청각 감각 시스템과 그 기능적 중요성. 청각 시스템의 구조

청각은 본격적인 성격의 정신 발달과 사회 적응에 기여하는 인간의 감각 기관입니다. 청각은 소리 언어 의사소통과 관련이 있습니다. 사용하여 청각 분석기사람은 공기의 연속적인 응축과 희박화로 구성된 음파를 감지하고 구별합니다.

청각 분석기는 세 부분으로 구성됩니다: 1) 내이에 포함된 수용 장치; 2) 여덟 번째 쌍의 두개골(청각) 신경으로 표시되는 경로; 3) 청각 센터 측두엽대뇌 피질.

청각 수용체(음성 수용체)는 측두골의 피라미드에 위치한 내이의 달팽이관에 포함되어 있습니다. 소리 진동은 청각 수용체에 도달하기 전에 소리 전도 및 소리 증폭 부분의 전체 시스템을 통과합니다.

귀 -이것은 외이, 중이, 내이의 세 부분으로 구성된 청각 기관입니다.

외이귓바퀴와 외이도로 구성됩니다. 외이(외이)는 소리를 잡는 데 사용됩니다. 귓바퀴는 탄력 있는 연골로 구성되어 있으며 바깥쪽은 피부로 덮여 있습니다. 바닥에는 지방 조직으로 채워진 엽인 접힌 부분이 보완됩니다.

외이도소리의 진동(2.5cm)은 잔털이 있는 얇은 피부와 색소를 함유하고 지방세포로 구성된 귀지를 생성하는 변형된 땀샘을 통해 2~2.5배 증폭됩니다. 머리카락과 귀지보호하는 역할을 합니다.

중이고막, 고막 및 청각관으로 구성됩니다. 외이와 중이 사이의 경계에는 고막이 있으며, 외부는 상피로, 내부는 청각막으로 덮여 있습니다. 고막에 접근하는 소리 진동은 동일한 주파수로 진동하게 합니다. 와 함께 내부에고막에는 고막강이 있으며, 그 내부에는 다음과 같은 위치가 있습니다. 청각뼈, 상호 연결 - 망치, 모루 및 등자. 고막의 진동은 소골계를 통해 내이로 전달됩니다. 청각 이소골은 소리 진동의 범위를 줄이고 강도를 높이는 레버를 형성하도록 배치됩니다.

고막강비인두를 통해 비인두와 연결됨 유스타키오 관, 고막의 외부와 내부에서 동일한 압력을 유지합니다.

중이와 내이의 교차점에는 다음을 포함하는 막이 있습니다. 타원형 창. 등골은 내이의 난원창에 인접해 있습니다.

내이 측두골 피라미드의 구멍에 위치하며 내부에는 뼈 미로가 있습니다. 막성 미로결합 조직에서. 뼈와 막성 미로 사이에는 체액(외림프)이 있고 막성 미로 내부에는 내림프(endolymph)가 있습니다. 중이와 내이를 분리하는 벽에는 타원형 창 외에 둥근 창이 있어 유체의 진동이 가능합니다.

뼈 미로세 부분으로 구성됩니다: 중앙 - 현관, 그 앞 달팽이, 그리고 뒤에- 반고리관. 달팽이관의 중간관 내부에 있는 달팽이관에는 소리를 받는 장치(나선형 또는 나선형)가 포함되어 있습니다. 코르티의오르간. 그것은 약 24,000개의 섬유질 섬유로 구성된 주층을 가지고 있습니다. 5줄의 메인 플레이트에는 지지 세포와 유모 감각 세포가 있는데, 이는 실제로 청각 수용체. 머리카락 수용체 세포내림프에 의해 세척되고 외피판과 접촉합니다. 유모세포는 청각 신경의 달팽이관 분지의 신경 털로 덮여 있습니다. 수질 oblongata에는 두 번째 뉴런이 포함되어 있습니다. 청각 경로, 그런 다음 이 경로는 대부분 교차하여 사지신경의 후방 결절로 이동하고, 그로부터 청각 분석기의 중앙 부분이 위치한 피질의 측두엽 영역으로 이동합니다.

청각 분석기의 경우 소리는 적절한 자극입니다. 공기, 물 및 기타 탄성 매체의 모든 진동은 주기성(음조)과 비주기성(소음)으로 구분됩니다. 높은음과 낮은음이 있습니다. 각 사운드 톤의 주요 특징은 음파의 길이로, 이는 초당 특정 수의 진동에 해당합니다. 소리의 파장초당 소리가 이동하는 거리를 초당 몸에서 전달되는 완전한 진동 수로 나눈 값으로 결정됩니다.

인간의 귀 16-20,000Hz 범위 내에서 소리 진동을 감지하며 그 강도는 데시벨(dB)로 표시됩니다. 인간은 20kHz 이상의 주파수를 갖는 소리 진동을 들을 수 없습니다. 이것은 초음파입니다.

음파- 매질의 종방향 진동입니다. 소리의 강도는 공기 입자의 진동 범위(진폭)에 따라 달라집니다. 소리가 특징이다 음색또는 색칠하기.

귀는 1000~4000Hz의 진동 주파수를 갖는 소리에 가장 민감합니다. 이 표시기 위와 위에서는 귀의 흥분성이 감소합니다.

1863년 헬름홀츠는 제안했다. 청각의 공명 이론. 외이도로 들어오는 공기 중의 음파는 고막에 진동을 일으키고, 그 진동은 중이를 통해 전달됩니다. 레버 역할을 하는 청각 이소골 시스템은 소리 진동을 증폭시켜 컬의 막미로와 뼈 사이에 포함된 유체로 전달합니다. 음파는 중이에 포함된 공기를 통해서도 전달될 수 있습니다.

공명 이론에 따르면 내림프의 진동은 섬유의 길이가 서로 다른 주판의 진동을 유발하고 서로 다른 음조로 조정되어 다양한 소리 진동과 함께 소리를 내는 공명기 세트를 형성합니다. 가장 짧은 파동은 달팽이관 기저부에서 감지되고, 긴 파동은 정점에서 감지됩니다.

메인 플레이트의 해당 공명 부분이 진동하는 동안 그 위에 위치한 민감한 유모 세포도 진동합니다. 이 세포의 가장 작은 털은 외피 판이 진동하고 변형될 때 접촉하여 유모 세포를 자극하고 달팽이관 신경 섬유를 따라 중추 신경계로 자극을 전도합니다. 주막의 섬유가 완전히 분리되지 않았기 때문에 인접한 섬유가 동시에 진동하기 시작하는데, 이는 배음에 해당합니다. 에 대한 버튼- 진동수가 2, 4, 8 등인 소리 기본음의 진동수를 곱한 것입니다.

강한 소리에 장기간 노출되면 사운드 분석기의 흥분성이 감소하고 침묵에 장기간 노출되면 흥분성이 증가합니다. 이것 적응. 더 높은 소리 영역에서 가장 큰 적응이 관찰됩니다.

과도한 소음은 청력 손실을 초래할 뿐만 아니라 정신 질환사람들에게. 동물을 대상으로 한 특수 실험을 통해 출현 가능성이 입증되었습니다. "음향적 충격" 및 "음향 장애"는 때로는 치명적입니다.

6. 귀 질환 및 청력 위생. "학교"소음이 학생 신체에 미치는 부정적인 영향 방지

귀 염증 - 이염. 중이염의 가장 흔한 유형은 중이염입니다. 위험한 질병, 왜냐하면 중이강 옆에는 뇌와 그 막이 있기 때문입니다. 중이염은 인플루엔자 및 급성 호흡기 질환의 합병증으로 가장 자주 발생합니다. 비인두의 감염은 유스타키오관을 통해 중이강으로 들어갈 수 있습니다. 중이염은 다음과 같이 발생합니다. 심각한 질병그리고 그 모습을 드러낸다 극심한 고통귀에, 높은 온도신체, 심한 두통, 심각한 청력 상실. 이러한 증상이 나타나면 즉시 의사와 상담해야 합니다. 중이염 예방: 비인두의 급성 및 만성 질환(아데노이드, 콧물, 부비동염) 치료. 콧물이 나는 경우 코를 너무 많이 풀어서 감염이 유스타키오관을 통해 중이로 들어가도록 해서는 안 됩니다. 양쪽 코를 동시에 풀 수는 없지만, 코 날개를 비중격에 대고 누르는 방식으로 번갈아 가며 실시해야 합니다.

청각 장애- 한쪽 또는 양쪽 귀의 청력이 완전히 상실된 경우. 후천적일 수도 있고 선천적일 수도 있습니다.

후천성 난청대부분의 경우 양측 고막 파열이나 내이의 심한 염증을 동반하는 양측 중이염의 결과입니다. 난청은 심한 경우 발생할 수 있습니다. 영양 장애 병변종종 다음과 관련된 청각 신경 전문적인 요인: 소음, 진동, 화학 증기 노출 또는 머리 부상(예: 폭발로 인해). 일반적인 원인청각 장애는 이경화증- 청각 뼈(특히 등골)가 움직이지 않게 되는 질병입니다. 이 질병은 뛰어난 작곡가 루트비히 반 베토벤의 청각 장애의 원인이었습니다. 난청은 청각 신경에 부정적인 영향을 미치는 항생제의 통제되지 않은 사용으로 인해 발생할 수 있습니다.

