İşitsel duyusal sistem yapısı ve işlevleri tablosu. Spiral organın reseptör hücrelerinin yeri ve yapısı

Sensör sistemi (analizör)- sinir sisteminin algılayıcı elemanlardan oluşan kısmına - duyusal reseptörler, alıcılardan beyne bilgi ileten sinir yolları ve beynin bu bilgiyi işleyen ve analiz eden bölümleri olarak adlandırılırlar.

Duyusal sistem 3 bölümden oluşur

1. Alıcılar - duyu organları

2. Alıcıları beyne bağlayan iletken bölüm

3. Bilgileri algılayan ve işleyen serebral korteks bölümü.

alıcılar- dıştan veya dışarıdan gelen uyaranları algılamak için tasarlanmış çevresel bir bağlantı İç ortam.

Duyusal sistemlerin ortak bir yapısal planı vardır ve duyusal sistemler şu şekilde karakterize edilir:

Katmanlama- çoklu katmanlar sinir hücreleri ilki reseptörlerle, ikincisi ise serebral korteksin motor alanlarındaki nöronlarla ilişkilidir. Nöronlar işleme için uzmanlaşmıştır farklı şekiller duyusal bilgi.

çok kanallı- ayrıntılı bir sinyal analizi ve daha fazla güvenilirlik sağlayan bilgilerin işlenmesi ve iletilmesi için birçok paralel kanalın varlığı.

Komşu katmanlarda farklı sayıda eleman sözde "sensör hunilerini" oluşturan (daralma veya genişleme) Bilgi fazlalığının ortadan kaldırılmasını veya tersine, sinyal özelliklerinin kesirli ve karmaşık bir analizini sağlayabilirler.

farklılaşma duyu sistemi dikey ve yatay olarak. Dikey farklılaşma, birkaç nöronal katmandan (koku ampulleri, koklear çekirdekler, genikülat cisimler) oluşan duyu sisteminin parçalarının oluşumu anlamına gelir.

Yatay farklılaşma, aynı katmandaki alıcı ve nöronların farklı özelliklerinin varlığını temsil eder. Örneğin, gözün retinasındaki çubuklar ve koniler bilgiyi farklı şekilde işler.

Duyusal sistemin ana görevi, duyumların, algıların ve temsillerin ortaya çıktığı uyaranların özelliklerinin algılanması ve analizidir. Bu, dış dünyanın duyusal, öznel yansıma biçimlerini oluşturur.

Duyusal sistemlerin işlevleri

1. Sinyal algılama. Evrim sürecindeki her duyu sistemi, bu sistemin doğasında bulunan yeterli uyaranların algılanmasına uyum sağlamıştır. Duyusal sistem, örneğin göz, farklı - yeterli ve yetersiz tahrişler (göze hafif veya darbe) alabilir. Duyusal sistemler kuvveti algılar - göz 1 ışık fotonu (10 V -18 W) algılar. Göze etki (10 V -4 W). Elektrik akımı (10V-11W)
2. Ayırt edici sinyaller.
3. Sinyal iletimi veya dönüşümü. Herhangi bir duyu sistemi bir dönüştürücü gibi çalışır. Hareket eden uyarıcının bir enerji biçimini enerjiye dönüştürür. sinir tahrişi. Duyusal sistem uyaran sinyalini bozmamalıdır.

• uzaysal olabilir
• zamansal dönüşümler
• bilgi fazlalığının sınırlandırılması (komşu alıcıları engelleyen engelleyici unsurların dahil edilmesi)
• Bir sinyalin temel özelliklerinin belirlenmesi

1. Bilgi kodlaması - sinir uyarıları şeklinde
2. Sinyal algılama vb. e. davranışsal önemi olan bir uyaranın işaretlerini vurgulama
3. Görüntü tanıma sağlayın
4. uyaranlara uyum
5. Duyusal sistemlerin etkileşimi,çevreleyen dünyanın şemasını oluşturan ve aynı zamanda adaptasyonumuz için kendimizi bu şema ile ilişkilendirmemize izin veren. Bilgi algısı olmadan tüm canlı organizmalar var olamaz. çevre. Organizma bu tür bilgileri ne kadar doğru alırsa, varoluş mücadelesindeki şansı o kadar yüksek olacaktır.

Duyusal sistemler uygun olmayan uyaranlara tepki verme yeteneğine sahiptir. Pil terminallerini denerseniz, neden olur tat hissi- ekşi, bu bir elektrik akımının hareketidir. Duyusal sistemin yeterli ve yetersiz uyaranlara böyle bir tepkisi, fizyolojinin sorusunu gündeme getirdi - duyularımıza ne kadar güvenebiliriz.

Johann Müller 1840'ta formüle edildi duyu organlarının özgül enerjisi yasası.

Duyumların kalitesi, uyaranın doğasına bağlı değildir, ancak tamamen, uyaranın etkisi altında salınan hassas sistemin doğasında bulunan spesifik enerji tarafından belirlenir.

Bu yaklaşımla, çevremizdeki dünyada ne olduğunu değil, yalnızca kendimizde var olanı bilebiliriz. Daha sonraki çalışmalar, herhangi bir duyu sistemindeki uyarıların bir enerji kaynağı - ATP temelinde ortaya çıktığını göstermiştir.

Müller'in öğrencisi Helmholtz yarattı sembol teorisi Buna göre, duyuları çevreleyen dünyanın sembolleri ve nesneleri olarak kabul etti. Semboller teorisi, çevreleyen dünyayı bilme olasılığını reddetti.

Bu 2 yön, fizyolojik idealizm olarak adlandırıldı. duyum nedir? Duygu, nesnel dünyanın öznel bir görüntüsüdür. Duygular dış dünyanın görüntüleridir. Onlar içimizde var olurlar ve şeylerin duyu organlarımız üzerindeki etkisiyle üretilirler. Her birimiz için bu görüntü öznel olacaktır, yani. gelişmemizin, deneyimimizin derecesine bağlıdır ve her insan çevreleyen nesneleri ve fenomenleri kendi yolunda algılar. Objektif olacaklar, yani. bu, bizim bilincimizden bağımsız olarak var oldukları anlamına gelir. Algıda öznellik olduğuna göre, kimin en doğru algıladığına nasıl karar verilir? Gerçek nerede olacak? Gerçeğin kriteri, pratik aktiviteler. Kademeli bir öğrenme var. Her aşamada ortaya çıkıyor yeni bilgi. Çocuk oyuncakların tadına bakar, onları parçalara ayırır. Bu derin deneyimin temelinde dünya hakkında daha derin bilgiler ediniriz.

Reseptörlerin sınıflandırılması.

1. Birincil ve ikincil. birincil reseptörler ilk hassas nöron (Pacini'nin cisimciği, Meissner'ın cisimciği, Merkel'in diski, Ruffini'nin cisimciği) tarafından oluşturulan reseptör sonunu temsil eder. Bu nöron yer alır spinal ganglion. ikincil reseptörler bilgiyi algılar. Daha sonra uyarımı sinir lifine ileten özel sinir hücreleri nedeniyle. Tat, işitme, denge organlarının hassas hücreleri.
2. Uzak ve iletişim. Bazı alıcılar uyarımı doğrudan temasla algılar - temas, diğerleri ise tahrişi belirli bir mesafeden - uzak mesafeden algılayabilir.
3. Dış alıcılar, iç alıcılar. Dış alıcılar- tahrişi algılamak dış ortam- görme, tat vb. çevreye uyum sağlarlar. interreseptörler- iç organların reseptörleri. İç organların durumunu ve vücudun iç ortamını yansıtırlar.
4. Somatik - yüzeysel ve derin. Yüzeysel - cilt, mukoza zarları. Derin - kas, tendon, eklem reseptörleri
5. iç organ
6. CNS reseptörleri
7. Özel duyu reseptörleri - görsel, işitsel, vestibüler, koku alma, tat alma

Bilgi algısının doğası gereği

1. Mekanoreseptörler (cilt, kaslar, tendonlar, eklemler, iç organlar)
2. Termoreseptörler (cilt, hipotalamus)
3. Kemoreseptörler (aortik ark, karotis sinüs, medulla oblongata, dil, burun, hipotalamus)
4. Fotoreseptör (göz)
5. Ağrı (nosiseptif) reseptörleri (cilt, iç organlar, mukoz membranlar)

Reseptörlerin uyarılma mekanizmaları

Birincil reseptörler durumunda, uyaranın etkisi, hassas nöronun sona ermesiyle algılanır. Aktif bir uyaran, esas olarak sodyum geçirgenliğindeki değişikliklerden dolayı, reseptörlerin yüzey zarının hiperpolarizasyonuna veya depolarizasyonuna neden olabilir. Sodyum iyonlarına geçirgenliğin artması, membran depolarizasyonuna yol açar ve reseptör membranında bir reseptör potansiyeli ortaya çıkar. Uyarıcı etki ettiği sürece var olur.

alıcı potansiyeli"Ya hep ya hiç" yasasına uymaz, genliği uyaranın gücüne bağlıdır. Refrakter periyodu yoktur. Bu, reseptör potansiyellerinin müteakip uyaranların etkisi altında toplanmasına izin verir. Nesli tükenerek meleno yayar. Alıcı potansiyeli kritik bir eşiğe ulaştığında, Ranvier'in en yakın düğümünde bir aksiyon potansiyelini tetikler. Ranvier'in yakalanmasında, "Ya Hep Ya Hiç" yasasına uyan bir aksiyon potansiyeli ortaya çıkar ve bu potansiyel yayılacaktır.

