脳はどのように音源を見つけるのですか？

脳はあなたの周りの音の源を特定する驚くべき能力を持っています。 運転するとき、近づいて消防車がどこから来ているかを知ることができ、それに応じて引っ張ることができます。 “マルコポーロ”の古典的なプールゲームでは、”それ”であるプレイヤーは”ポロ”と言うプレイヤーに向かって泳ぎます。”神経科学の分野では、この能力は音の局在化と呼ばれています。 人間は、（空間の2度以内）極端な精度で音のソースを見つけることができます！ この驚くべき偉業は、両方の耳からの情報を解釈する脳の能力によって達成されます。 だから、あなたの脳はどのようにそれを行うのですか？

神経科学者は、長年にわたって音の局在化のメカニズムを理解するために取り組んできた、と彼らは水平方向の音の局在化に不可欠である二つの手 以下に示すように、あなたの頭の周りに完全に平らな平面を作る円があると想像してください。 音がスピーカーから来るとき、どのようにその場所を正確に識別できますか？ 1790年代、ベンチュリは人々の周りでフルートを演奏し、彼の方向を指すように頼んだ。 彼は、二つの耳の間の音の振幅（ラウドネス）の差が音の局在化に使用されるキューであることを提案した。 1908年、マロックは、各耳に届く音の時間差が音の局在化に使用されるキューであることを提案した。 数年後、神経科学者は、脳の聴覚中心に、それぞれのキューに特別に調整されたニューロンを発見しました：2つの耳の間の強度とタイミングの違い。 だから、脳は音源を局在化するために両方の手がかりを使用しています。 たとえば、スピーカーからの音は、あなたの左耳に速く届き、あなたの右耳に届く音よりも大きくなります。 あなたの脳は、これらの違いを比較し、音がどこから来ているかを示しています！

しかし、音があなたの頭の正中線に沿ってどこから来たときに何が起こりますか？ それはあなたの前に、あなたの後ろに、またはあなたの上に直接あることができます。 これらのケースのいずれかでは、あなたの両耳の間に音のラウドネスや遅延に違いはありません！ 耳介と呼ばれるあなたの頭とあなたの外耳の大きさによって引き起こされる音の異なる周波数プロファイル：それはあなたの脳は、垂直方向の音を見 ピナエは、音を集めるだけでなく、音の周波数プロファイルを変更するために絶妙な形をしています。 その起源に応じて、特定の周波数は強化され、他の周波数は減衰されます。 下の図に示すように、色のfreqnencyの変化は、その場所に関連付けられています。 このキューは、各耳介に固有であり、したがって、モノオーラルです。 神経科学者は、これらの周波数ノッチにも調整されている聴覚脳の低レベルのニューロンを発見しました。

だから、音が動いているときはどうなりますか？ 明らかに、音は私たちの近くで大きくなり、離れていくにつれて柔らかくなりますが、知覚される音の周波数も変化します。 たとえば、消防車からのサイレンの周波数は、私たちに向かって移動すると高く聞こえ、離れて移動すると低く聞こえます。 この現象はオーストリアの物理学者クリスチャン・ドップラーによって最初に発見され、ドップラー効果と名付けられた。 ドップラー効果は、距離の変化の知覚のための手がかりであり得る。 さらに、脳は、上記の三つの手がかりのようなバイノーラルとモノラルの手がかりによって垂直と水平の角度を追跡します。

全体的に、脳は音の位置を決定するために様々な手がかりを使用しています。 音の局在化のメカニズムの私たちの現在の理解は、主に手がかり自体と、脳の聴覚経路の低レベルがこれらの手がかりをどのように処理するかに限 それは、より高いレベルの聴覚脳が音の場所の知覚を形成するために、より低いレベルからのそれらの信号を使用する方法を探求するために本当に

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Xiaorui”レイ”熊によって書かれた

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