선천성 난청와 관련된 선천적 장애듣기 그 원인은 임신 중 산모의 바이러스 성 질병 (풍진, 홍역, 인플루엔자), 특정 약물, 특히 항생제의 통제되지 않은 사용, 알코올 섭취, 약물, 흡연 일 수 있습니다. 청각 장애인으로 태어나 말을 전혀 듣지 못한 아이는 귀머거리가 되고 벙어리가 됩니다.

청력 위생- 청력 보호, 청각 분석기 활동을 위한 최적의 조건 생성, 정상적인 발달 및 기능 촉진을 목표로 하는 조치 시스템입니다.

구별하다 구체적인 것과 비특이적인 것소음이 인체에 미치는 영향. 구체적인 행동 청각 장애로 나타납니다. 다양한 정도, 비특이적- 중추 신경계 활동의 다양한 편차, 자율 반응 장애, 내분비 장애, 심혈관 시스템의 기능적 상태 및 소화관. 청년층과 중년층의 경우 90dB(데시벨)의 소음이 1시간 동안 지속되면 대뇌피질 세포의 흥분성이 감소하고 움직임의 협응력, 시력, 선명한 시력의 안정성이 저하되고, 시각 및 청각-운동 반응의 잠복기가 길어집니다. 96dB 수준의 소음 노출 조건에서 동일한 작동 기간 동안 더 많은 것이 있습니다. 갑작스러운 위반피질 역학, 위상 상태, 극심한 억제, 자율 반응 장애. 근육 성능 지표(지구력, 피로) 및 노동 지표가 저하됩니다. 120dB 수준의 소음에 노출된 조건에서 작업하면 무력증 및 신경쇠약 증상의 형태로 장애가 발생할 수 있습니다. 과민성, 두통, 불면증, 내분비계 장애가 나타납니다. 에서 변화가 일어나고 있습니다 심혈관계: 혈관의 긴장도와 심박수가 붕괴되고, 혈압이 증가하거나 감소합니다.

성인, 특히 어린이의 경우 매우 심각합니다. 부정적인 영향(비특정 및 특정) 라디오, 텔레비전, 테이프 레코더 등이 최대 볼륨으로 켜져 있는 방에서 소음을 발생시킵니다.

소음은 어린이와 청소년에게 큰 영향을 미칩니다. 청각 및 기타 분석기의 기능 상태 변화는 학교 주요 건물의 강도 수준이 40~110dB인 "학교" 소음의 영향을 받는 어린이에게서 관찰됩니다. 교실의 소음 강도 수준은 평균 50-80dB이며 휴식 시간에는 95dB에 도달할 수 있습니다.

40dB를 초과하지 않는 소음은 기능 상태에 부정적인 변화를 일으키지 않습니다. 신경계. 50-60dB의 소음 수준에 노출되면 변화가 눈에 띄게 나타납니다. 연구 데이터에 따르면, 50dB의 소음 볼륨에서 수학 문제를 해결하려면 소음에 노출되었을 때보다 15~55%, 60dB~81~100% 더 많은 시간이 필요합니다. 특정 볼륨의 소음에 노출되었을 때 학생들의 주의력 약화는 16%에 달했습니다. "학교" 소음 수준과 학생의 건강에 대한 악영향을 줄이는 것은 건설, 기술, 조직 등 여러 가지 복잡한 조치를 통해 달성됩니다.

따라서 거리 측의 "녹지" 폭은 최소 6m가 되어야 합니다. 이 스트립을 따라 건물에서 최소 10m 떨어진 곳에 나무를 심는 것이 좋습니다. 나무의 꼭대기는 확산을 지연시킵니다. 소음의.

중요한"학교" 소음을 줄여 위생적입니다. 정확한 위치학교 건물의 교실. 워크숍, 스포츠 홀지상층의 별도 건물이나 별관에 위치해 있습니다.

교실의 크기는 학생과 교사의 시력과 청력을 보존하기 위한 위생 표준, 즉 교실의 길이(보드에서 반대쪽 벽까지의 크기)와 깊이를 충족해야 합니다. 8m를 넘지 않는 교실 길이는 마지막 책상에 앉은 학생들에게 정상적인 시각 및 청각 시력을 제공하고 교사의 연설에 대한 명확한 인식과 칠판에 쓰여진 내용에 대한 명확한 비전을 제공합니다. 행의 첫 번째 및 두 번째 책상(테이블)은 청각 장애가 있는 학생을 위해 예약되어 있습니다. 왜냐하면 말은 2~4m에서 인식되고 속삭임은 0.5~1m에서 인식되기 때문입니다. 기능 상태청각 분석기 및 기타 변경 방지 생리적 시스템짧은 휴식(10~15분)은 청소년의 신체에 도움이 됩니다.

센서 시스템(분석기)- 지각 요소로 구성된 신경계 부분이라고 함 - 감각 수용체, 수용체에서 뇌로 정보를 전달하는 신경 경로 및 이 정보를 처리하고 분석하는 뇌 부분

센서 시스템은 3개 부품으로 구성됩니다.

1. 수용체 - 감각 기관

2. 배선부, 수용체를 뇌에 연결

3. 정보를 인식하고 처리하는 대뇌 피질의 부분.

수용체- 외부로부터의 자극을 인식하도록 설계된 주변 링크 내부 환경.

감각 시스템은 일반적인 구조 계획을 가지고 있으며 감각 시스템은 다음과 같은 특징이 있습니다.

다층화- 여러 레이어의 존재 신경 세포, 첫 번째는 수용체와 관련되고 후자는 대뇌 피질의 운동 영역의 뉴런과 관련됩니다. 뉴런은 처리에 특화되어 있습니다. 다른 유형감각 정보.

다중채널- 정보 처리 및 전송을 위한 다중 병렬 채널이 존재하므로 상세한 신호 분석과 더 큰 신뢰성이 보장됩니다.

인접한 레이어의 요소 수가 다릅니다., 소위 "감각 깔때기"(협소화 또는 확장)를 형성합니다. 정보의 중복성을 제거하거나 반대로 신호 특징의 부분적이고 복잡한 분석을 보장할 수 있습니다.

감각 시스템의 수직 및 수평 차별화.수직 분화는 여러 신경층(후각 구근, 달팽이관 핵, 무릎체)으로 구성된 감각 시스템 섹션의 형성을 의미합니다.

수평적 분화는 동일한 층 내에서 서로 다른 특성을 갖는 수용체와 뉴런의 존재를 나타냅니다. 예를 들어, 망막의 간상체와 원추체는 정보를 다르게 처리합니다.

감각 시스템의 주요 임무는 감각, 인식 및 아이디어가 발생하는 자극의 속성에 대한 인식 및 분석입니다. 이는 외부 세계에 대한 감각적이고 주관적인 반영의 형태를 구성합니다.

터치 시스템의 기능

신호 감지.진화 과정의 각 감각 시스템은 해당 시스템에 내재된 적절한 자극을 인식하는 데 적응해 왔습니다. 예를 들어 눈과 같은 감각 시스템은 적절한 자극과 부적절한 자극(눈에 가벼운 자극 또는 타격)을 받을 수 있습니다. 감각 시스템은 힘을 감지합니다. 눈은 1개의 광자(10V -18W)를 감지합니다. 눈 충격(10V -4W). 전류(10V -11W)
신호차별.
신호 전송 또는 변환. 모든 감각 시스템은 변환기로 작동합니다. 활성 자극의 한 형태의 에너지를 에너지로 변환합니다. 신경 자극. 감각 시스템은 자극 신호를 왜곡해서는 안 됩니다.

본질적으로 공간적일 수 있음
임시 변환
정보 중복성 제한(인접 수용체를 억제하는 억제 요소 포함)
필수 신호 기능 식별

정보 코딩 -신경 자극의 형태로
신호 감지 등 e. 행동에 중요한 자극의 징후를 식별합니다.
이미지 인식 제공
자극에 적응하다
감각 시스템의 상호 작용,이는 주변 세계의 계획을 형성하는 동시에 우리의 적응을 위해 이 계획에 우리 자신을 연관시킬 수 있게 해줍니다. 모든 생명체는 환경으로부터 정보를 받지 않고는 존재할 수 없습니다. 유기체가 그러한 정보를 더 정확하게 받아들일수록, 존재를 위한 투쟁에서 그 가능성은 더 높아질 것입니다.

감각 시스템은 부적절한 자극에 반응할 수 있습니다. 배터리 단자를 사용해 보면 맛이 느껴집니다. 신맛이 나는 동작입니다. 전류. 적절하거나 부적절한 자극에 대한 감각 시스템의 이러한 반응은 생리학에 대한 질문을 제기했습니다. 즉 우리가 우리의 감각을 얼마나 신뢰할 수 있는지에 대한 질문입니다.