İkincil reseptörde, uyaranın etkisi reseptör hücresi tarafından algılanır. Bu hücrede, duyarlı lifin postsinaptik zarına etki eden bir aracının hücreden sinapsa salınmasıyla sonuçlanacak bir alıcı potansiyeli ortaya çıkar ve aracının reseptörlerle etkileşimi, başka bir yerel, yerel oluşumun oluşmasına yol açar. potansiyel denir jeneratör. Özelliklerinde reseptörle aynıdır. Genliği, salınan arabulucu miktarına göre belirlenir. Aracılar - asetilkolin, glutamat.

Aksiyon potansiyelleri periyodik olarak ortaya çıkar, tk. zarın uyarılabilirlik özelliğini kaybettiği bir refrakterlik dönemi ile karakterize edilirler. Aksiyon potansiyelleri ayrı ayrı ortaya çıkar ve duyu sistemindeki alıcı, analogdan ayrık dönüştürücüye dönüşür. Reseptörlerde bir adaptasyon gözlenir - uyaranların etkisine adaptasyon. Bazıları hızlı uyum sağlarken bazıları yavaş uyum sağlar. Adaptasyon ile reseptör potansiyelinin genliği ve hassas lif boyunca giden sinir uyarılarının sayısı azalır. Reseptörler bilgiyi kodlar. Potansiyellerin frekansı, impulsların ayrı voleler halinde gruplandırılması ve voleler arasındaki aralıklar ile mümkündür. Alıcı alandaki aktif reseptör sayısına göre kodlama yapılabilir.

Tahriş eşiği ve eğlence eşiği.

tahriş eşiği- bir sansasyona neden olan uyaranın minimum gücü.

Eşik eğlence- yeni bir duyumun ortaya çıktığı uyarandaki minimum değişim kuvveti.

Tüyler 10 ila -11 metre - 0,1 amstrem yer değiştirdiğinde tüy hücreleri uyarılır.

1934'te Weber, tahrişin başlangıçtaki gücü ile duyumun yoğunluğu arasında bir ilişki kuran bir yasa formüle etti. Uyaranın gücündeki değişimin sabit bir değer olduğunu gösterdi.

∆I / Io = K Io=50 ∆I=52.11 Io=100 ∆I=104,2

Fechner, duyumun tahrişin logaritması ile doğru orantılı olduğunu belirledi.

S=a*logR+b S-hissi R- tahriş

A derecesinde S \u003d KI I - tahriş gücü, K ve A - sabitler

Dokunsal reseptörler için S=9.4*I d 0.52

Duyusal sistemler, alıcı duyarlılığının kendi kendini düzenlemesi için alıcılara sahiptir.

Sempatik sistemin etkisi - sempatik sistem reseptörlerin uyaranların etkisine duyarlılığını arttırır. Bu, tehlike durumunda faydalıdır. Retiküler oluşum - reseptörlerin uyarılabilirliğini arttırır. Duyusal sinirlerin bileşiminde, reseptörlerin duyarlılığını değiştirebilen efferent lifler bulundu. İşitme organında böyle sinir lifleri vardır.

Duyusal işitme sistemi

Modern bir durakta yaşayan çoğu insan için işitme giderek azalır. Bu yaşla olur. Bu, çevresel seslerin (araçlar, disko vb.) kirlenmesiyle kolaylaştırılır. İşitme cihazındaki değişiklikler geri döndürülemez hale gelir. İnsan kulağı 2 hassas organ içerir. İşitme ve denge. Ses dalgaları elastik ortamda sıkıştırma ve seyrekleşme şeklinde yayılır ve seslerin yoğun ortamlarda yayılması gazlardan daha iyidir. Ses 3'e sahip önemli özellikler- perde veya frekans, güç veya yoğunluk ve tını. Sesin perdesi, titreşimlerin frekansına bağlıdır ve insan kulağı 16 ila 20.000 Hz'lik bir frekansla algılar. 1000 ila 4000 Hz arasında maksimum hassasiyet ile.

Bir erkeğin gırtlak sesinin ana frekansı 100 Hz'dir. Kadınlar - 150 Hz. Konuşurken, telefonda konuşurken kaybolan tıslama, ıslık gibi ek yüksek frekanslı sesler ortaya çıkıyor ve bu da konuşmayı daha net hale getiriyor.

Ses gücü, titreşimlerin genliği ile belirlenir. Ses gücü dB olarak ifade edilir. Güç, logaritmik bir ilişkidir. Fısıltı konuşma - 30 dB, normal konuşma - 60-70 dB. Taşıma sesi - 80, uçak motorunun gürültüsü - 160. 120 dB'lik ses gücü rahatsızlığa, 140 ise ağrıya neden olur.

Tını, ses dalgalarındaki ikincil titreşimlerle belirlenir. Sıralı titreşimler - müzikal sesler yaratın. Rastgele titreşimler sadece gürültüye neden olur. Aynı nota farklı geliyor farklı enstrümanlarçeşitli ek dalgalanmalar nedeniyle.

İnsan kulağının 3 bölümü vardır - dış, orta ve iç kulak. Dış kulak, ses alıcı bir huni görevi gören kulak kepçesi ile temsil edilir. İnsan kulağı sesleri, kulaklarını kontrol edebilen bir tavşanınkinden daha az mükemmel bir şekilde alır. Kulak memesi dışında, kulak kepçesinin tabanında kıkırdak bulunur. kıkırdak dokusu kulağa esneklik ve şekil verir. Kıkırdak hasar görürse büyüyerek eski haline döner. Dış kulak kanalı S şeklinde - iç, ileri ve aşağı, uzunluk 2,5 cm Kulak kanalı, dış kısmın düşük hassasiyeti ve iç kısmın yüksek hassasiyeti ile deri ile kaplıdır. Kulak kanalının dış kısmında partiküllerin kulak kanalına girmesini engelleyen kıllar vardır. Kulak kanalı bezleri, kulak kanalını da koruyan sarı bir kayganlaştırıcı üretir. Geçidin sonunda, dışı deri ve içi mukoza ile kaplanmış lifli liflerden oluşan kulak zarı bulunur. Kulak zarı orta kulağı dış kulaktan ayırır. Algılanan sesin frekansı ile dalgalanır.

Orta kulak, hacmi yaklaşık 5-6 damla su olan timpanik boşluk ile temsil edilir ve kulak boşluğu hava ile dolu, mukoza zarı ile kaplı ve 3 işitsel kemikçik içerir: çekiç, örs ve üzengi.Orta kulak östaki borusunu kullanarak nazofarenks ile iletişim kurar. Dinlenme durumunda, östaki borusunun lümeni kapalıdır, bu da basıncı eşitler. inflamatuar süreçler Bu borunun iltihaplanmasına yol açan tıkanıklık hissine neden olur. Orta kulak, oval ve yuvarlak bir açıklıkla iç kulaktan ayrılır. Timpanik membranın titreşimleri, üzengi tarafından kaldıraç sistemi aracılığıyla iletilir. oval pencere ve dış kulak sesleri hava yoluyla iletir.

