Войти
Бинауральное слияние или бинауральное слияние - это когнитивный процесс, включающий «слияние» различной слуховой информации, представленной бинаурально или каждому уху. У людей этот процесс важен для понимания речи, поскольку одно ухо может улавливать больше информации о речевых стимулах, чем другое.
Процесс бинаурального слияния важен для вычисления местоположения источников звука в горизонтальной плоскости (локализация звука ), и он важен для разделения звука. Звуковое разделение относится к способности идентифицировать акустические компоненты от одного или нескольких источников звука. Бинауральная слуховая система очень динамична и способна быстро регулировать свойства настройки в зависимости от контекста, в котором слышны звуки. Каждая барабанная перепонка перемещается одномерно; слуховой мозг анализирует и сравнивает движения обеих барабанных перепонок, чтобы извлечь физические сигналы и синтезировать слуховые объекты.
Когда стимуляция от звука достигает уха, барабанная перепонка отклоняется в механически, и три кости среднего уха (косточки ) передают механический сигнал в улитку, где волосковые клетки преобразуют механический сигнал в электрический сигнал. Слуховой нерв, также называемый улитковым нервом, затем передает потенциалы действия в центральную слуховую нервную систему.
. При бинауральном слиянии входящие сигналы от обоих ушей объединяются и сливаются в создать полную слуховую картину в стволе мозга. Следовательно, сигналы, посылаемые в центральную слуховую нервную систему, представляют собой полную картину, интегрированную информацию от обоих ушей, а не от одного уха.
Эффект бинаурального шумоподавления является результатом ядер времени обработки ствола мозга, амплитуды и спектральных различий между двумя ушами. Звуки объединяются, а затем разделяются на слуховые объекты. Для того, чтобы этот эффект имел место, требуется нейронная интеграция с обеих сторон.
Передачи из SOC в мостах ствол мозга проходит вдоль латерального лемниска до IC, расположенного в среднем мозге. Затем сигналы передаются в таламус и далее в восходящий слуховой путь. Когда звук распространяется во внутреннюю барабанную перепонку позвоночных млекопитающих, он встречается с волосковыми клетками. которые выстилают базилярную мембрану улитки внутреннего уха. Улитка получает слуховую информацию для бинауральной интеграции. В улитке эта информация преобразуется в электрические импульсы, которые проходят через кохлеарный нерв, который простирается от улитки до вентрального ядра улитки, расположенного в мосту ствол мозга. боковой лемниск проецируется от ядра улитки в верхний оливарный комплекс (SOC), набор ядер ствола мозга, состоящий в основном из двух ядер, медиальная верхняя олива (MSO) и латеральная верхняя олива (LSO), и является основным местом бинаурального слияния. Подразделение вентрального ядра улитки, которое касается бинаурального слияния, - это переднее вентральное ядро кохлеара (AVCN). AVCN состоит из сферических кустистых клеток и глобулярных кустистых клеток, а также может передавать сигналы в медиальное ядро трапециевидного тела (MNTB), нейрон которого проецируется на MSO. Передачи от SOC передаются в нижний бугорок (IC) через латеральный лемниск. На уровне IC бинауральное слияние завершено. Сигнал поднимается в таламокортикальную систему, и сенсорные входы в таламус затем передаются в первичную слуховую кору.
Ухо анализирует и кодирует звук. размеры. Бинауральное слияние отвечает за предотвращение создания множественных звуковых образов от источника звука и его отражений. Преимущества этого явления более заметны в маленьких комнатах, уменьшаясь по мере того, как отражающие поверхности располагаются дальше от слушателя.
Центральная слуховая система сходится входы от обоих ушей (входы не содержат явной пространственной информации) на отдельные нейроны в стволе мозга. Эта система содержит множество подкорковых узлов, выполняющих интегративные функции. Слуховые ядра собирают, интегрируют и анализируют афферентное питание, результатом является представление слухового пространства. Подкорковые слуховые ядра отвечают за извлечение и анализ размеров звуков.
Интеграция звукового стимула является результатом анализа частоты (высоты звука), интенсивности и пространственной локализации звука. источник звука. После определения источника звука клетки нижних слуховых путей специализируются на анализе физических параметров звука. Суммирование наблюдается, когда громкость звука от одного стимула воспринимается как имеющая удваивается, когда слышно обоими ушами, а не только одним. Этот процесс суммирования называется бинауральным суммированием и является результатом разной акустики в каждом ухе в зависимости от того, откуда исходит звук.