요한 뮐러는 1840년에 공식화했습니다. 감각 기관의 비에너지 법칙.

감각의 질은 자극의 성격에 좌우되지 않고 자극이 작용할 때 방출되는 민감한 시스템에 내재된 특정 에너지에 의해 전적으로 결정됩니다.

이 접근 방식을 사용하면 우리 주변 세상에 무엇이 있는지가 아니라 우리 자신에게 내재된 것이 무엇인지 알 수 있습니다. 후속 연구에 따르면 모든 감각 시스템의 자극은 하나의 에너지원인 ATP를 기반으로 발생하는 것으로 나타났습니다.

Muller의 학생 Helmholtz가 만들었습니다. 상징 이론, 그에 따르면 그는 감각을 주변 세계의 상징과 대상으로 간주했습니다. 상징 이론은 우리 주변의 세계를 알 수 있는 가능성을 부정했습니다.

이 두 가지 방향을 생리적 이상주의라고 불렀습니다. 센세이션이란 무엇입니까? 감각은 객관적인 세계에 대한 주관적인 이미지입니다. 감각은 외부 세계의 이미지입니다. 그것들은 우리 안에 존재하며 우리 감각에 대한 사물의 작용에 의해 생성됩니다. 우리 각자에게 이 이미지는 주관적입니다. 그것은 우리의 발달, 경험의 정도에 달려 있으며 각 사람은 주변 사물과 현상을 자신의 방식으로 인식합니다. 그들은 객관적일 것입니다. 이는 우리의 의식과 상관없이 그것들이 존재한다는 것을 의미합니다. 인식에는 주관성이 있으므로 누가 가장 정확하게 인식하는지 결정하는 방법은 무엇입니까? 진실은 어디에 있을까요? 진실의 기준은 실제 활동. 꾸준한 학습이 이루어지고 있습니다. 각 단계에서 새로운 정보가 획득됩니다. 아이는 장난감을 맛보고 여러 부분으로 분해합니다. 이러한 깊은 경험을 통해 우리는 세상에 대한 더 깊은 지식을 얻게 됩니다.

수용체의 분류.

기본 및 보조. 1차 수용체최초의 감각 뉴런(파치니 소체, 마이스너 소체, 메르켈 소체, 루피니 소체)에 의해 형성된 수용체 말단을 나타냅니다. 이 뉴런은 척추 신경절. 2차 수용체정보를 인지합니다. 특수한 신경 세포로 인해 흥분이 신경 섬유에 전달됩니다. 미각, 청각, 균형 기관의 민감한 세포.
원격 및 연락. 일부 수용체는 직접적인 접촉(접촉)을 통해 자극을 인식하는 반면, 다른 수용체는 어느 정도 거리(먼 거리)에서 자극을 인식할 수 있습니다.
외부 수용체, 내부 수용체. 외수용체- 시각, 미각 등 외부 환경의 자극을 인식하고 환경에 적응합니다. 인터셉터- 내부 장기의 수용체. 그들은 신체의 내부 장기 상태와 내부 환경을 반영합니다.
Somatic(신체적) - 피상적이고 깊은 것. 표면 - 피부, 점막. 깊은 - 근육, 힘줄, 관절의 수용체
내장
CNS 수용체
특수 감각 수용체 - 시각, 청각, 전정, 후각, 미각

정보 인식의 특성상

기계 수용체(피부, 근육, 힘줄, 관절, 내장 기관)
온도수용체(피부, 시상하부)
화학수용체(대동맥궁, 경동맥동, 연수, 혀, 코, 시상하부)
광수용체(눈)
통증(통증) 수용체(피부, 내장, 점막)

수용체 흥분의 메커니즘

일차수용기의 경우 자극의 작용은 종말에 의해 인지된다. 감각 뉴런. 활성 자극은 주로 나트륨 투과성의 변화로 인해 표면 막 수용체의 과분극 또는 탈분극을 유발할 수 있습니다. 나트륨 이온에 대한 투과성이 증가하면 막이 탈분극되고 수용체 막에 수용체 전위가 발생합니다. 자극이 유효한 한 존재합니다.

수용체 잠재력"전부 아니면 전무" 법칙을 따르지 않습니다. 그 진폭은 자극의 강도에 따라 달라집니다. 불응기가 없습니다. 이를 통해 후속 자극이 작용하는 동안 수용체 전위를 합산할 수 있습니다. 그것은 멸종과 함께 멜레노(melenno)를 퍼뜨립니다. 수용체 전위가 임계 임계값에 도달하면 가장 가까운 랑비에 결절에 활동 전위가 나타납니다. 랑비에 결절에서는 '전부 아니면 전무'의 법칙을 따르는 활동 전위가 발생합니다.

2차 수용체에서는 자극의 작용이 수용체 세포에 의해 감지됩니다. 이 세포에서 수용체 전위가 발생하며, 그 결과 세포에서 시냅스로 송신기가 방출되어 민감한 섬유의 시냅스 후막에 작용하고 송신기와 수용체의 상호 작용으로 인해 다음이 형성됩니다. 또 다른 지역적 잠재력은 다음과 같습니다. 발전기. 그 특성은 수용체와 동일합니다. 그 진폭은 방출된 중재자의 양에 따라 결정됩니다. 중재자 - 아세틸콜린, 글루타메이트.

활동 전위는 주기적으로 발생합니다. 막이 흥분성을 잃는 불응기가 특징입니다. 활동 전위는 개별적으로 발생하며 감각 시스템의 수용체는 아날로그-이산 변환기처럼 작동합니다. 수용체에서 적응이 관찰됩니다-자극 작용에 대한 적응. 빨리 적응하는 사람도 있고 느리게 적응하는 사람도 있습니다. 적응하는 동안 수용체 전위의 진폭과 민감한 섬유를 따라 이동하는 신경 자극의 수가 감소합니다. 수용체는 정보를 인코딩합니다. 이는 전위의 빈도, 충동을 별도의 발리로 그룹화하고 발리 사이의 간격을 통해 가능합니다. 수용 영역에서 활성화된 수용체의 수에 따라 코딩이 가능합니다.

자극의 한계점과 오락의 한계점.

자극의 역치- 감각을 일으키는 자극의 최소 강도.

오락의 한계- 새로운 감각이 발생하는 자극의 최소 변화 힘.

유모세포는 털이 10~11미터(0.1암스트롬) 변위될 때 흥분됩니다.

1934년 베버는 초기 자극 강도와 감각 강도 사이의 관계를 확립하는 법칙을 공식화했습니다. 그는 자극의 강도 변화가 일정한 값이라는 것을 보여주었습니다.

ΔI / Io = K Io=50 ΔI=52.11 Io=100 ΔI=104.2

Fechner는 감각이 자극의 로그에 직접적으로 비례한다고 판단했습니다.

S=a*logR+b S-감각 R-자극

S=KI(A 등급 I) - 자극 강도, K 및 A - 상수

촉각 수용체의 경우 S=9.4*I d 0.52

감각 시스템에는 수용체 민감도를 자가 조절하는 수용체가 있습니다.

교감 시스템의 영향 - 공감 시스템자극 작용에 대한 수용체의 민감도를 증가시킵니다. 이는 위험한 상황에서 유용합니다. 수용체의 흥분성을 증가시킵니다 - 망상 형성. 감각 신경에서 발견됨 원심성 섬유, 수용체의 민감도를 변경할 수 있습니다. 이러한 신경 섬유는 청각 기관에서 발견됩니다.

감각 청각 시스템

현대적인 폐쇄 상황에 살고 있는 대부분의 사람들의 청력은 점차 감소하고 있습니다. 이것은 나이가 들면서 발생합니다. 이는 차량, 디스코텍 등의 환경 소음으로 인한 오염으로 인해 촉진됩니다. 보청기되돌릴 수 없게 됩니다. 인간의 귀에는 2개의 감각 기관이 있습니다. 청력과 균형. 음파는 탄성 매질에서 압축과 방출의 형태로 전파되며, 밀도가 높은 매질에서 소리의 전파는 가스보다 더 좋습니다. 소리는 3개 중요한 속성- 피치 또는 주파수, 전력 또는 강도 및 음색. 소리의 높낮이는 진동 주파수에 따라 달라지며 인간의 귀는 16~20,000Hz의 주파수를 인식합니다. 최대 감도는 1000~4000Hz입니다.

사람의 후두 소리의 주요 주파수는 100Hz입니다. 여성 - 150Hz. 말할 때 쉿쉿거리는 소리와 휘파람 소리의 형태로 추가적인 고주파 소리가 나타나며, 이는 전화 통화 시 사라지며 이로 인해 말을 더 이해하기 쉬워집니다.

소리의 힘은 진동의 진폭에 의해 결정됩니다. 음력은 dB로 표현됩니다. 전력은 로그 관계입니다. 속삭이는 음성 - 30dB, 일반 음성 - 60-70dB. 운송 소리는 80, 비행기 엔진 소음은 160입니다. 120dB의 음력은 불편함을 유발하고 140dB는 통증을 유발합니다.