Kulak zarı ve oval pencere alanında bir fark vardır (kulak zarının alanı 70 mm karedir ve oval pencerenin alanı 3.2 mm karedir). Titreşimler zardan oval pencereye iletildiğinde genlik azalır ve titreşimlerin gücü 20-22 kat artar. 3000 Hz'e kadar olan frekanslarda, %60 E iletilir. İç kulak. Orta kulakta titreşimleri değiştiren 2 kas vardır: tensör kulak zarı kası (timpanik zarın orta kısmına ve malleus sapına bağlı) - kasılma kuvvetinde bir artışla, genlik azalır; üzengi kası - kasılmaları üzengi hareketini sınırlar. Bu kaslar kulak zarının yaralanmasını önler. Seslerin hava yoluyla iletilmesine ek olarak, kemik transferi, ancak bu ses gücü, kafatasının kemiklerinin titreşmesine neden olamaz.

kulak içi

iç kulak, birbirine bağlı tüpler ve uzantılardan oluşan bir labirenttir. Denge organı iç kulakta bulunur. Labirent var kemik tabanı, ve içinde zarlı bir labirent var ve bir endolenf var. Koklea işitsel kısma aittir, merkezi eksen etrafında 2.5 tur oluşturur ve 3 merdivene ayrılır: vestibüler, timpanik ve membranöz. Vestibüler kanal, oval pencerenin zarı ile başlar ve yuvarlak bir pencere ile biter. Kokleanın tepesinde bu 2 kanal bir sarmal krem ​​ile iletişim kurar. Ve bu kanalların her ikisi de perilenf ile doludur. Corti organı orta membranöz kanalda bulunur. Ana membran, tabandan (0.04 mm) başlayan ve tepeye (0,5 mm) ulaşan elastik liflerden yapılmıştır. En üste, liflerin yoğunluğu 500 kat azalır. Corti organı ana zar üzerinde bulunur. Destekleyici hücreler üzerinde yer alan 20-25 bin özel saç hücresinden oluşur. Saç hücreleri 3-4 sıra (dış sıra) ve bir sıra (iç) halinde bulunur. Saç hücrelerinin tepesinde, en büyük stereosiller olan stereosil veya kinosil bulunur. Duyusal lifler saç hücrelerine yaklaşır 8 CHMN çiftleri spiral gangliondan. Aynı zamanda, izole edilmiş hassas liflerin %90'ı iç tüy hücrelerine ulaşır. İç saç hücresi başına en fazla 10 lif birleşir. Ve kompozisyonda sinir lifleri efferent olanlar da vardır (zeytin-koklear demeti). Spiral gangliondan gelen duyusal lifler üzerinde engelleyici sinapslar oluştururlar ve dış tüy hücrelerini innerve ederler. Corti organının tahrişi, kemiklerin titreşimlerinin oval pencereye iletilmesiyle ilişkilidir. Düşük frekanslı titreşimler oval pencereden kokleanın tepesine doğru yayılır (tüm ana zar etkilenir) Düşük frekanslarda kokleanın tepesinde bulunan tüy hücrelerinin uyarılması gözlemlenir. Bekashi, kokleadaki dalgaların yayılmasını inceledi. Frekans arttıkça, daha küçük bir sıvı sütununun çekildiğini buldu. Yüksek frekanslı sesler sıvı sütununun tamamını içeremez, bu nedenle frekans ne kadar yüksek olursa, perilenf dalgalanması o kadar az olur. Ana zarın salınımları, seslerin zar kanalından iletilmesi sırasında meydana gelebilir. Ana zar salındığında tüylü hücreler yukarı doğru hareket ederek depolarizasyona neden olur ve aşağı doğru ise tüyler içe doğru saparak hücrelerin hiperpolarizasyonuna neden olur. Tüy hücreleri depolarize olduğunda, Ca kanalları açılır ve Ca ses hakkında bilgi taşıyan bir aksiyon potansiyelini teşvik eder. Dış işitsel hücreler efferent innervasyona sahiptir ve uyarı iletimi dış tüylü hücrelerdeki Kül yardımıyla gerçekleşir. Bu hücreler uzunluklarını değiştirebilirler: hiperpolarizasyon sırasında kısalır ve polarizasyon sırasında uzarlar. Dış tüy hücrelerinin uzunluğunun değiştirilmesi, iç tüy hücrelerinin ses algısını iyileştiren salınım sürecini etkiler. Tüy hücrelerinin potansiyelindeki değişiklik, endo ve perilenfin iyonik bileşimi ile ilişkilidir. Perilenf beyin omurilik sıvısına benzer ve endolenf yüksek konsantrasyon K (150 mmol). Bu nedenle endolenf, perilenfa (+80mV) pozitif bir yük alır. Saç hücreleri çok fazla K içerir; onlarda var zar potansiyeli ve içeride negatif, dışarıda pozitif yüklü (MP = -70mV) ve potansiyel fark, K'nin endolenften tüylü hücrelere nüfuz etmesini mümkün kılar. Bir saçın pozisyonunu değiştirmek 200-300 K-kanalı açar ve depolarizasyon meydana gelir. Kapanmaya hiperpolarizasyon eşlik eder. Corti'de vücut gider ana zarın farklı bölümlerinin uyarılması nedeniyle frekans kodlaması. Aynı zamanda, düşük frekanslı seslerin, sesle aynı sayıda sinir uyarısı tarafından kodlanabileceği gösterildi. Bu tür kodlamalar, 500 Hz'e kadar olan ses algısı ile mümkündür. Ses bilgisinin kodlanması, daha yoğun bir ses için liflerin voleybolu sayısı artırılarak ve aktive edilmiş sinir liflerinin sayısı nedeniyle elde edilir. Spiral ganglionun duyusal lifleri, medulla oblongata'nın kokleasının dorsal ve ventral çekirdeklerinde son bulur. Bu çekirdeklerden sinyal zeytinin çekirdeklerine hem kendi başına hem de karşı taraftan girer. Onun nöronlarından git yükselen yollar kuadrigeminanın alt tüberküllerine ve talamus opticusun medial genikulat gövdesine yaklaşan lateral halkanın bir parçası olarak. İkincisinden, sinyal üst temporal girusa (Geshl girus) gider. Bu, 41 ve 42 (birincil bölge) ve 22 (ikincil bölge) alanlarına karşılık gelir. CNS'de, nöronların topotonik bir organizasyonu vardır, yani sesler ile algılanır. farklı frekans ve farklı yoğunluklar. kortikal merkez algı, ses dizisi ve uzamsal lokalizasyon için etkileri vardır. 22. alanın yenilgisi ile kelimelerin tanımı ihlal edilir (alıcı muhalefet).

Üstün zeytinin çekirdekleri orta ve yan kısımlara ayrılır. Ve yanal çekirdekler, her iki kulağa gelen seslerin eşit olmayan yoğunluğunu belirler. Üstün zeytinin medial çekirdeği, alımdaki zamansal farklılıkları yakalar ses sinyalleri. Her iki kulaktan gelen sinyallerin aynı algılayan nöronun farklı dendritik sistemlerine girdiği bulundu. İhlal işitsel algı tahriş olduğunda kulaklarda çınlama ile ortaya çıkabilir İç kulak veya işitme siniri ve iki tür sağırlık: iletken ve sinir. Birincisi dış ve orta kulak lezyonları (balmumu tıkacı) ile ilişkilidir, ikincisi ise iç kulaktaki kusurlar ve işitsel sinir lezyonları ile ilişkilidir. Yaşlı insanlarda tiz sesleri algılama yeteneği kaybolur. İki kulak sayesinde sesin mekansal lokalizasyonunu belirlemek mümkündür. Bu, sesin orta konumdan 3 derece sapması durumunda mümkündür. Sesleri algılarken, retiküler oluşum ve efferent lifler (dış tüy hücrelerine etki ederek) nedeniyle adaptasyon geliştirmek mümkündür.

görsel sistem

Vizyon, bir görüntünün gözün retinasına yansıtılmasıyla başlayan, daha sonra fotoreseptörlerin uyarılması, nöral katmanlarda iletim ve dönüşüm ile başlayan çok bağlantılı bir süreçtir. görsel sistem ve görsel bir görüntü hakkında bir kararın daha yüksek kortikal bölümler tarafından kabul edilmesiyle sona erer.

Gözün optik aparatının yapısı ve işlevleri. Göz, gözü döndürmek için önemli olan küresel bir şekle sahiptir. Işık birkaç şeffaf ortamdan geçer - diyoptri olarak ifade edilen belirli kırılma güçlerine sahip kornea, lens ve camsı cisim. Diyoptri, odak uzaklığı 100 cm olan bir merceğin kırma gücüne eşittir, uzak nesnelere bakarken gözün kırma gücü 59D, yakın olanlar 70.5D'dir. Retinada ters bir görüntü oluşur.

Konaklama- gözün farklı mesafelerdeki nesnelerin net görüşüne uyarlanması. Lens, konaklamada önemli bir rol oynar. Yakın nesnelere bakıldığında siliyer kaslar kasılır, zinn bağı gevşer, lens elastikiyetinden dolayı daha dışbükey hale gelir. Uzak olanlar düşünüldüğünde, kaslar gevşer, bağlar gerilir ve lensi gererek daha düz hale getirir. Siliyer kaslar, okülomotor sinirin parasempatik lifleri tarafından innerve edilir. Normalde en net görüş noktası sonsuzda, en yakını ise gözden 10 cm uzaktadır. Lens yaşla birlikte elastikiyetini kaybeder, bu nedenle en yakın net görüş noktası uzaklaşır ve yaşlılık ileri görüşlülüğü gelişir.

Gözün kırılma anomalileri.

Yakın görüşlülük (miyopi). Gözün boyuna ekseni çok uzunsa veya merceğin kırma gücü artarsa ​​görüntü retinanın önünde odaklanır. Kişi iyi göremez. İçbükey lensli gözlükler reçete edilir.

Uzak görüşlülük (hipermetropi). Gözün kırılma ortamındaki azalma veya gözün uzunlamasına ekseninin kısalması ile gelişir. Sonuç olarak, görüntü retinanın arkasına odaklanır ve kişi yakındaki nesneleri iyi görmez. Dışbükey lensli gözlükler reçete edilir.

