az agynak csodálatos képessége van arra, hogy azonosítsa a körülötted lévő hangok forrását. Vezetés közben meg tudja mondani, honnan jön egy közeledő tűzoltóautó, és ennek megfelelően húzza meg. A klasszikus medence játék “Marco Polo,” a játékos, aki ” ez “úszik felé a játékosok, akik azt mondják:” Polo.”Az idegtudomány területén ezt a képességet hang lokalizációnak nevezzük. Az emberek rendkívüli pontossággal (2 fokos térben) megtalálhatják a hang forrását! Ezt a figyelemre méltó bravúrt az agy azon képessége valósítja meg, hogy mindkét fülből értelmezze az információkat. Hogy csinálja az agyad?
az idegtudósok évek óta azon dolgoznak, hogy megértsék a hang lokalizációjának mechanizmusait, és két olyan jelet azonosítottak, amelyek elengedhetetlenek a hang lokalizációjához a vízszintes dimenzióban. Képzelje el, hogy van egy kör, amely tökéletesen sík síkot készít a feje körül, az alábbiak szerint. Amikor egy hang jön a hangszóróból, hogyan lehet pontosan azonosítani a helyét? Az 1790-es években Venturi furulyázott az emberek körül, és megkérte őket, hogy mutassanak az ő irányába. Azt javasolta, hogy a hang amplitúdója (hangosság) különbség a két fül volt a dákó használt hang lokalizáció. Sokkal később, 1908-ban Malloch azt javasolta, hogy az egyes füleket elérő hang időbeli különbsége legyen a hang lokalizációjához használt dákó. Évekkel később az idegtudósok olyan neuronokat találtak az agy hallóközpontjaiban, amelyek speciálisan az egyes jelekre vannak hangolva: intenzitás és időzítési különbségek a két fül között. Tehát az agy mindkét jelet használja a hangforrások lokalizálására. Például a hangszóróból érkező hang gyorsabban éri el a bal fülét, és hangosabb, mint a jobb fülét. Az agy összehasonlítja ezeket a különbségeket, és megmondja, honnan jön a hang!
de mi történik, ha egy hang bárhonnan jön a fejed középvonala mentén? Lehet, hogy közvetlenül előtted, mögötted vagy feletted van. Ezen esetek bármelyikében nem lenne különbség a hang hangosságában vagy késésében a két fül között! Kiderült, hogy az agyad egy harmadik dákót használ a hangok függőleges dimenzióban történő megkeresésére: a hang különböző frekvenciaprofilját, amelyet a fej és a külső fül mérete okoz, az úgynevezett pinna. A pinnae nemcsak a hang gyűjtésére, hanem a hang frekvenciaprofiljának megváltoztatására is kiváló alakú. Eredetétől függően bizonyos frekvenciák fokozódnak, míg mások gyengülnek. Amint az az alábbi képen látható, a színek freqnency változásai a helyükhöz vannak kötve. Ez a dákó egyedi az egyes pinnáknál, ezért monoaurális. Az idegtudósok a halló agy alsó szintjén olyan neuronokat találtak, amelyek ezekre a frekvenciavágásokra is hangolódnak.
mi történik, ha a hangok mozognak? Nyilvánvaló, hogy a hangok hangosabbak lesznek, ahogy közelednek hozzánk, és lágyabbak, mint a távolodás, de a hang észlelt frekvenciái is megváltoznak. Például egy tűzoltóautó szirénájának frekvenciája magasabb, amikor felénk halad, és alacsonyabb, amikor távolodik. Ezt a jelenséget először Christian Doppler osztrák fizikus fedezte fel, ezért Doppler-effektusnak nevezik. A Doppler-effektus lehet A távolságváltozások észlelésének jele. Ezenkívül az agy a függőleges és vízszintes szöget a binaurális és monó jelek, például a fent említett három jelzés alapján követi.
összességében az agy különféle jeleket használ a hang helyének meghatározására. A hang lokalizációjának mechanizmusairól szóló jelenlegi ismereteink többnyire magukra a jelzésekre korlátozódnak, és arra, hogy az agy hallási útvonalának alsóbb szintjei hogyan dolgozzák fel ezeket a jeleket. Ez egy igazán izgalmas idő annak feltárására, hogy a magasabb szintű halló agy hogyan használja fel az alacsonyabb szintekről érkező jeleket a hang helyének észlelésére!
~
szerző: Xiaorui ” Ray ” Xiong
~
Phillips D. P., Quinlan C. K. & Dingle R. N. (2012). A központi binaurális hang lokalizációs mechanizmusok stabilitása emlősökben, valamint a Heffner-hipotézis, Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 36 (2) 889-900. DOI: 10.1016 / j. neubiorev.2011.11.003
Letowski T. R. és Letowski S. T. (2012) auditív térbeli észlelés: auditív lokalizáció, Arl-TR-6016
képek adaptálva a tömegből a forgalmas utcán Petr Kratochvil, 123RF, Wikimedia Commons, clker, and Grothe B., Pecka M. & McAlpine D. (2010). A hang lokalizációjának mechanizmusai emlősökben, fiziológiai áttekintések, 90 (3) 983-1012. DOI: 10.1152 / physrev.00026.2009.
szerző (K))
-
a Knowing Neurons egy díjnyertes idegtudományi oktatási és ismeretterjesztő weboldal, amelyet fiatal idegtudósok hoztak létre. A Knowing Neurons globális csapatának tagjai világosan és pontosan elmagyarázzák az agyról és az elméről szóló bonyolult elképzeléseket erőteljes képek, infografikák és animációk segítségével, hogy javítsák az írott tartalmat. A kiterjedt közösségi média jelenlétével a neuronok ismerete fontos tudományos kommunikációs lehetőséggé és erőforrássá vált mind a diákok, mind a tanárok számára.
összes bejegyzés megtekintése
