听觉神经系统对声音的分析

有序的空间表征的证据器官许多研究者已经报道了听觉通路较低水平的Corti。这些模式似乎符合耳蜗分析的位置理论声音.通过记录不同水平的单个神经元的电势,也获得了听觉系统调节的生理学证据。听觉通路的大多数神经元都表现出“最佳频率”。,一个频率单个神经元对此的反应强度最小。这个发现完全是兼容的实验证明毛细胞的频率可以调节。随着声音刺激强度的增加,神经元能够对更宽的频带作出反应,从而反映基底膜的广泛调整。对于频率较低的声音,神经元发出的脉冲频率反映了刺激频率,反应往往表现为与刺激锁相;也就是说,神经纤维在有规律的重复时间间隔内受到刺激,对应于每个声音的特定位置或阶段.刺激的强度越大,反应的速度就越快。一般而言,球场一种声音往往是根据神经元的反应来编码的响度是由反应速率和被激活的神经元总数决定的。

虽然已经对单个皮层神经元的反应进行了广泛的研究,但目前的数据还不适合任何一个全面的听觉分析理论。在动物身上进行的实验表明,大脑皮层对于频率识别(频率识别可以在较低水平上进行)甚至都不是必需的,但对于声音的时间模式识别却是必不可少的。因此,很可能在人类中皮质用于分析更复杂的听觉刺激,如语音和音乐,对于这些刺激,声音的时间序列同样重要。

据推测,声音的含义也是在皮层水平上被解释的,行为也会根据其意义进行调整。这些功能以前被认为是直接围绕主要区域的“听觉联想区”,但它们可能应该被认为涉及更多的大脑皮层,这要归功于各个区域之间的多重平行连接。

的本土化听起来从水平平面上的静止声源,我们知道听觉的好坏取决于两只耳朵对声音到达的强度和时间的细微差异的识别。如果声音到达右耳的时间比到达左耳的时间早几微秒,或者右耳的声音比左耳的声音大几分贝,就会被识别为来自右耳。在现实生活中也可以通过面对声音来精确定位,从而消除这些差异。对于低频的音调,两耳的相位差是标准对于定位,但对于更高的频率,由头部声影引起的响度差异变得非常重要。这样的比较歧视似乎在中枢听觉通路的脑干和中脑水平进行。声音的光谱形状已被证明是最重要的,以确定一个源的高度,不是在水平面上。定位从一个移动源发出的声音是一个更复杂的任务神经系统,显然涉及大脑皮层和短期内存.动物实验表明,损伤一侧的听觉区皮层大脑干扰身体另一侧移动声源的定位。

每个耳蜗核只接收来自同一侧耳朵的脉冲。两耳反应的比较首先在上橄榄复合体成为可能,该复合体接收来自两个耳蜗核的纤维。动物电生理实验表明,橄榄复合体副核的一些神经元对来自双耳的脉冲有反应。另一些人则只对一方的冲动作出反应,但他们的反应会受到另一方的影响同时来自另一边的冲动。

该系统似乎能够对声音定位所必需的时间和强度进行非常精细的区分。由于大脑中这种双侧神经的相互连接,两只耳朵在一起比单独一只耳朵在背景音乐中更有效地挑选出特定的声音噪音.它们还允许将注意力引导到单一声源上,例如管弦乐队中的一种乐器或人群中的一种声音。这是一个方面"鸡尾酒会效应"即一个正常的听众听力可以依次参加不同的对话,或者在周围嘈杂的情况下专注于一个发言者。在这种选择性聆听过程中,耳朵内的肌肉是否在过滤不需要的声音方面发挥了作用还没有得到证实。鸡尾酒会效果不太好的一面是,这种背景噪音掩盖了效果对话,使有感觉神经障碍的人,例如许多老年人,很难跟上谈话。在这样的情况下一个单身助听器也许没什么用,但在每只耳朵上戴一个可能会更有帮助。