Astigmat, korneanın kesinlikle küresel olmayan yüzeyi nedeniyle ışınların farklı yönlerde düzensiz kırılmasıdır. Silindirik olana yaklaşan bir yüzeye sahip camlarla telafi edilirler.

öğrenci ve öğrenci refleksi. Gözbebeği, ışık ışınlarının göze geçtiği irisin ortasındaki deliktir. Öğrenci, gözün alan derinliğini artırarak ve ortadan kaldırarak retinadaki görüntünün netliğini artırır. küresel sapma. Gözünüzü ışıktan kapatıp açarsanız, öğrenci hızla daralır - öğrenci refleksi. Parlak ışıkta, boyut 1.8 mm, ortalama - 2.4, karanlıkta - 7.5. Yakınlaştırma, daha düşük görüntü kalitesine neden olur, ancak hassasiyeti artırır. Refleks uyarlanabilir bir değere sahiptir. Sempatik öğrenci genişler, parasempatik öğrenci daralır. saat sağlıklı boyutlar her iki öğrenci de aynıdır.

Retinanın yapısı ve işlevleri. Retina, gözün ışığa duyarlı iç zarıdır. Katmanlar:

Pigment - siyah renkli bir dizi işlem epitel hücresi. Fonksiyonlar: ekranlama (ışık saçılımını ve yansımasını önler, netliği arttırır), görsel pigmentin yenilenmesi, çubuk ve koni parçalarının fagositozu, fotoreseptörlerin beslenmesi. Reseptörler ve pigment tabakası arasındaki temas zayıftır, bu nedenle burada retina dekolmanı meydana gelir.

Fotoreseptörler. Şişeler sorumludur renkli görüş, 6-7 milyonu var.Alacakaranlık için çubuklar, 110-123 milyonu var.Düzensiz yerleştirilmişler. AT çukur- sadece şişeler, burada - en büyük görme keskinliği. Çubuklar şişelere göre daha hassastır.

Fotoreseptörün yapısı. Bir dış alıcı kısımdan oluşur - görsel bir pigmente sahip dış kısım; bağlantı ayağı; Presinaptik bir son ile nükleer kısım. Dış kısım disklerden oluşur - iki zarlı bir yapı. Dış mekan segmentleri sürekli güncellenmektedir. Presinaptik terminal glutamat içerir.

görsel pigmentlerÇubuklarda - 500 nm bölgesinde absorpsiyonlu rodopsin. Şişelerde - 420 nm (mavi), 531 nm (yeşil), 558 (kırmızı) absorpsiyonlu iyodopsin. Molekül protein opsin ve kromofor kısımdan oluşur - retinal. Sadece cis-izomer ışığı algılar.

Fotoresepsiyon fizyolojisi. Bir kuantum ışığın emilmesi üzerine, cis-retinal trans-retinale dönüşür. Bu, pigmentin protein kısmında uzamsal değişikliklere neden olur. Pigment renksiz hale gelir ve membrana bağlı protein transdusin ile etkileşime girebilen metarhodopsin II'ye dönüşür. Transdusin aktive edilir ve GTP'ye bağlanarak fosfodiesterazı aktive eder. PDE, cGMP'yi yok eder. Sonuç olarak, cGMP konsantrasyonu düşer, bu da iyon kanallarının kapanmasına yol açarken, sodyum konsantrasyonu azalır, hiperpolarizasyona ve hücre boyunca presinaptik terminale yayılan ve bir azalmaya neden olan bir reseptör potansiyelinin ortaya çıkmasına neden olur. glutamat salınımı.

Reseptörün ilk karanlık durumunun restorasyonu. Metarhodopsin, trandusin ile etkileşim yeteneğini kaybettiğinde, cGMP'yi sentezleyen guanilat siklaz aktive olur. Guanilat siklaz, değişim proteini tarafından hücreden atılan kalsiyum konsantrasyonundaki bir düşüşle aktive edilir. Sonuç olarak, cGMP konsantrasyonu yükselir ve tekrar iyon kanalına bağlanarak onu açar. Açılırken, sodyum ve kalsiyum hücreye girer, reseptör zarını depolarize eder, onu karanlık bir duruma dönüştürür, bu da aracının salınımını tekrar hızlandırır.

retina nöronları.

Fotoreseptörler, bipolar nöronlara sinaptik olarak bağlıdır. Işığın nörotransmitter üzerindeki etkisi altında, aracının salınımı azalır, bu da bipolar nöronun hiperpolarizasyonuna yol açar. Bipolar sinyalden gangliona iletilir. Birçok fotoreseptörden gelen uyarılar tek bir ganglion nöronunda birleşir. Komşu retina nöronlarının etkileşimi, sinyalleri reseptörler ile bipolar (yatay) ve bipolar ve ganglionik (amacrine) arasındaki sinaptik iletimi değiştiren yatay ve amakrin hücreler tarafından sağlanır. Amakrin hücreler, bitişik ganglion hücreleri arasında yanal inhibisyon gerçekleştirir. Sistem ayrıca bipolar ve ganglion hücreleri arasındaki sinapslar üzerinde hareket eden ve aralarındaki uyarımı düzenleyen efferent lifler içerir.

Sinir yolları.

1. nöron bipolardır.

2. - ganglionik. İşlemleri bileşimde optik sinir, kısmi bir geçiş yapın (her yarımküreye her gözden bilgi sağlamak için gerekli) ve görsel yolun bir parçası olarak beyne gidin, talamusun lateral genikülat gövdesine (3. nöron) girin. Talamustan - korteksin projeksiyon bölgesine, 17. alan. İşte 4. nöron.

görsel işlevler.

Mutlak hassasiyet. Görsel bir duyumun ortaya çıkması için ışık uyaranının minimum (eşik) enerjiye sahip olması gerekir. Çubuk, bir kuantum ışık tarafından uyarılabilir. Çubuklar ve şişeler uyarılabilirlik açısından çok az farklılık gösterir, ancak bir ganglion hücresine sinyal gönderen reseptörlerin sayısı merkezde ve periferde farklıdır.

Görsel adaptasyon.

Görsel duyusal sistemin parlak aydınlatma koşullarına adaptasyonu - ışık adaptasyonu. zıt fenomen karanlık adaptasyon. Karanlıkta hassasiyetteki artış, görsel pigmentlerin koyu renk restorasyonu nedeniyle kademeli olarak gerçekleşir. İlk olarak, iyodopsin şişeleri sulandırılır. Hassasiyet üzerinde çok az etkisi vardır. Daha sonra çubukların rodopsinleri geri yüklenir, bu da hassasiyeti büyük ölçüde artırır. Adaptasyon için, retina elemanları arasındaki bağlantıların değiştirilmesi süreçleri de önemlidir: yatay inhibisyonun zayıflaması, ganglion nöronuna sinyal gönderen hücre sayısında bir artışa yol açar. CNS'nin etkisi de bir rol oynar. Bir gözü aydınlatırken diğerinin hassasiyetini düşürür.

Diferansiyel görsel hassasiyet. Weber yasasına göre, bir kişi aydınlatmadaki farkı %1-1,5 oranında daha güçlüyse ayırt edecektir.

Parlaklık Kontrastı optik nöronların karşılıklı yanal inhibisyonu nedeniyle oluşur. Açık arka plandaki gri şerit, koyu arka plandaki griden daha koyu görünür, çünkü açık arka plan tarafından uyarılan hücreler gri şerit tarafından uyarılan hücreleri engeller.

Işığın kör edici parlaklığı. Çok parlak ışık neden olur hoş olmayan duygu körlük. Üst sınır kör edici parlaklık gözün adaptasyonuna bağlıdır. Karanlık adaptasyonu ne kadar uzun olursa, parlaklık o kadar az parlamaya neden olur.

Görme eylemsizliği. Görsel duyum hemen belirir ve kaybolur. Tahrişten algılamaya 0.03-0.1 sn geçer. Birbiri ardına hızla gelen uyaranlar tek bir duyumda birleşir. Füzyonun meydana geldiği ışık uyaranlarının minimum tekrarlama oranı bireysel duyumlar, kritik kırpışma füzyon frekansı olarak adlandırılır. Sinemanın temeli budur. Tahrişin kesilmesinden sonra devam eden duyumlar ardışık görüntülerdir (kapandıktan sonra karanlıkta bir lambanın görüntüsü).

Renkli görüş.

Mordan (400nm) kırmızıya (700nm) kadar tüm görünür spektrum.

Teoriler. Helmholtz'un üç bileşenli teorisi. Spektrumun bir kısmına (kırmızı, yeşil veya mavi) duyarlı üç tip ampul tarafından sağlanan renk hissi.

Goering'in teorisi. Şişeler beyaz-siyah, kırmızı-yeşil ve sarı-mavi radyasyona duyarlı maddeler içerir.