음색은 2차 진동에 의해 결정됩니다. 음파오. 질서정연한 진동은 음악적인 소리를 만들어냅니다. 그리고 무작위 진동은 단순히 소음을 유발합니다. 같은 음이라도 다르게 들리는군요 다양한 악기다양한 추가 변동으로 인해.

인간의 귀는 외이, 중이, 내이의 3가지 구성 요소로 구성되어 있습니다. 외이는 소리를 모으는 깔때기 역할을 하는 귓바퀴로 표현됩니다. 인간의 귀는 귀를 제어할 수 있는 토끼나 말보다 소리를 덜 완벽하게 포착합니다. 귓바퀴는 귓볼을 제외하고 연골을 기반으로 합니다. 연골 조직귀에 탄력과 모양을 부여합니다. 연골이 손상되면 자라면서 회복됩니다. 외이도는 안쪽, 앞쪽, 아래쪽 길이가 2.5cm인 S자형입니다. 고감도내부. 외이도의 바깥 부분에는 입자가 외이도에 들어가는 것을 방지하는 털이 포함되어 있습니다. 외이도의 샘은 또한 외이도를 보호하는 노란색 윤활제를 생성합니다. 통로의 끝에는 고막이 있으며, 외부는 피부로, 내부는 점막으로 덮인 섬유질 섬유로 구성됩니다. 고막은 중이와 외이를 분리합니다. 인지된 소리의 주파수에 따라 진동합니다.

중이는 고막으로 표시되며 그 부피는 약 5-6방울의 물이고 고막은 물로 채워져 있고 점막으로 둘러싸여 있으며 추골, 침골 및 등자라는 3개의 이소골을 포함합니다. 중이는 유스타키오관을 통해 비인두와 소통합니다. 휴식 중에는 유스타키오관의 내강이 닫혀 압력이 동일해집니다. 이 관의 염증으로 이어지는 염증 과정은 혼잡감을 유발합니다. 중이는 타원형의 둥근 구멍으로 내이와 분리되어 있습니다. 레버 시스템을 통한 고막의 진동은 등골을 통해 난원창으로 전달되고 외이에서는 공기를 통해 소리가 전달됩니다.

고막과 난원창의 면적에는 차이가 있습니다(고막의 면적은 sq.당 70mm이고 난원창의 면적은 sq.당 3.2mm입니다). 진동이 멤브레인에서 타원형 창으로 전달되면 진폭이 감소하고 진동 강도가 20~22배 증가합니다. 최대 3000Hz의 주파수에서는 E의 60%가 내이로 전달됩니다. 중이에는 진동을 변화시키는 2개의 근육이 있습니다. 고막장근(고막 중앙 부분과 추골 손잡이에 부착) - 수축력이 증가하면 진폭이 감소합니다. 등골 근육 - 수축으로 인해 등골의 진동이 제한됩니다. 이 근육은 고막 손상을 예방합니다. 공기 중에 전달되는 소리 외에도 뼈이식, 그러나 이 음력은 두개골 뼈에 진동을 일으킬 수 없습니다.

내이

내이(Inner Ear)는 서로 연결된 관과 연장선으로 이루어진 미로입니다. 균형 기관은 내이에 있습니다. 미궁은 뼈대, 그리고 그 안에는 막성 미로가 있고 내림프가 있습니다. 청각 부분은 달팽이관을 포함하며 중심 축을 중심으로 2.5바퀴 회전하며 전정계, 고막계, 막계의 3개 영역으로 나뉩니다. 전정관은 난원창의 막으로 시작하여 원형창으로 끝납니다. 달팽이관 꼭대기에서 이 두 채널은 헬리코크림을 사용하여 통신합니다. 그리고 이 두 채널 모두 외림프로 채워져 있습니다. 중간 막 운하에는 코르티 기관인 소리 수신 장치가 있습니다. 주요 멤브레인은 베이스(0.04mm)에서 시작하여 정점(0.5mm)까지 탄성 섬유로 구성됩니다. 위쪽으로 갈수록 섬유 밀도가 500배 감소합니다. 코르티 기관은 기저막에 위치합니다. 이는 지지 세포에 위치한 20-25,000개의 특수 유모 세포로 구성됩니다. 유모세포는 3~4줄(바깥쪽 줄)과 한 줄(안쪽)로 배열되어 있습니다. 유모세포의 꼭대기에는 가장 큰 부동섬모인 부동섬모 또는 운동섬모가 있습니다. 나선 신경절에서 나온 8번째 뇌신경 쌍의 민감한 섬유가 유모 세포에 접근합니다. 이 경우 분리된 감각 섬유의 90%가 내부 유모 세포에 도달합니다. 최대 10개의 섬유가 하나의 내부 유모 세포에 모입니다. 그리고 구성에는 신경섬유원심성(올리보-달팽이 다발)도 있습니다. 그들은 나선 신경절의 감각 섬유에 억제 시냅스를 형성하고 외부 유모 세포에 신경을 공급합니다. 코르티 기관의 자극은 뼈 진동이 난원창으로 전달되는 것과 관련이 있습니다. 저주파 진동은 난원창에서 달팽이관 정점(전체 주막이 포함됨)으로 전파됩니다. 저주파달팽이관 꼭대기에 있는 유모세포의 자극이 관찰됩니다. Bekashi는 달팽이관의 파동 전파를 연구했습니다. 그는 주파수가 증가함에 따라 더 작은 액체 기둥이 포함된다는 것을 발견했습니다. 고주파수 소리는 전체 체액 기둥을 포함할 수 없으므로 주파수가 높을수록 외림프의 진동이 줄어듭니다. 소리가 막관을 통해 전달될 때 주막의 진동이 발생할 수 있습니다. 주막이 진동하면 유모세포가 위쪽으로 이동하여 탈분극이 일어나고, 아래쪽으로 진동하면 털이 안쪽으로 편향되어 세포의 과분극이 발생합니다. 유모세포가 탈분극되면 Ca 채널이 열리고 Ca는 소리에 대한 정보를 전달하는 활동 전위를 촉진합니다. 외이세포는 원심성 신경분포를 갖고 있으며 흥분의 전달은 외유모세포의 Ach의 도움으로 발생합니다. 이 세포는 길이를 변경할 수 있습니다. 과분극으로 인해 짧아지고 분극으로 인해 길어집니다. 바깥쪽 유모세포의 길이를 바꾸면 진동 과정에 영향을 주어 안쪽 유모세포의 소리 인식이 향상됩니다. 유모 세포 전위의 변화는 내림프와 외림프의 이온 구성과 관련이 있습니다. 외림프는 뇌척수액과 유사하지만 내림프는 고농도 K(150mmol). 따라서 내림프는 외림프(+80mV)에 대해 양전하를 얻습니다. 유모세포에는 K가 많이 포함되어 있습니다. 내부는 음전하, 외부는 양전하를 띠는 막 전위(MP = -70mV)를 가지며, 전위차로 인해 K가 내림프에서 유모 세포로 침투할 수 있습니다. 머리카락 하나의 위치를 바꾸면 200-300K 채널이 열리고 탈분극이 발생합니다. 폐쇄에는 과분극이 동반됩니다. 코르티에 위치 오르간이 간다주막의 다른 부분의 여기로 인한 주파수 코딩. 동시에 저주파 소리도 소리와 동일한 수의 신경 자극에 의해 인코딩될 수 있다는 것이 나타났습니다. 이러한 인코딩은 최대 500Hz의 소리를 인식할 때 가능합니다. 소리 정보의 인코딩은 더 강렬한 소리로 발사되는 섬유의 수를 늘리고 활성화된 신경 섬유의 수로 인해 달성됩니다. 나선형 신경절의 감각 섬유는 연수 달팽이관의 등쪽 핵과 복부 핵에서 끝납니다. 이 핵에서 신호는 자신과 반대편의 올리브 핵으로 들어갑니다. 그녀의 뉴런에서 온다 오름차순 경로사변각의 하부 결절과 시신경 결절의 내측 슬상체에 접근하는 측면 루프의 일부로. 후자에서 신호는 상측두회(Heschl's gyrus)로 전달됩니다. 이는 필드 41 및 42(기본 영역) 및 필드 22(보조 영역)에 해당합니다. 중추 신경계에는 뉴런의 위상 조직이 있습니다. 즉, 주파수와 강도가 다른 소리가 인식됩니다. 피질 센터는 지각, 소리 순서 및 공간 위치 파악에 중요합니다. 필드 22가 손상되면 단어 정의가 손상됩니다(수용적 반대).

