hjernen har en fantastisk evne til at identificere kilden til lyde omkring dig. Når du kører, kan du fortælle, hvor en nærliggende brandbil kommer fra og trække i overensstemmelse hermed. I det klassiske Svømmebassinspil “Marco Polo “svømmer spilleren, der er” it”, mod de spillere, der siger ” Polo.”Inden for neurovidenskab kaldes denne evne lydlokalisering. Mennesker kan lokalisere kilden til en lyd med ekstrem præcision (inden for 2 grader af plads)! Denne bemærkelsesværdige bedrift opnås ved hjernens evne til at fortolke informationen fra begge ører. Så hvordan gør din hjerne det?
Neuroscientists har arbejdet for at forstå mekanismerne for lydlokalisering i mange år, og de har identificeret to signaler, der er afgørende for lydlokalisering i den vandrette dimension. Forestil dig, at der er en cirkel, der gør et perfekt fladt plan omkring dit hoved, som vist nedenfor. Når en lyd kommer fra højttaleren, hvordan kan du identificere dens placering så nøjagtigt? I 1790 ‘ erne spillede Venturi en fløjte omkring mennesker og bad dem om at pege i hans retning. Han foreslog, at forskellen mellem lydamplitude (lydstyrke) mellem de to ører var køen, der blev brugt til lydlokalisering. Meget senere i 1908 foreslog Malloch, at tidsforskellen mellem lyden, der nåede hvert øre, var det signal, der blev brugt til lydlokalisering. År senere fandt neurovidenskabere neuroner i hjernens auditive centre, der er specielt indstillet til hver kø: intensitet og tidsforskelle mellem de to ører. Så hjernen bruger begge signaler til at lokalisere lydkilder. For eksempel vil lyd, der kommer fra højttaleren, nå dit venstre øre hurtigere og være højere end lyden, der når dit højre øre. Din hjerne sammenligner disse forskelle og fortæller dig, hvor lyden kommer fra!
men hvad sker der, når en lyd kommer fra hvor som helst langs midtlinjen af dit hoved? Det kunne være direkte foran dig, bag dig eller over dig. I nogen af disse tilfælde ville der ikke være nogen forskel i lydstyrke eller forsinkelse mellem dine to ører! Det viser sig, at din hjerne bruger et tredje signal til at lokalisere lyde i den lodrette dimension: den forskellige frekvensprofil af lyd forårsaget af størrelsen på dit hoved og dit ydre øre, kaldet pinna. Pinnae er udsøgt formet ikke kun for at samle lyd, men også for at ændre frekvensprofilen for en lyd. Afhængig af dets oprindelse forbedres visse frekvenser, mens andre dæmpes. Som vist på billedet nedenfor er frekvensændringer i farver bundet til deres placeringer. Denne cue er unik for hver pinna og derfor monoaural. Neuroscientists har fundet neuroner i det lavere niveau af auditiv hjerne, der også er indstillet til disse frekvenshak.
så hvad sker der, når lyde bevæger sig? Det er klart, at lyde bliver højere, når de nærmer sig os og blødere, når de bevæger sig væk, men de opfattede lydfrekvenser ændres også. For eksempel lyder frekvensen af sirenen fra en brandbil højere, når den bevæger sig mod os og lavere, når den bevæger sig væk. Dette fænomen blev først opdaget af den østrigske fysiker Christian Doppler og kaldes således Doppler-effekten. Doppler-effekten kan være et tegn på opfattelsen af afstandsændringer. Derudover sporer hjernen den lodrette og vandrette vinkel ved hjælp af binaural og mono-signaler, såsom de tre signaler, der er nævnt ovenfor.
samlet set bruger hjernen en række signaler til at bestemme placeringen af en lyd. Vores nuværende forståelse af mekanismerne for lydlokalisering er for det meste begrænset til selve signalerne, og hvordan de lavere niveauer af hjernens auditive vej behandler disse signaler. Det er en virkelig spændende tid til at undersøge, hvordan det højere niveau auditive hjerne bruger disse signaler fra lavere niveauer til at danne opfattelsen af lyden placering!
~
skrevet af “Ray”
~
Phillips D. P., C. K. & Dingle R. N. (2012). Stabilitet af centrale binaural lyd lokalisering mekanismer i pattedyr, og Heffner hypotese, neurovidenskab & Biobehavioral anmeldelser, 36 (2) 889-900. DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2011.11.003
Letovski T. R. Og Letovski S. T. (2012) auditiv rumlig opfattelse: auditiv lokalisering, Army Research Laboratories ARL-TR-6016
billeder tilpasset fra mængden på travl gade af Petr Kratochvil, 123RF, Clker og Grothe B., Pecka M. & McAlpine D. (2010). Mekanismer for Lydlokalisering hos pattedyr, fysiologiske anmeldelser, 90 (3) 983-1012. DOI: 10.1152 / physrev.00026.2009.
forfatter)
-
kendskab neuroner er en prisbelønnet neurovidenskab uddannelse og opsøgende hjemmeside, der blev skabt af unge neuroforskere. De globale teammedlemmer ved at kende neuroner forklarer komplicerede ideer om hjernen og sindet klart og præcist ved hjælp af kraftfulde billeder, infografik og animationer for at forbedre skriftligt indhold. Med en omfattende tilstedeværelse på sociale medier, at kende neuroner er blevet et vigtigt videnskabskommunikationssted og ressource for både studerende og lærere.
se alle indlæg