Tutarlı renkli görüntüler. Boyalı bir nesneye bakarsanız ve sonra Beyaz arkaplan, ardından arka plan ek bir renk alacaktır. Nedeni renk uyumu.

Renk körlüğü. Renk körlüğü, renkleri ayırt etmenin imkansız olduğu bir bozukluktur. Protanopia ile kırmızı renk ayırt edilmez. Döteranopi ile - yeşil. tritanopia ile - mavi. Polikromatik tablolarla teşhis edildi.

Tam bir renk algısı kaybı, her şeyin gri tonlarında görüldüğü akromazidir.

Uzay algısı.

Görüş keskinliği- gözün nesnelerin tek tek ayrıntılarını ayırt etme yeteneği. Normal göz, 1 dakikalık bir açıyla görülen iki noktayı birbirinden ayırır. Makula bölgesinde maksimum keskinlik. Özel tablolarla belirlenir.

ses dalgaları ortamın mekanik titreşimleridir farklı frekans ve genlik. Bu titreşimleri perdesi ve yüksekliği farklı olan sesler olarak algılarız.

İşitsel analizörümüz, 16 Hz ile 20.000 Hz arasındaki frekans aralığındaki ses titreşimlerini algılayabilmektedir. Örneklem Düşük ses(125 Hz) - buzdolabının vızıltısı ve tiz ses (5000 Hz) - sivrisinek gıcırtısı. 16 Hz'nin altındaki (infrasound) ve 20.000 Hz'nin üzerindeki (ultrason) frekanslar bize ses hissi vermez. Ancak hem infrasound hem de ultrason vücudumuzu etkiler. Ses dalgalarının yoğunluğunu seslerin şiddeti olarak algılarız. Ölçü birimleri bel (desibel): sessiz bir fısıltı 10 desibel, yüksek sesle ağlama 80-90 desibel ve 130 desibel ses neden olur. şiddetli acı kulaklarda.

Kulak zarında bir hava boşluğu bulunur - orta kulak. İle bağlantılıdır östaki borusu farinks ile ve onun içinden - ağız boşluğu ile. Bu kanallar dış ortam ile orta kulak arasında bağlantı kurar ve onu yaralanmalardan koruyan bir sigorta görevi görür. Genellikle östaki borusunun girişi kapalıdır, sadece yutulduğunda açılır. Orta kulak ses dalgalarının etkisiyle aşırı basınç altındaysa, ağzınızı açıp bir yudum almanız yeterlidir: Orta kulaktaki basınç atmosfer basıncı ile karşılaştırılacaktır.

Orta kulak, kulak zarından iç kulağa iletilen ses dalgalarının genliğini değiştirebilen bir amplifikatördür. Bu nasıl olur? Kulak zarından hareketli bir şekilde birbirine bağlı küçük bir kemik zinciri uzanır: çekiç, örs ve üzengi. Malleusun sapı kulak zarına bağlıdır ve üzengi başka bir zara dayanır. Bu, oval pencere adı verilen deliğin zarıdır - orta ve iç kulak arasındaki sınırdır.

Kulak zarının titreşimleri harekete neden olmak işitsel kemikçikler oval pencerenin zarını iten ve salınmaya başlar. Bölgede, bu zar kulak zarından çok daha küçüktür ve bu nedenle daha büyük bir genlikle dalgalanır. Oval pencere zarının artan titreşimleri iç kulağa iletilir.

İç kulak derindir. Şakak kemiği kafatasları. İşitsel analiz cihazının alıcı aparatının bulunduğu koklea adı verilen özel bir cihazda burada. Koklea, iki uzunlamasına zar içeren kemikli bir kanaldır. Alt (bazal) zar yoğun bağ dokusundan ve üstteki ince tek bir katmandan oluşur. Zarlar koklear kanalı üç parçaya böler - üst, orta ve alt kanallar. Buklelerin tepesindeki alt ve üst kanallar birbiriyle birleştirilir ve ortadaki kapalı bir boşluktur. Kanallar sıvılarla doldurulur: alt ve üst kanallar perilenf ile doldurulur ve orta kanal perilenf boyunca viskoz olan endolenf ile doldurulur. Üst kanal oval pencereden başlar ve alt kanal oval pencerenin altına yerleştirilmiş yuvarlak bir pencere ile biter. Oval pencerenin zarının titreşimleri perilenfa iletilir ve içinde dalgalar ortaya çıkar. Üst ve alt kanallardan geçerek yuvarlak pencerenin zarına ulaşırlar.

İşitsel analizörün alıcı aparatının yapısı

Perilenfteki dalgaların hareketinin sonuçları nelerdir? Bunu bulmak için işitsel analizörün alıcı aparatının yapısını düşünün. Orta kanalın bazal zarında, tüm uzunluğu boyunca sözde corto organı bulunur - reseptörler ve destekleyici hücreler içeren bir cihaz. Her reseptör hücresi 70'e kadar büyüme - kıl içerir. Saç hücrelerinin üstünde, tüylerle temas halinde olan integumenter zar bulunur. Corti organı, her biri belirli bir frekanstaki dalgaların algılanmasından sorumlu olan bölümlere ayrılmıştır.

Salyangoz kanallarında bulunan sıvı, ses titreşimlerinin enerjisini kortivi organının iç zarına ileten bir iletim bağlantısıdır. Dalga üst kanaldaki perilenf tarafından hareket ettirildiğinde, onunla orta kanal arasındaki ince zar bükülür, endolenf üzerinde hareket eder ve integumenter zarı tüylü hücrelere doğru bastırır. Mekanik harekete yanıt olarak - kıllara basmak - alıcılarda, hassas nöronların dendritlerine ilettikleri sinyaller oluşur. Bu nöronlarda, işitsel sinirle birleştirilen aksonlar boyunca gönderilen sinir uyarıları ortaya çıkar. merkez departman ses analizörü Algıladığımız sesin perdesi, sinyalin Corti organının hangi bölümünden geldiğine göre belirlenir.

İşitsel analiz cihazının orta bölümü

için sinir uyarıları hassas nöronlar işitsel sinirler, beyin sapının sayısız çekirdeğine girer, burada birincil işleme sinyaller, daha sonra - talamusa ve ondan - korteksin (işitsel bölge) zamansal bölgesinde. Burada, korteksin birleştirici bölgelerinin katılımıyla işitsel uyaranlar tanınır ve sağlam duyumlara sahibiz. Sinyal işlemenin tüm seviyelerinde, sol ve sağ kulağın merkezi yapılarına ait simetrik olarak yerleştirilmiş çekirdekler arasında sürekli bir bilgi alışverişinin olduğu öncü yollar vardır.

İşitme, öncelikle konuşma algısı ile ilişkili olan insan yaşamında önemlidir. Bir kişi tüm ses sinyallerini duymaz, sadece kendisi için biyolojik ve sosyal önemi olanları duyar. Ses, ana özellikleri frekans ve genlik olan yayılan bir dalga olduğundan, işitme aynı parametrelerle karakterize edilir. Frekans subjektif olarak sesin tonalitesi, amplitüd ise yoğunluğu, gürlüğü olarak algılanır. İnsan kulağı, 20 Hz ila 20.000 Hz frekans ve 140 dB'ye (ağrı eşiği) kadar yoğunluktaki sesleri algılayabilir. En ince işitme 1-2 bin Hz aralığındadır, yani. konuşma sinyalleri alanında.

İşitsel analizörün çevresel kısmı - işitme organı, dış, orta ve iç kulaktan oluşur (Şekil 4).

Pirinç. 4. İnsan kulağı: 1 - kulak kepçesi; 2 - dış işitsel meatus; 3 - kulak zarı; 4 - Östaki borusu; 5 - çekiç; 6 - örs; 7 - üzengi; 8 - oval pencere; 9 - salyangoz.

dış kulak Kulak kepçesi ve dış işitsel kanalı içerir. Bu yapılar bir korna görevi görür ve ses titreşimlerini belirli bir yönde yoğunlaştırır. Kulak kepçesi ayrıca sesin lokalizasyonunu belirlemede de rol oynar.

Orta kulak kulak zarı ve işitsel kemikçikleri içerir.

Dış kulağı orta kulaktan ayıran timpanik zar, farklı yönlerde uzanan liflerden dokunmuş 0,1 mm kalınlığında bir septumdur. Şeklinde, içe doğru yönlendirilmiş bir huniyi andırır. Kulak zarı, dış işitsel kanaldan geçen ses titreşimlerinin etkisi altında titreşmeye başlar. Membranın salınımları, ses dalgasının parametrelerine bağlıdır: sesin frekansı ve hacmi ne kadar yüksek olursa, kulak zarı salınımlarının frekansı ve genliği o kadar yüksek olur.