상 올리브의 핵은 내측 부분과 외측 부분으로 나누어집니다. 그리고 측면 핵은 양쪽 귀에 전달되는 소리의 강도가 동일하지 않은 것을 결정합니다. 상부 올리브의 내측 핵은 입력의 시간적 차이를 감지합니다. 소리 신호. 양쪽 귀에서 나오는 신호는 동일한 지각 뉴런의 서로 다른 수지상 시스템으로 들어가는 것으로 밝혀졌습니다. 위반 청각적 지각내이 또는 청각 신경의 자극과 전도 및 신경의 두 가지 유형의 난청으로 인해 귀에서 울리는 소리가 나타날 수 있습니다. 첫 번째는 외이 및 중이의 병변(귀지마개)과 관련이 있습니다. 두 번째는 내이의 결함 및 청각 신경의 병변과 관련이 있습니다. 노인들은 고주파 음성을 인식하는 능력을 상실합니다. 두 개의 귀 덕분에 소리의 공간적 위치를 파악하는 것이 가능합니다. 이는 사운드가 중간 위치에서 3도 벗어나면 가능합니다. 소리를 인지할 때 망상 형성과 원심성 섬유(외부 유모 세포에 영향을 미침)로 인해 적응이 발달할 수 있습니다.

시각 시스템.

시각은 눈의 망막에 이미지를 투사하는 것으로 시작하여 시각 시스템의 신경층에서 광수용체의 자극, 전달 및 변형이 일어나고 상위 피질에 의한 결정으로 끝나는 다중 연결 과정입니다. 시각적 이미지의 일부.

눈의 광학 장치의 구조와 기능.눈은 구형으로 되어 있어 눈을 돌리는 데 중요합니다. 빛은 디옵터로 표시되는 특정 굴절력을 갖는 각막, 수정체 및 유리체와 같은 여러 투명한 매체를 통과합니다. 디옵터는 초점 거리가 100cm인 렌즈의 굴절력과 같습니다. 멀리 있는 물체를 볼 때 눈의 굴절력은 59D이고 가까운 물체를 볼 때의 굴절력은 70.5D입니다. 더 작고 반전된 이미지가 망막에 형성됩니다.

숙소- 다양한 거리에 있는 물체를 명확하게 볼 수 있도록 눈이 적응합니다. 수정체는 조절에 중요한 역할을 합니다. 가까운 물체를 볼 때는 모양체근이 수축하고 진인대가 이완되며 수정체는 탄력성으로 인해 더욱 볼록해집니다. 멀리 있는 것을 보면 근육이 이완되고 인대가 긴장되어 수정체가 늘어나서 더욱 납작해집니다. 모양체근은 부교감신경섬유의 지배를 받습니다. 안구운동신경. 일반적으로 선명하게 볼 수 있는 가장 먼 지점은 무한대이며 가장 가까운 지점은 눈에서 10cm입니다. 수정체는 나이가 들면서 탄력성을 잃기 때문에 선명하게 볼 수 있는 가장 가까운 지점이 멀어지고 노인성 원시가 발생합니다.

눈의 굴절 이상.

근시 (근시). 눈의 세로축이 너무 길거나 수정체의 굴절력이 높아지면 상이 망막 앞에 맺히게 됩니다. 그 사람은 먼 곳을 보는 데 어려움을 겪습니다. 오목렌즈가 있는 안경이 처방됩니다.

원시(원시). 이는 눈의 굴절 매체가 감소하거나 눈의 세로 축이 짧아질 때 발생합니다. 그 결과, 이미지의 초점이 망막 뒤에 맺히게 되어 가까운 물체를 보는 데 어려움을 겪게 됩니다. 볼록렌즈가 있는 안경이 처방됩니다.

난시 - 광선의 굴절이 같지 않음 다른 방향, 각막의 구형 표면이 아니기 때문입니다. 표면이 원통형에 가까운 유리로 보상됩니다.

동공 및 동공 반사.동공은 광선이 눈으로 들어오는 홍채 중앙의 구멍입니다. 동공은 눈의 피사계 심도를 증가시키고 구면 수차를 제거하여 망막에 맺히는 이미지의 선명도를 향상시킵니다. 빛으로부터 눈을 가렸다가 열면 동공이 빠르게 수축됩니다(동공 반사). 밝은 조명에서 크기는 1.8mm, 중간 조명에서는 2.4, 어두운 곳에서는 7.5입니다. 확대하면 이미지 품질이 떨어지지만 감도는 높아집니다. 반사는 적응적 중요성을 갖습니다. 동공은 교감신경에 의해 확장되고 부교감신경에 의해 수축됩니다. 건강한 사람의 경우 두 학생의 크기는 동일합니다.

망막의 구조와 기능.망막은 눈의 내부 감광층입니다. 레이어:

착색 - 일련의 과정 상피 세포검은 색. 기능: 스크리닝(빛의 산란 및 반사 방지, 선명도 증가), 시각 색소 재생, 막대 및 원뿔 조각의 식균작용, 광수용체 영양. 수용체와 색소층 사이의 접촉이 약해서 이곳에서 망막박리가 발생합니다.

광수용체. 플라스크는 다음을 담당합니다. 컬러 비전, 황혼의 막대기는 6-700만 개이며, 그 중 1억 1천만-1억 2천 3백만 개가 고르지 않게 위치합니다. 안에 중심와- 여기에서는 플라스크만 - 시력이 가장 뛰어납니다. 스틱은 플라스크보다 더 민감합니다.

광 수용체의 구조. 시각적 색소가 있는 외부 수용 부분(외부 세그먼트)으로 구성됩니다. 연결 다리; 시냅스전 결말이 있는 핵 부분. 외부 부분은 이중 멤브레인 구조의 디스크로 구성됩니다. 외부 세그먼트는 지속적으로 업데이트됩니다. 시냅스전 말단에는 글루타메이트가 포함되어 있습니다.

시각적 안료.막대에는 500 nm 영역에서 흡수되는 로돕신이 포함되어 있습니다. 플라스크에서 - 420nm(파란색), 531nm(녹색), 558(빨간색)의 흡수를 갖는 요오돕신. 분자는 옵신 단백질과 발색단 부분인 레티날로 구성됩니다. 시스 이성질체만이 빛을 감지합니다.

광수용의 생리학.빛의 양이 흡수되면 시스-레티날은 트랜스-레티날로 변환됩니다. 이는 색소의 단백질 부분에 공간적 변화를 일으킵니다. 색소는 변색되고 메타로돕신 II가 되며, 이는 막 근처 단백질 트랜스듀신과 상호작용할 수 있습니다. 트랜스듀신은 활성화되어 GTP에 결합하여 포스포디에스테라제를 활성화시킵니다. PDE는 cGMP를 분해합니다. 결과적으로 cGMP의 농도가 떨어지면서 이온채널이 폐쇄되고, 나트륨 농도가 감소하여 과분극이 일어나고 수용체 전위가 출현하여 세포 전체에서 시냅스전 말단까지 퍼져서 시냅스전위의 감소를 일으킨다. 글루타메이트 방출.

수용체의 원래 어두운 상태를 복원합니다.메타로돕신이 트랜스듀신과 상호작용하는 능력을 잃으면 cGMP를 합성하는 구아닐레이트 사이클라제가 활성화됩니다. 구아닐레이트 사이클라제는 교환 단백질에 의해 세포에서 방출되는 칼슘 농도가 떨어지면 활성화됩니다. 결과적으로 cGMP의 농도가 증가하고 다시 이온 채널에 결합하여 열립니다. 열리면 나트륨과 칼슘이 세포 안으로 들어가 수용체 막을 탈분극시켜 암흑 상태로 전환시켜 다시 송신기 방출을 가속화시킵니다.

망막 뉴런.

광수용체는 양극성 뉴런과 시냅스됩니다. 빛이 송신기에 작용하면 송신기의 방출이 감소하여 양극성 뉴런의 과분극이 발생합니다. 양극성에서 신호는 신경절로 전달됩니다. 많은 광수용체로부터의 자극은 하나의 신경절 뉴런으로 수렴됩니다. 인접한 망막 뉴런의 상호 작용은 수평 및 무축삭 세포에 의해 보장되며, 이 신호는 수용체와 양극성(수평) 사이, 그리고 양극성과 신경절(무축삭) 사이의 시냅스 전달을 변경합니다. 무축삭 세포는 인접한 신경절 세포 사이에서 측면 억제를 발휘합니다. 이 시스템에는 양극성 세포와 신경절 세포 사이의 시냅스에 작용하여 이들 사이의 흥분을 조절하는 원심성 섬유도 포함되어 있습니다.

신경 경로.

첫 번째 뉴런은 양극성 뉴런입니다.

두 번째 - 신경절. 그들의 프로세스는 다음의 일부입니다. 시신경, 부분적인 토론을 하고(각 반구에 각 눈의 정보를 제공하는 데 필요함) 시신경의 일부로 뇌로 이동하여 시상의 측면 슬상체(세 번째 뉴런)에 도달합니다. 시상에서 피질의 투영 영역까지, 필드 17. 여기 4번째 뉴런이 있습니다.

시각적 기능.

절대적인 감도.시각적 감각이 발생하려면 빛 자극에 최소(역치) 에너지가 있어야 합니다. 막대는 빛의 한 양자에 의해 여기될 수 있습니다. 막대와 플라스크는 흥분성에서 거의 차이가 없지만 하나의 신경절 세포에 신호를 보내는 수용체의 수가 중앙과 주변에서 다릅니다.

