаковой интенсивности достигают обоих ушей одновременно, то возникает единое слитное ощущение и звук слышится в медиальной плоскости. Если же два стимула различаются по интенсивности или времени прихода к обоим ушам, источник звука проецируется ближе к тому уху, которое получило более интенсивный или более ранний стимул («латерализация»). Восприятие направления звуков является церебральной функцией, т. е. результатом анализа импульсов, приходящих в мозг от обоих ушей с разницей во времени или в интенсивности. Важную роль в локализации звуков играют движения головы и ее правильная ориентация по отношению к источнику звука. Острота бинаурального слуха у человека очень высока: положение источника звука определяется с точностью порядка 1 углового градуса. В слуховых центрах имеются нейроны с острой настройкой на определенный диапазон интерауральных различий по времени и интенсивности. Найдены также клетки, реагирующие лишь на определенное направление движения источника звука в пространстве.
При стимуляции обоих ушей по отдельности щелчками с различием во времени меньше 2 мс слышится один (слитный) щелчок, но он локализуется с одной стороны. Если разница во времени больше, то эти два щелчка слышны по отдельности. Минимальный временной интервал, создающий латерализацию, составляет 0,03 мс.
Самые нижние уровни, где происходит бинауральное слияние, лежат в продолговатом и среднем мозгу. Для слуховой ориентации в пространстве необходима интактная кора.