Bu titreşimler işitsel kemiklere iletilir - çekiç, örs ve üzengi. Üzengi yüzeyi oval pencerenin zarına bitişiktir. İşitme kemikçikleri, kendi aralarında, kulak zarından iletilen titreşimleri güçlendiren bir kaldıraç sistemi oluşturur. Üzengi yüzeyinin kulak zarına oranı 1:22'dir, bu da ses dalgalarının oval pencere zarı üzerindeki basıncını aynı miktarda arttırır. Kulak zarına etki eden zayıf ses dalgaları bile oval pencere zarının direncini yenebildiği ve kokleadaki sıvı sütununu harekete geçirebildiği için bu durum çok önemlidir. Böylece iç kulağa iletilen titreşim enerjisi yaklaşık 20 kat artar. Ancak çok yüksek seslerde aynı kemik sistemi özel kaslar yardımıyla titreşimlerin iletimini zayıflatır.

Orta kulağı iç kulaktan ayıran duvarda ovalin yanı sıra yine zarla kapatılmış yuvarlak bir pencere bulunur. Oval pencereden başlayan ve kokleanın geçitleri boyunca geçen kokleadaki sıvının dalgalanmaları, sönümlemeden yuvarlak pencereye ulaşır. Membranlı bu pencere olmasaydı, sıvının sıkıştırılamazlığı nedeniyle salınımları imkansız olurdu.

Orta kulak boşluğu dış çevre ile iletişim kurar. östaki borusu boşlukta atmosfere yakın sabit bir basıncın korunmasını sağlayan, uygun koşullar kulak zarının titreşimleri için.

İç kulak(labirent) işitsel ve vestibüler reseptör aparatını içerir. İç kulağın işitsel kısmı - koklea, spiral olarak bükülmüş, yavaş yavaş genişleyen bir kemik kanalıdır (insanlarda, 2.5 tur, vuruş uzunluğu yaklaşık 35 mm'dir) (Şekil 5).

Tüm uzunluk boyunca, kemik kanalı iki zarla bölünmüştür: daha ince bir vestibüler (Reissner) zar ve daha yoğun ve daha elastik - ana (baziler, bazal) zar. Kokleanın tepesinde, bu zarların her ikisi de birbirine bağlıdır ve içlerinde bir delik vardır - helikotrema. Vestibüler ve baziler membranlar kemik kanalını sıvı dolu üç geçit veya merdivene böler.

Kokleanın üst kanalı veya skala vestibularis, oval pencereden kaynaklanır ve kokleanın alt kanalı ile helikotrema yoluyla iletişim kurduğu kokleanın tepesine kadar devam eder - bölgede başlayan scala timpani. yuvarlak pencere. Üst ve alt kanallar, bileşim olarak beyin omurilik sıvısına benzeyen perilenf ile doldurulur. Orta membranöz kanal (skala koklea) diğer kanalların boşluğu ile iletişim kurmaz ve endolenf ile doldurulur. Koklear merdivenindeki baziler (temel) zar üzerinde kokleanın reseptör aparatı bulunur - Corti organı saç hücrelerinden oluşur. Saç hücrelerinin üstünde örtü (tektorial) zar bulunur. Ses titreşimleri işitsel kemikçikler sistemi yoluyla kokleaya iletildiğinde, sıvı ve buna bağlı olarak tüy hücrelerinin bulunduğu zar, ikincisinde titreşir. Tüyler tektoryal membrana dokunur ve deforme olur, bu da reseptörlerin uyarılmasının ve reseptör potansiyelinin oluşumunun doğrudan nedenidir. Reseptör potansiyeli, sinapsta nörotransmitter olan asetilkolinin salınmasına neden olur ve bu da işitsel sinir liflerinde aksiyon potansiyellerinin oluşmasına yol açar. Ayrıca, bu uyarma, kokleanın spiral gangliyonunun sinir hücrelerine ve oradan medulla oblongata'nın işitsel merkezine - koklear çekirdeklere iletilir. Koklear çekirdeklerin nöronlarını açtıktan sonra, dürtüler bir sonraki hücre kümesine gider - üst olivar pontin kompleksinin çekirdeği. Superior zeytin kompleksinin koklear çekirdeklerinden ve çekirdeklerinden gelen tüm afferent yollar, orta beynin işitsel merkezi olan posterior kollikülde veya alt kollikulusta sonlanır. Buradan sinir uyarıları, hücrelerinin süreçleri işitsel kortekse gönderilen talamusun iç genikülat gövdesine girer. İşitsel korteks, temporal lobun üst kısmında bulunur ve 41. ve 42. alanları içerir (Brodman'a göre).

Yükselen (aferent) işitsel yola ek olarak, duyu akışını düzenlemek için tasarlanmış inen bir merkezkaç veya efferent yol da vardır.

.İşitsel bilgileri işleme ilkeleri ve psikoakustiğin temelleri

Sesin ana parametreleri, yoğunluğu (veya ses basınç seviyesi), frekansı, süresi ve ses kaynağının mekansal lokalizasyonudur. Bu parametrelerin her birinin algılanmasının altında hangi mekanizmalar yatmaktadır?

ses yoğunluğu reseptör seviyesinde, reseptör potansiyelinin genliği ile kodlanır: ses ne kadar yüksekse, genlik o kadar büyük olur. Ancak burada, görsel sistemde olduğu gibi, doğrusal değil, logaritmik bir bağımlılık vardır. Görsel sistemin aksine, işitsel sistem de başka bir yöntem kullanır - uyarılmış reseptörlerin sayısına göre kodlama (farklı saç hücrelerindeki farklı eşik seviyeleri nedeniyle).

İşitme sisteminin merkezi kısımlarında, yoğunluğun artmasıyla, kural olarak, sinir uyarılarının sıklığı artar. Bununla birlikte, merkezi nöronlar için en önemlisi, mutlak yoğunluk seviyesi değil, zaman içindeki değişiminin doğasıdır (genlik-zamansal modülasyon).

Ses titreşimlerinin frekansı. Bazal membrandaki reseptörler kesin olarak tanımlanmış bir sırada bulunur: kokleanın oval penceresine daha yakın olan kısımda, reseptörler yüksek frekanslara tepki verir ve zarın üst kısmına daha yakın olan kısmında bulunanlar. koklea düşük frekanslara tepki verir. Böylece sesin frekansı, reseptörün bazal membran üzerindeki konumuna göre kodlanır. Bu kodlama yöntemi aynı zamanda üstteki yapılarda da korunur, çünkü bunlar ana zarın bir tür "haritası"dır ve buradaki sinir elemanlarının göreceli konumu, taban zarındakine tam olarak karşılık gelir. Bu ilkeye topikal denir. Aynı zamanda, duyusal sistemin yüksek seviyelerinde, nöronların artık saf bir tona (frekansa) değil, zaman içindeki değişimine, yani. kural olarak şu veya bu biyolojik anlamı olan daha karmaşık sinyallere.

Ses süresi uyaranın tüm süresi boyunca uyarılabilen tonik nöronların deşarj süresi ile kodlanır.

Mekansal ses yerelleştirmeöncelikle iki farklı mekanizma tarafından sağlanır. Bunların dahil edilmesi, sesin frekansına veya dalga boyuna bağlıdır. Düşük frekanslı sinyallerde (yaklaşık 1.5 kHz'e kadar), dalga boyu, bir kişide ortalama 21 cm'ye eşit olan kulaklar arası mesafeden daha azdır.Bu durumda, farklı varış zamanı nedeniyle kaynak lokalizedir. azimut'a bağlı olarak her kulaktaki ses dalgasının 3 kHz'den büyük frekanslarda, dalga boyu açıkça kulaklar arası mesafeden daha azdır. Bu tür dalgalar başın etrafında dolaşamazlar, ses titreşimlerinin enerjisini kaybederken çevredeki nesnelerden ve kafadan tekrar tekrar yansıtılırlar. Bu durumda, lokalizasyon esas olarak yoğunluktaki interaural farklılıklar nedeniyle gerçekleştirilir. 1.5 Hz ila 3 kHz frekans aralığında, zamansal lokalizasyon mekanizması yoğunluk tahmin mekanizmasına dönüşür ve geçiş bölgesi ses kaynağının yerini belirlemek için elverişsiz hale gelir.

Bir ses kaynağının yerini tespit ederken, mesafesini değerlendirmek önemlidir. Sinyalin yoğunluğu, bu sorunun çözümünde önemli bir rol oynar: gözlemciden ne kadar uzak olursa, algılanan yoğunluk o kadar düşük olur. Büyük mesafelerde (15 m'den fazla), bize gelen sesin spektral bileşimini hesaba katarız: yüksek frekanslı sesler daha hızlı kaybolur, yani. Daha kısa bir mesafe "koş", düşük frekanslı sesler, aksine, daha yavaş azalır ve daha fazla yayılır. Bu yüzden uzak bir kaynaktan yayılan sesler bize daha düşük geliyor. Mesafe değerlendirmesini büyük ölçüde kolaylaştıran faktörlerden biri, ses sinyalinin yansıtıcı yüzeylerden yansımasıdır, yani. yansıyan sesin algılanması.