시각적 적응.

밝은 조명 조건에 대한 시각 감각 시스템의 적응 - 빛 적응. 반대 현상은 어두운 적응. 시각 색소의 어두운 복원으로 인해 어둠 속에서 감도의 증가는 점진적입니다. 첫째, 플라스크의 요오돕신이 복원됩니다. 이는 민감도에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그런 다음 막대 로돕신이 회복되어 민감도가 크게 증가합니다. 적응을 위해서는 망막 요소 사이의 연결을 변경하는 과정도 중요합니다. 수평 억제가 약화되어 세포 수가 증가하고 신경절 뉴런에 신호를 보냅니다. 중추신경계의 영향도 중요한 역할을 합니다. 한쪽 눈에 빛이 들어오면 다른 쪽 눈의 감도가 감소합니다.

차별적인 시각 감도. Weber의 법칙에 따르면 조명이 1~1.5% 더 강하면 사람은 조명의 차이를 구분할 수 있습니다.

휘도 대비시각 뉴런의 상호 측면 억제로 인해 발생합니다. 밝은 배경의 회색 줄무늬는 어두운 배경의 회색보다 더 어둡게 나타납니다. 왜냐하면 밝은 배경에 의해 흥분된 세포는 회색 줄무늬에 의해 흥분된 세포를 억제하기 때문입니다.

눈부신 빛의 밝기. 너무 밝은 빛의 원인 불쾌한 느낌맹목. 눈부심의 상한은 눈의 적응에 따라 달라집니다. 암순응 기간이 길어질수록 밝기가 낮아지면 눈이 멀게 됩니다.

비전의 관성. 시각적 감각나타나지 않고 바로 사라집니다. 자극에서 인식까지 0.03-0.1 초가 걸립니다. 차례로 빠르게 이어지는 자극은 하나의 감각으로 합쳐집니다. 최소 주파수개별 감각의 융합이 발생하는 빛 자극의 순서를 깜박임 융합의 임계 주파수라고 합니다. 이것이 영화의 기반입니다. 자극이 멈춘 후에도 계속되는 감각 - 연속적인 이미지(램프가 꺼진 후 어둠 속에서의 이미지).

컬러 비전.

보라색(400nm)에서 빨간색(700nm)까지의 전체 가시 스펙트럼.

이론. 헬름홀츠의 3성분 이론. 스펙트럼의 한 부분(빨간색, 녹색 또는 파란색)에 민감한 세 가지 유형의 전구가 제공하는 색상 감각입니다.

헤링의 이론. 플라스크에는 흰색-검정색, 빨간색-녹색 및 노란색-파란색 방사선에 민감한 물질이 포함되어 있습니다.

일관된 컬러 이미지.그려진 물체를 본 다음 흰 바탕, 배경이 추가 색상을 얻습니다. 그 이유는 색상 적응 때문입니다.

색맹.색맹은 색을 구별하는 것이 불가능한 장애입니다. 백색맹은 빨간색을 구별하지 못합니다. 중수소증 - 녹색. 삼색맹의 경우 - 파란색. 다색표를 사용하여 진단합니다.

색상 인식의 완전한 상실은 모든 것이 회색 음영으로 보이는 색맹입니다.

공간에 대한 인식.

시력- 물체의 개별 세부 사항을 구별하는 눈의 최대 능력. 정상적인 눈은 1분 각도에서 보이는 두 점을 구별합니다. 해당 지역의 최대 시력 황반점. 특수 테이블에 의해 결정됩니다.

청각은 주로 말의 인식과 관련된 인간의 삶에서 중요합니다. 사람은 모든 소리 신호를 듣지 못하고 생물학적, 사회적 중요성을 갖는 소리만 듣습니다. 소리는 주파수와 진폭이 주요 특징인 파동을 전파하므로 청각은 동일한 매개변수를 특징으로 합니다. 주파수는 소리의 음조로 주관적으로 인식되고 진폭은 강도와 볼륨으로 인식됩니다. 인간의 귀는 20Hz ~ 20,000Hz의 주파수와 최대 140dB(통증 역치)의 강도로 소리를 인식할 수 있습니다. 가장 민감한 청력은 1~2,000Hz 범위에 있습니다. 음성 신호 분야에서.

청각 분석기의 주변 부분(청각 기관)은 외이, 중이 및 내이로 구성됩니다(그림 4).

쌀. 4. 인간의 귀: 1 – 귓바퀴; 2 – 외이도; 3 – 고막; 4 – 유스타키오관; 5 – 망치; 6 - 모루; 7 – 등자; 8 – 타원형 창; 9 – 달팽이.

외이포함 외이및 외이도. 이러한 구조는 경적 역할을 하며 소리 진동을 특정 방향으로 집중시킵니다. 귓바퀴는 소리의 위치를 결정하는 데에도 관여합니다.

중이고막과 청각 뼈가 포함됩니다.

외이와 중이를 분리하는 고막은 서로 다른 방향으로 흐르는 섬유로 짜여진 0.1mm 두께의 중격입니다. 모양은 안쪽을 향한 깔때기와 비슷합니다. 소리 진동이 외이도를 통과하면 고막이 진동하기 시작합니다. 고막의 진동은 음파의 매개변수에 따라 달라집니다. 소리의 주파수와 볼륨이 높을수록 고막 진동의 주파수와 진폭도 커집니다.

이러한 진동은 청각 이소골(추골, 침골, 등골)로 전달됩니다. 등골의 표면은 난원창의 막에 인접해 있습니다. 청각 이소골은 고막에서 전달되는 진동을 증폭시키는 레버 시스템을 형성합니다. 등골 표면과 고막의 비율은 1:22이며, 이는 난원창 막에 대한 음파의 압력을 같은 양만큼 증가시킵니다. 고막에 작용하는 약한 음파조차도 난원창 막의 저항을 극복하고 달팽이관의 체액 기둥을 움직일 수 있기 때문에 이러한 상황은 매우 중요합니다. 따라서 내이에 전달되는 진동 에너지는 약 20배 증가합니다. 그러나 매우 큰 소리의 경우 동일한 뼈 시스템이 특수 근육의 도움으로 진동 전달을 약화시킵니다.

중이와 내이를 분리하는 벽에는 타원형 창 외에도 막으로 덮인 둥근 창이 있습니다. 난원창에서 발생하여 달팽이관의 통로를 따라 전달된 달팽이관의 유체 진동은 댐핑 없이 원형 창에 도달합니다. 멤브레인이 있는 창이 없다면 액체의 비압축성으로 인해 진동이 불가능할 것입니다.

중이강은 다음을 통해 외부 환경과 소통합니다. 유스타키오 관이는 대기압에 가까운 일정한 압력이 공동에서 유지되도록 보장하여 고막 진동에 가장 유리한 조건을 만듭니다.

내이(미로)에는 청각 및 전정 수용체 장치가 포함됩니다. 내이의 청각 부분인 달팽이관은 나선형으로 꼬여 있고 점차 확장되는 골관입니다(사람의 경우 2.5회전, 스트로크 길이 약 35mm)(그림 5).

전체 길이를 따라 골관은 두 개의 막, 즉 더 얇은 전정(Reissner) 막과 더 조밀하고 탄력 있는 주(기저, 기저) 막으로 나뉩니다. 달팽이관 상단에는 두 막이 모두 연결되어 있으며 그 안에 헬리코트레마(helicotrema)라는 구멍이 있습니다. 전정막과 기저막은 골관을 체액으로 채워진 세 개의 통로 또는 계단으로 나눕니다.

달팽이관의 상부 관 또는 전정계는 난원창에서 시작하여 달팽이관의 정점까지 계속되며, 그곳에서 헬리코트레마를 통해 달팽이관의 하부 관인 고실계와 연결됩니다. 둥근 창. 상부 및 하부 운하는 구성이 뇌척수액과 유사한 외림프(perilymph)로 채워져 있습니다. 중막관(달팽이관)은 다른 관의 강과 소통되지 않으며 내림프로 채워져 있습니다. 달팽이관의 기저막에는 달팽이관의 수용체 장치가 위치합니다. 코르티 오르간유모세포로 구성되어 있습니다. 유모 세포 위에는 덮개막이 있습니다. 소리 진동이 청각 이소골 시스템을 통해 달팽이관으로 전달되면 후자가 유체를 진동시키고 그에 따라 유모 세포가 위치한 막을 진동시킵니다. 털은 세포막에 닿아 변형되며, 이는 수용체 자극과 수용체 전위 생성의 직접적인 원인이 됩니다. 수용체 전위는 시냅스에서 매개체인 아세틸콜린의 방출을 유발하고, 이는 차례로 청각 신경 섬유에서 활동 전위의 생성으로 이어집니다. 그런 다음 이 흥분은 달팽이관 나선 신경절의 신경 세포로 전달되고 거기에서 달팽이관 핵인 수질의 청각 중심으로 전달됩니다. 달팽이관 핵의 뉴런을 켠 후 자극은 다음 세포 클러스터, 즉 상올리브교교 복합체의 핵에 도달합니다. 모두 구심성 경로달팽이관 핵과 상올리브 복합체의 핵에서 중뇌의 청각 중심인 후구 또는 하구로 끝납니다. 여기에서 신경 자극시상의 내부 슬상체에 들어가고, 그 세포의 과정은 청각 피질로 향합니다. 청각 피질은 측두엽의 상부에 위치하며 41번과 42번 영역을 포함합니다(Brodmann에 따르면).

오름차순(구심성) 청각 경로 외에 감각 흐름을 조절하도록 설계된 하행 원심성 경로도 있습니다.

.청각 정보 처리 원리 그리고 심리음향학의 기초

소리의 주요 매개변수는 강도(또는 음압 수준), 주파수, 지속 시간 및 음원의 공간적 위치입니다. 이러한 각 매개변수에 대한 인식의 기초가 되는 메커니즘은 무엇입니까?

소리의 강도수용체 수준에서는 수용체 전위의 진폭으로 인코딩됩니다. 소리가 클수록 진폭도 커집니다. 그러나 여기에는 시각 시스템과 마찬가지로 선형 의존성이 아니라 로그 의존성이 있습니다. 시각 시스템과 달리 청각 시스템은 흥분된 수용체의 수에 따라 코딩하는 또 다른 방법도 사용합니다(다양한 유모 세포의 임계값 수준이 다르기 때문).

청각 시스템의 중앙 부분에서는 강도가 증가함에 따라 일반적으로 신경 자극의 빈도가 증가합니다. 그러나 중추 뉴런의 경우 가장 중요한 것은 절대적인 강도 수준이 아니라 시간에 따른 변화의 특성(진폭-시간적 변조)입니다.

소리 진동의 빈도.수용체의 지하막달팽이관의 난원창에 더 가까운 부분에 있는 수용체는 고주파에 반응하고, 달팽이관 정점에 더 가까운 부분에 위치한 막은 저주파에 반응합니다. 따라서 소리의 주파수는 기저막의 수용체 위치에 따라 인코딩됩니다. 이 코딩 방법은 기저막의 일종의 "지도"이고 여기에서 신경 요소의 상대적 위치가 기저막의 위치와 정확히 일치하기 때문에 위에 있는 구조에도 보존됩니다. 이 원칙을 국소라고합니다. 동시에, 감각 시스템의 높은 수준에서 뉴런은 더 이상 순수한 톤(주파수)에 반응하지 않고 시간 변화, 즉 일반적으로 하나 이상의 생물학적 중요성을 갖는 더 복잡한 신호에 적용됩니다.

사운드 지속 시간자극의 전체 기간 동안 흥분할 수 있는 강장성 뉴런의 방전 기간으로 인코딩됩니다.

공간 음향 위치 파악주로 2가지로 제공됩니다 다양한 메커니즘. 활성화 여부는 소리의 주파수나 파장에 따라 달라집니다. 저주파 신호(최대 약 1.5kHz)의 경우 파장은 인간의 평균 21cm인 내이간 거리보다 작습니다. 이 경우 음파의 도달 시간이 다르기 때문에 소스가 국한됩니다. 방위각에 따라 각 귀에. 3kHz보다 큰 주파수에서는 파장이 귀 간 거리보다 확실히 작습니다. 이러한 파동은 머리 주위를 돌 수 없으며 주변 물체와 머리에서 반복적으로 반사되어 소리 진동의 에너지를 잃습니다. 이 경우 국소화는 주로 양이 사이의 강도 차이로 인해 수행됩니다. 1.5Hz ~ 3kHz의 주파수 범위에서는 임시 위치 파악 메커니즘이 강도 추정 메커니즘으로 변경되며, 전이 영역은 음원의 위치를 결정하는 데 불리한 것으로 나타났습니다.

음원의 위치를 결정할 때 거리를 평가하는 것이 중요합니다. 신호 강도는 이 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다. 관찰자와의 거리가 멀수록 인지되는 강도는 낮아집니다. 먼 거리(15m 이상)에서는 우리에게 도달한 소리의 스펙트럼 구성을 고려합니다. 즉, 고주파수 소리가 더 빨리 감쇠됩니다. 더 짧은 거리를 "실행"하면 저주파 사운드는 더 천천히 감쇠되고 더 멀리 퍼집니다. 이것이 먼 곳에서 나는 소리가 우리에게 더 낮게 들리는 이유입니다. 거리 평가를 상당히 용이하게 하는 요소 중 하나는 반사 표면에서 소리 신호가 반향되는 것입니다. 반사된 소리의 인식.

청각 시스템은 고정된 음원의 위치뿐만 아니라 움직이는 음원의 위치도 판단할 수 있습니다. 음원의 위치를 평가하기 위한 생리학적 기초는 상올리브 복합체, 등구체, 내부 슬상체 및 청각 피질에 위치한 소위 동작 감지 뉴런의 활동입니다. 그러나 여기서 주역은 위쪽 감람나무와 뒤쪽 언덕에 있습니다.

자기 통제를 위한 질문과 과제

1. 청각 기관의 구조를 고려하십시오. 외이의 기능을 설명합니다.

2. 역할은 무엇인가 중이에서 소리 진동이 전달되나요?

3. 달팽이관과 코르티 기관의 구조를 고려하십시오.

4. 청각 수용기란 무엇이며, 청각 수용기의 자극을 유발하는 직접적인 원인은 무엇입니까?

5. 소리 진동은 어떻게 신경 자극으로 변환됩니까?

6. 청각 분석기의 핵심 부분을 설명하십시오.

7. 청각 시스템의 다양한 수준에서 소리 강도 코딩의 메커니즘을 설명합니까?

8. 소리 주파수는 어떻게 인코딩되나요?

9. 소리의 공간적 위치 파악 메커니즘은 무엇입니까?

10. 인간의 귀는 어떤 주파수 범위에서 소리를 인식합니까? 인간의 가장 낮은 강도 임계값이 1~2kHz 영역에 있는 이유는 무엇입니까?

청각 분석기(청각 감각 시스템)는 두 번째로 중요한 원격 인간 분석기입니다. 청각은 명료한 언어의 출현과 관련하여 인간에게 중요한 역할을 합니다. 음향(소리) 신호는 주파수와 강도가 서로 다른 공기 진동입니다. 그들은 내이의 달팽이관에 위치한 청각 수용체를 자극합니다. 수용체는 첫 번째 청각 뉴런을 활성화시킨 후 감각 정보가 일련의 순차적 구조를 통해 대뇌 피질의 청각 영역(측두 영역)으로 전달됩니다.

청각 기관(귀)은 청각 수용체가 위치한 청각 분석기의 주변 부분입니다. 귀의 구조와 기능이 표에 나와 있습니다. 12.2, 그림. 12.10.

표 12.2.

귀의 구조와 기능

귀 부분	구조	기능
외이	귓바퀴, 외이도, 고막	보호(황 방출). 소리를 캡처하고 전송합니다. 음파는 고막을 진동시키고, 이는 청각 소골을 진동시킵니다.
중이	이소골(망치뼈, 침골, 등골)과 유스타키오관(청각)관이 들어 있는 공기로 채워진 공간	청각 이소골은 소리 진동을 50배 전도하고 증폭시킵니다. 비인두와 연결된 유스타키오관은 고막의 압력을 균등하게 유지합니다.
내이	청각 기관: 타원형 및 원형 창, 체액으로 채워진 공동이 있는 달팽이관, 코르티 기관(소리 수신 장치)	코르티 기관에 위치한 청각 수용체는 소리 신호를 청각 신경으로 전달된 다음 대뇌 피질의 청각 영역으로 전달되는 신경 자극으로 변환합니다.
내이	균형 기관(전정 기관): 3개의 반고리관, 이석 기관	공간에서 신체의 위치를 인식하고 연수에 자극을 전달한 다음 대뇌 피질의 전정 영역에 전달합니다. 반응 충동은 신체 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다.

쌀. 12.10. 장기 듣기 그리고 평형. 청각 기관(코르티 기관)과 균형(볏과 반점)의 수용체 요소에서 연장되는 전정 신경(VIII 쌍의 뇌신경)의 외이, 중이 및 내이뿐만 아니라 청각 및 전정 가지입니다.

소리 전달 및 인식 메커니즘. 소리 진동은 귓바퀴에 의해 포착되어 외이도를 통해 고막으로 전달되며, 고막은 음파의 주파수에 따라 진동하기 시작합니다. 고막의 진동은 중이의 이소골 사슬로 전달되고, 이에 참여하여 난원창의 막으로 전달됩니다. 현관 창 막의 진동은 외림프와 내림프에 전달되어 그 위에 위치한 코르티 기관과 함께 주막의 진동을 유발합니다. 이 경우 유모 세포는 모발로 외피 (촉각) 막에 닿고 기계적 자극으로 인해 여기가 발생하여 전정 달팽이관 신경 섬유로 더 전달됩니다 (그림 12.11).