İşitme sistemi, sadece sabit bir yerin değil, aynı zamanda hareketli bir ses kaynağının yerini de belirleyebilir. Bir ses kaynağının lokalizasyonunu değerlendirmenin fizyolojik temeli, üst olivar kompleksinde, arka kollikülde, iç genikulat gövdede ve işitsel kortekste yer alan sözde hareket algılayıcı nöronların aktivitesidir. Ama burada başrol üst zeytinlere ve arka tepelere aittir.

Öz kontrol için sorular ve görevler

1. İşitme organının yapısını düşünün. Dış kulağın işlevlerini açıklar.

2. Rol nedir ses titreşimlerinin iletiminde orta kulak?

3. Kokleanın yapısını ve Corti organını düşünün.

4. İşitsel reseptörler nelerdir ve uyarılmalarının doğrudan nedeni nedir?

5. Ses titreşimlerinin sinir uyarılarına dönüşümü nasıldır?

6. İşitsel analiz cihazının merkezi kısımlarını tanımlayın.

7. Ses yoğunluğu kodlamasının mekanizmalarını açıklayın. farklı seviyeler işitsel sistem?

8. Ses frekansı nasıl kodlanır?

9. Hangi mekansal ses lokalizasyonu mekanizmalarını biliyorsunuz?

10. İnsan kulağı sesleri hangi frekans aralığında algılar? İnsanlarda neden en düşük yoğunluk eşikleri 1-2 kHz bölgesindedir?

Konuşma sinyalleri de dahil olmak üzere dış ortamın ses sinyalleri (ses radyasyonu) (esas olarak farklı frekans ve güçlere sahip hava titreşimleri). Bu özellik, aşağıdakilerin katılımıyla uygulanmaktadır - temel bileşen zor bir evrim yolundan geçmiştir.

İşitsel duyu sistemi aşağıdaki bölümlerden oluşur:

• dış, orta ve iç kulaktan oluşan karmaşık bir özel organ olan periferik bölüm;
• iletken bölüm - kokleanın sarmal düğümünde bulunan iletken bölümün ilk nöronu, iç kulağın reseptörlerinden alır, buradan bilgi lifleri boyunca, yani. işitsel sinir boyunca (8 çift kraniale dahildir) sinirler) medulla oblongata'daki ikinci nörona ve çaprazlamadan sonra, liflerin bir kısmı posterior kolikulustaki üçüncü nörona ve bir kısmı çekirdeklere - iç genikülat gövdeye gider;
• kortikal bölüm, birincil (projeksiyon) işitsel alanda ve kortekste bulunan ve duyumun görünümünü sağlayan dördüncü nöron tarafından temsil edilir ve yakınlarda bulunan ikincil işitsel alanda ses bilgisinin daha karmaşık işlenmesi gerçekleşir. Algı oluşumu ve bilginin tanınması için. Alınan bilgi, diğer bilgi formlarıyla entegre olduğu alt parietal bölgenin üçüncül alanına girer.

İşitme, 16 ila 20.000 Hz frekanslı, değişen mühürlerden ve havanın seyrekleşmesinden oluşan ses dalgalarını algılayabilen ve ayırt edebilen bir insan duyu organıdır. 1 Hz'lik (hertz) bir frekans, 1 saniyedeki 1 osilasyona eşittir). Infrasounds (frekans 20 Hz'den az) ve ultrasonlar (frekans 20.000 Hz'den fazla) insan kulağı algılayamaz.

İnsan işitsel analizörü üç bölümden oluşur:

İç kulakta bulunan reseptör aparatı;

Sinir yolları (sekizinci çift kranial sinir);

Serebral korteksin temporal loblarında bulunan işitme merkezi.

İşitsel reseptörler (fonoreseptörler veya Corti organı), temporal kemiğin piramidinde bulunan iç kulağın kokleasında bulunur. Ses titreşimleri, işitsel alıcılara ulaşmadan önce, işitme organının kulağa benzer ses ileten ve ses yükseltici aygıtları sisteminden geçer.

Kulak sırayla 3 bölümden oluşur: harici, .

Dış kulak sesleri yakalamaya hizmet eder ve kulak kepçesi ve dış işitsel kanaldan oluşur. Kulak kepçesi, dışta deri ile kaplanmış elastik kıkırdaktan oluşur ve altta, yağ dokusu ile doldurulmuş ve lob adı verilen bir kat ile desteklenir.

Dış kulak yolu 2,5 cm uzunluğa kadardır, ince tüylü deri tarafından dışarı atılır ve modifiye edilir. ter bezleri yağ hücrelerinden oluşan kulak kiri üreten ve kulak boşluğunu toz ve sudan koruma işlevini yerine getirir. Dış işitsel meatus, ses dalgalarını algılayabilen kulak zarı ile sona erer.

kulak boşluğu ve işitsel (östaki) tüpünden oluşur. Dış ve orta kulak arasındaki sınırda, dışta epitel, içte ise mukoza zarı ile kaplı kulak zarı bulunur. Kulak zarına yaklaşan ses titreşimleri, kulak zarının aynı frekansta titreşmesine neden olur. İTİBAREN içeri Zar, içinde birbirine bağlı işitsel kemiklerin bulunduğu kulak boşluğunu içerir: çekiç (timpanik membrana yapışır), örs ve üzengi (iç kulağın giriş kapısının oval penceresini kapatır). Kulak zarından gelen titreşimler kemikçik sistemi aracılığıyla iç kulağa iletilir. İşitsel kemikçikler, ses titreşimlerinin aralığını azaltan, ancak amplifikasyonlarına katkıda bulunan kaldıraçlar oluşturacak şekilde yerleştirilir.

Eşleştirilmiş östaki boruları, iç sol ve sağ kulağın boşluklarını, atmosferik ve sesin dengelenmesine yardımcı olan nazofarenks ile birleştirir. açık ağız) kulak zarının dışına ve içine basınç.

İç kulak, temporal kemiğin piramidinin boşluğunda bulunur ve kemikli ve zarlı bir labirente bölünmüştür. Birincisi kemikli bir boşluktur ve girişten, üç yarım daire biçimli kanaldan (daha sonra tartışılacak olan denge organının vestibüler aparatının yeri) ve iç kulağın kıvrımından oluşur. Membran labirent, bağ dokusu tarafından oluşturulur ve kemikli labirentlerin boşluklarında bulunan karmaşık bir tübül sistemidir. İç kulağın tüm boşlukları, membranöz labirentin ortasında endolenf olarak adlandırılan ve dışında perilenf olarak adlandırılan sıvı ile doldurulur. Girişte iki zarlı cisim vardır: yuvarlak ve oval keseler. Üç yarım daire kanalının membranöz labirentleri, vestibüler aparatı oluşturan beş delikli oval keseden (pistil) başlar ve membranöz koklear kanal yuvarlak keseye bağlanır.

İç kulağın kıvrımı, kokleanın 35 mm uzunluğa kadar interosseöz labirentidir, bu, boyuna bazal ve sinovyal (Reissner) zarlarla vestibüler veya vestibül merdivenlere bölünür (vestibülün oval penceresinden başlar), kulak merdivenleri (yuvarlak bir pencere veya perilenf dalgalanmalarını mümkün kılan ikincil kulak zarı ile sonlanır) ve orta basamaklar veya membranöz koklear kanal bağ dokusu. Kokleanın tepesindeki (kendi ekseni etrafında 2.5 tur olan) vestibüler ve timpanik skala boşlukları ince bir kanalla (hechicotrema) birbirine bağlanır ve belirtildiği gibi perilenf ve membranöz koklear kanalın boşluğu ile doldurulur. endolenf ile doldurulur. Membranöz koklear kanalın ortasında, spiral veya Corti organı (Corti organı) adı verilen bir ses algılayan aparat vardır. Bu organ, yaklaşık 24 bin lifli liflerden oluşan bir ana (bazal) zara sahiptir. Ana zar (Plaka) üzerinde, bir dizi destekleyici ve işitsel reseptör olan 4 sıra saç (hassas) hücre bulunur. Corti organının ikinci yapısal kısmı, tüy hücrelerinin üzerinde asılı olan ve sütun hücreleri veya Corti'nin çubukları tarafından desteklenen örtülü veya lifli plakadır. belirli özellik saç hücrelerinin her birinin üzerinde 150'ye kadar kıl (mikro villus) bulunmasıdır. Duyarlılık seviyesinde (uyarma için) farklılık gösteren bir sıra (3,5 bin) iç ve 3 sıra (20 bine kadar) dış saç hücresi ayırt edilir. iç hücreler tüylerinin örtü tabakasıyla neredeyse hiç teması olmadığı için daha fazla enerji gerekir). Dış saç hücrelerinin tüyleri endolenf tarafından yıkanır ve doğrudan temas halindedir ve kısmen integumenter plakanın maddesine daldırılır. Saç hücrelerinin tabanları, işitsel sinirin sarmal dalının sinir süreçleriyle kaplıdır. Medulla oblongata (VIII çift kraniyal sinirin çekirdeğinin bölgesinde) işitsel yolun ikinci nöronunu içerir. Ayrıca, bu yol orta beynin chotirigorbik gövdesinin (çatısının) alt tüberküllerine gider ve kısmen talamusun medial genikülat gövdeleri seviyesinden geçerek, içerdiği birincil işitsel korteksin (birincil işitsel alanlar) merkezlerine gider. sol ve sağın üst kısmının Sylvian sulkus bölgesinde geçici loblar beyin zarı. Tonalite, tını, tonlamalar ve diğer ses tonları arasında ayrım yapan ve aynı zamanda mevcut bilgileri bir kişinin belleğindekilerle karşılaştıran (ses görüntülerinden “bahsetmeyi” sağlayan) ilişkisel işitsel alanlar, birincil olanlara bitişiktir ve önemli bir alanı kapsar.

İşitme organı için elastik cisimlerin titreşiminden kaynaklanan ses dalgaları yeterli bir uyarıcıdır. Hava, su ve diğer ortamlardaki ses titreşimleri, periyodik (tonlar olarak adlandırılan ve yüksek ve alçak olan) ve periyodik olmayan (gürültü) olarak ayrılır.Her ses tonunun ana özelliği, ses dalgasının uzunluğudur, bu da ses dalgasının uzunluğuna karşılık gelir. 1 saniyede belirli bir salınım sıklığı (sayısı). Bir ses dalgasının uzunluğu, sesin 1 saniyede kat ettiği yolun, aynı anda ses çıkaran vücut tarafından gerçekleştirilen tam titreşimlerin sayısına bölünmesiyle belirlenir. Belirtildiği gibi, insan kulağı gücü desibel (dB) olarak ifade edilen 16-20000 Hz aralığındaki ses titreşimlerini algılayabilir. Sesin gücü, hava parçacıklarının titreşimlerinin aralığına (genlik) bağlıdır ve tını (renk) ile karakterize edilir. Kulak, 1000 ila 4000 Hz'lik bir salınım frekansı ile seslere karşı en büyük uyarılabilirliğe sahiptir. Bu göstergenin altında ve üstünde, kulağın uyarılabilirliği azalır.

Modern fizyolojide, rezonans işitme teorisi kabul edilir., bir zamanlar K. L. Helmholtz (1863) tarafından önerildi. Dış kulak yoluna giren hava ses dalgaları kulak zarının titreşimlerine neden olur ve bu daha sonra kulak zarının bu ses titreşimlerini mekanik olarak 35-40 kat ve üzengi kemiği ve oval pencere yoluyla yükselten işitsel kemikçikler sistemine iletilir. vestibülün iç kısmı onları vestibüler boşlukta bulunan perilenfa ve kıvrımın timpanik adımlarına iletir. Perilenfteki dalgalanmalar, sırayla, koklear kanalın boşluğunda bulunan endolenfte senkron dalgalanmalara neden olur. Bu, lifleri farklı uzunluklarda olan, farklı tonlara ayarlanmış ve aslında çeşitli ses titreşimleriyle uyum içinde titreşen bir dizi rezonatörü temsil eden bazal (ana) zarın karşılık gelen titreşimlerine neden olur. En kısa dalgalar ana zarın tabanında ve en uzun - üstte algılanır.

Ana zarın ilgili rezonans bölümlerinin salınımı sırasında, üzerinde bulunan bazal ve hassas tüy hücreleri de titreşir. Saç hücrelerinin terminal mikrovillileri, bu hücrelerde işitsel duyunun uyarılmasına ve koklear sinirin lifleri boyunca sinir uyarılarının merkeze daha fazla iletilmesine yol açan integumenter plakadan deforme olur. gergin sistem. Ana zarın lifli liflerinin tam izolasyonu olmadığından, kıllar ve komşu hücreler aynı anda titreşmeye başlar, bu da üst tonlar oluşturur (2, 4, 8 vb. . ana tonun salınım sayısından kat daha fazla). Bu efekt, ses duyumlarının hacmini ve polifonisini belirler.

Güçlü seslere uzun süre maruz kaldığında, ses analizörünün uyarılabilirliği azalır ve uzun süre sessizlikte kalarak artar, bu da işitme adaptasyonunu yansıtır. En büyük adaptasyon, daha yüksek seslerin olduğu bölgede gözlenir.

Aşırı ve uzun süreli gürültü sadece işitme kaybına yol açmaz, insanlarda ruhsal bozukluklara da neden olabilir. Gürültünün insan vücudu üzerinde spesifik ve spesifik olmayan etkileri vardır. Spesifik etki, işitme bozukluğunda kendini gösterir değişen dereceler ve spesifik olmayan - çeşitli otonomik reaktivite bozukluklarında, işlevsel durum kardiyovasküler sistem ve sindirim kanalı, endokrin bozuklukları vb. Genç ve orta yaşlı insanlarda, bir saat süren 90 dB'lik bir gürültü seviyesinde, serebral korteks hücrelerinin uyarılabilirliği azalır, hareketlerin koordinasyonu, görme keskinliği, net görme stabilitesi bozulur, görsel ve işitsel-motor reaksiyonların gizli periyodu. 95-96 dB seviyesinde gürültüye maruz kalma koşulları altında aynı çalışma süresi için, daha da fazlası var. ciddi ihlaller beyin mantarı dinamikleri, aşkın inhibisyon gelişir, vejetatif işlev bozuklukları yoğunlaşır, kas performansı göstergeleri (dayanıklılık, yorgunluk) ve performans göstergeleri önemli ölçüde bozulur. Seviyesi 120 dB'ye ulaşan uzun süreli gürültüye maruz kalma, belirtilenlere ek olarak nevrastenik belirtiler şeklinde rahatsızlıklara neden olur: sinirlilik, baş ağrısı, uykusuzluk, bozukluklar endokrin sistem. Bu koşullar altında, kardiyovasküler sistemin durumunda da önemli değişiklikler meydana gelir: vasküler ton bozulur, kalp kasılmalarının ritmi bozulur ve kan basıncı artar.

Gürültü özellikle çocuklar ve ergenler üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. İşitsel ve diğer analizörlerin işlevsel durumunun bozulması, okulun ana binalarında yoğunluk seviyesi 40 ila 50 dB arasında değişen "okul" gürültüsünün etkisi altındaki çocuklarda zaten gözlenmektedir. Sınıfta ortalama gürültü şiddeti 50-80 dB olup, teneffüslerde ve Spor salonları ve atölyeler 95-100 dB'ye ulaşabilir. Önem"okul" gürültüsünün azaltılmasında hijyenik olarak doğru konum okul binasındaki dersliklerin yanı sıra önemli gürültünün oluştuğu odaların dekorasyonunda ses yalıtım malzemelerinin kullanılması.

Koklear organ, çocuğun doğumundan beri çalışmaktadır, ancak yenidoğanlarda kulaklarının yapısal özellikleriyle ilişkili göreceli sağırlık vardır: kulak zarı yetişkinlerden daha kalındır ve neredeyse yatay olarak yerleştirilmiştir. Yenidoğanlarda orta kulak boşluğu, işitsel kemikçiklerin titreşmesini zorlaştıran amniyotik sıvı ile doludur. Bir çocuğun yaşamının ilk 1.5-2 ayında bu sıvı yavaş yavaş çözülür ve bunun yerine nazofarenksten işitsel (Eustachisvi) tüpler yoluyla hava girer. işitsel trompetçocuklarda yetişkinlerden (3,5-4 cm) daha geniş ve daha kısadır (2-2,5 cm), bu da yetersizlik, kusma, burun akıntısı sırasında orta kulak boşluğuna mikrop, mukus ve sıvı girişi için uygun koşullar yaratır. orta kulak iltihabına (otitis media) neden olabilir.

2. ayın sonunda 3. ayın başında olur. Yaşamın ikinci ayında, çocuk zaten farklı ses tonlarını ayırt edebiliyor, 3-4 ayda sesin perdesini 1 ila 4 oktav aralığında ve 4-5 ayda sesleri ayırt etmeye başlıyor. koşullu refleks uyaranları haline gelir. 5-6 aylık çocuklar ana dillerinin seslerine daha aktif tepki verme becerisi kazanırken, belirli olmayan seslere verilen tepkiler yavaş yavaş kaybolur. 1-2 yaşında çocuklar hemen hemen tüm sesleri ayırt edebilirler.

Bir yetişkinde duyarlılık eşiği 10-12 dB, 6-9 yaş arası çocuklarda 17-24 dB, 10-12 yaş arası - 14-19 dB'dir. En yüksek işitme keskinliği orta ve üzeri yaştaki çocuklarda elde edilir. okul yaşı. Çocuklar düşük tonları daha iyi algılar.