쌀. 12.11. 막의 채널 그리고 나선 (코르티) 오르간. 달팽이관은 고실계와 전정관, 코르티 기관이 위치한 막관(중간계)으로 구분됩니다. 막관은 기저막에 의해 고실계와 분리됩니다. 여기에는 나선 신경절 뉴런의 말초 돌기가 포함되어 외부 및 내부 유모 세포와 시냅스 접촉을 형성합니다.

코르티 기관의 수용체 세포의 위치와 구조. 주 막에는 내부와 외부의 두 가지 유형의 수용기 유모 세포가 있으며 코르티 아치에 의해 서로 분리되어 있습니다.

내부 유모세포는 한 줄로 배열되어 있습니다. 전체 길이에 따른 총 수 막 운하바깥유모세포는 3,500개에 이른다. 총 수는 12,000-20,000개입니다. 각 유모세포는 길쭉한 모양을 가지고 있습니다. 극 중 하나는 주막에 고정되고 두 번째 극은 달팽이관의 막관 구멍에 위치합니다. 이 막대 끝에 털이 있거나, 입체섬모. 각 내부 셀의 수는 30-40이고 매우 짧습니다 (4-5 미크론). 각 외부 세포의 털 수는 65-120개에 이르며 더 얇고 길다. 수용체 세포의 털은 내림프에 의해 세척되고 막관의 전체 경로를 따라 유모 세포 위에 위치한 외피(막)막과 접촉합니다.

청각 수신 메커니즘. 소리에 노출되면 주막이 진동하기 시작하고 수용체 세포의 가장 긴 털(입체섬모)이 외피막에 닿아 약간 기울어집니다. 모발이 몇 도씩 벗어나면 주어진 세포의 인접한 모발의 꼭대기를 연결하는 가장 얇은 수직 필라멘트(마이크로필라멘트)에 장력이 발생합니다. 이 장력은 순전히 기계적으로 부동실막의 이온 채널 1~5개를 엽니다. 칼륨 이온 전류가 열린 채널을 통해 모발로 흐르기 시작합니다. 하나의 채널을 여는 데 필요한 실의 장력은 약 2·10 -13 뉴턴으로 무시할 수 있습니다. 더욱 놀라운 것은 인간이 느끼는 가장 약한 소리가 인접한 부동섬모의 꼭대기를 연결하는 수직 필라멘트를 수소 원자 직경의 절반 거리까지 늘린다는 것입니다.

청각 수용체의 전기적 반응이 단지 100-500μs(마이크로초) 후에 최대에 도달한다는 사실은 세포 내 2차 전달자의 참여 없이 막 이온 채널이 기계적 자극으로부터 직접 열린다는 것을 의미합니다. 이는 기계수용체와 훨씬 느리게 작용하는 광수용체를 구별합니다.

유모세포의 시냅스전 말단이 탈분극되면 신경전달물질(글루타메이트 또는 아스파르트산염)이 시냅스 틈으로 방출됩니다. 중재자는 구심성 섬유의 시냅스후 막에 작용함으로써 시냅스후 전위의 흥분을 생성하고 신경 중심에서 전파되는 자극의 추가 생성을 유발합니다.

하나의 부동모막에 있는 단지 몇 개의 이온 채널을 여는 것만으로는 충분한 크기의 수용체 전위를 생성하기에 충분하지 않습니다. 청각 시스템의 수용체 수준에서 감각 신호를 증폭시키는 중요한 메커니즘은 각 유모 세포의 모든 부동섬모(약 100개)의 기계적 상호작용입니다. 하나의 수용체의 모든 부동모는 얇은 가로 필라멘트로 묶음으로 연결되어 있음이 밝혀졌습니다. 그러므로 긴 털 중 하나 이상이 구부러지면 다른 털도 함께 잡아당깁니다. 결과적으로 모든 모발의 이온 채널이 열려 충분한 크기의 수용체 잠재력을 제공합니다.

바이노럴 청력. 인간과 동물은 공간 청각을 가지고 있습니다. 공간에서 음원의 위치를 결정하는 능력. 이 속성은 청각 분석기(양이 청각)의 대칭적인 두 부분의 존재를 기반으로 합니다.

인간의 양이 청각의 예리함은 매우 높습니다. 그는 약 1도의 정확도로 음원의 위치를 결정할 수 있습니다. 이에 대한 생리학적 기초는 소리 자극이 각 귀에 도달하는 시간과 강도에 따라 소리 자극의 귀간(귀간) 차이를 평가하는 청각 분석기의 신경 구조의 능력입니다. 음원이 머리 중앙선에서 멀리 떨어져 있으면 음파는 다른 쪽 귀보다 약간 더 일찍 한쪽 귀에 더 큰 힘으로 도달합니다. 몸에서 소리의 거리를 평가하는 것은 소리의 약화 및 음색의 변화와 관련이 있습니다.

청력 분석기는 다음을 제공하는 데 있어 두 번째로 중요한 분석기입니다. 인지 활동사람. 청각 시스템은 소리 신호를 인식하는 역할을 하며, 이는 명료한 음성 인식과 관련된 특별한 역할을 제공합니다. 어릴 때 청력을 잃은 아이는 언어 능력도 잃습니다.

청각 분석기의 구조:

주변 부분은 귀(내부)에 있는 수용 장치입니다.

도체 부분은 청각 신경입니다.

중앙 부분은 대뇌 피질(측두엽)의 청각 영역입니다.

귀의 구조.

귀는 청각과 균형을 담당하는 기관으로 다음을 포함합니다.

외이는 소리의 진동을 포착하여 외이도로 전달하는 귓바퀴입니다. 귓바퀴는 탄력 있는 연골로 구성되어 있으며 외부는 피부로 덮여 있습니다. 외이도는 길이 2.5cm의 구부러진 관처럼 보입니다. 피부는 털로 덮여 있습니다. 귀지를 생성하는 선관이 외이도로 열립니다. 머리카락과 귀지 모두 보호 기능을 수행합니다.

중이. 구성: 고막, 고막강(공기로 채워짐), 청각 이소골 - 추골, 침골, 등자(고막에서 내이의 난원창으로 소리 진동을 전달하여 과부하를 방지), 유스타키오관(중이강을 연결함) 인두와 함께). 고막은 외이와 중이의 경계에 위치한 얇고 탄력 있는 판입니다. 추골은 한쪽 끝이 고막에 연결되고 다른 쪽 끝은 등골에 연결된 침골에 연결됩니다. 등골은 타원형 창에 연결되어 분리됩니다. 고막강내이에서. 청각(유스타키오관)은 고막강과 비인두를 연결하며 내부에는 점막이 늘어서 있습니다. 고막의 외부 및 내부 압력을 동일하게 유지합니다.

중이는 내이와 분리되어 있습니다. 뼈벽, 여기에는 두 개의 구멍(둥근 창 및 타원형 창)이 있습니다.

내이. 측두골에 위치하며 뼈와 막성 미로로 구성됩니다. 결합 조직의 막 미로는 뼈 미로 내부에 있습니다. 뼈와 막성 미로 사이에는 체액(외림프)이 있고 막성 미로 내부에는 내림프(endolymph)가 있습니다.

뼈미로는 달팽이관(소리를 받는 기관), 전정(일부)으로 구성됩니다. 전정기관) 및 3개의 반고리관(청각 및 균형 기관)이 있습니다. 막미로는 뼈미로 내부에 위치합니다. 그들 사이에는 액체-외림프와 막성 미로 내부-내림프가 있습니다. 달팽이관의 막미로에는 소리 진동을 소리 진동으로 변환하는 청각 분석기의 수용체 부분인 코르티 기관이 있습니다. 신경질적인 흥분. 내이 미로의 중간 부분을 형성하는 뼈로 된 현관에는 두 개의 뼈가 있습니다. 창문을 열어라, 타원형 및 원형으로 골강과 고막을 연결합니다. 타원형 창은 등골 바닥으로 닫혀 있고 둥근 창은 움직일 수 있는 탄성 결합 조직 판으로 덮여 있습니다.

소리 인식:귓바퀴를 통한 음파는 외이도에 들어가고 고막의 진동 운동을 유발합니다. 고막의 진동은 청각 소골로 전달되며, 그 움직임은 등골의 진동을 유발하여 타원형 창을 닫습니다. 타원형 창은 외림프를 진동시키고 그 진동은 전달됩니다 - 진동 내림프, 주막의 진동을 수반함 - 주막과 내림프가 움직이는 동안 달팽이관 내부의 외피막이 특정 힘과 빈도로 수용체 세포의 미세 융모에 닿습니다 , 흥분됨 - 흥분됨 청각 신경피질하 청각 센터( 중뇌) –– 더 높은 분석청각 자극의 합성은 다음에서 발생합니다. 피질 중심측두엽에 위치한 청각 분석기. 여기에서 소리의 성격, 강도, 높이가 구별됩니다.

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