Улитковый нерв простирается от улитки внутреннего уха до расположенных вентральных ядер улитки. в мосту ствола мозга, передача слуховых сигналов в верхний оливарный комплекс, где он должен быть бинаурально интегрирован.
MSO содержит клетки, которые функционируют для сравнения входных сигналов от левого и правого ядер улитки. Настройка нейронов в MSO благоприятствует низким частотам, тогда как нейроны в LSO предпочитают высокие частоты.
GABA B рецепторы в LSO и MSO участвуют в балансе возбуждающих и тормозных входов. Рецепторы GABA B связаны с G-белками и обеспечивают способ регулирования синаптической эффективности. В частности, рецепторы GABA B модулируют возбуждающие и тормозящие входы в LSO. Функционирует ли рецептор ГАМК B как возбуждающий или тормозящий для постсинаптического нейрона, зависит от точного местоположения и действия рецептора.
Локализация звука - это умение правильно определять направленное расположение звуков. Звуковой раздражитель, локализованный в горизонтальной плоскости, называется азимутом ; в вертикальной плоскости это называется отметкой. При локализации используются время, интенсивность и спектральные различия звука, поступающего в два уха. Локализация низкочастотных звуков осуществляется путем анализа межуральной разницы во времени (ITD). Локализация высокочастотных звуков достигается путем анализа межзубной разницы уровней (ILD).
Потенциалы действия возникают в волосковых клетках улитка и распространяется в ствол мозга ; синхронизация этих потенциалов действия и передаваемый ими сигнал предоставляют информацию SOC об ориентации звука в пространстве. Обработка и распространение потенциалов действия происходит быстро, поэтому сохраняется информация о времени появления слышимых звуков, что имеет решающее значение для бинауральной обработки. Каждая барабанная перепонка движется в одном измерении, а слуховой мозг анализирует и сравнивает движения обеих барабанных перепонок, чтобы синтезировать слуховые объекты. Эта интеграция информации от обоих ушей составляет суть бинаурального слияния. Бинауральная система слуха включает локализацию звука в горизонтальной плоскости, в отличие от монофонической системы слуха, которая включает локализацию звука в вертикальной плоскости.
Первичная стадия бинаурального слуха. слияние, обработка бинауральных сигналов, происходит в SOC, где сначала сходятся афферентные волокна левого и правого слуховых путей. Эта обработка происходит из-за взаимодействия возбуждающих и тормозных входов в LSO и MSO. SOC обрабатывает и интегрирует бинауральную информацию в форме ITD и ILD, поступающую в ствол мозга из улиток. Эта начальная обработка ILD и ITD регулируется рецепторами GABA B.
Слуховое пространство бинаурального слуха строится на основе анализа различий в два разных бинауральных сигнала в горизонтальной плоскости: уровень звука, или ILD, и время прихода в два уха, или ITD, которые позволяют сравнивать звук, слышимый на каждой барабанной перепонке. ITD обрабатывается в MSO и возникает из-за того, что звуки приходят в одно ухо раньше, чем в другое; это происходит, когда звук не исходит непосредственно впереди или позади слушающего. ILD обрабатывается в LSO и является результатом эффекта затенения, возникающего в ухе, находящемся дальше от источника звука. Выходы из SOC нацелены на дорсальное ядро латерального лемниска, а также в IC.
нейроны LSO возбуждаются входами от одного уха и подавляются входами от другой, и поэтому упоминаются как нейроны IE. Возбуждающие сигналы поступают в LSO от сферических кустистых клеток ипсилатерального ядра улитки, которые объединяют входы, поступающие от нескольких волокон слухового нерва. Тормозящие входы поступают в LSO от глобулярных кустистых клеток контралатерального ядра улитки.
нейроны MSO возбуждаются с двух сторон, Это означает, что они возбуждаются сигналами от обоих ушей, поэтому их называют EE-нейронами. Волокна левого ядра улитки оканчиваются слева от нейронов MSO, а волокна из правого ядра улитки оканчиваются справа от нейронов MSO. Возбуждающие входы в MSO от сферических кустистых клеток опосредуются глутаматом, а ингибирующие входы в MSO от глобулярных кустистых клеток опосредуются глицином. Нейроны MSO извлекают информацию ITD из бинауральных входов и разрешают небольшие различия во времени поступления звуков в каждое ухо. Выходы от MSO и LSO отправляются через боковой лемниск на IC, который интегрирует пространственную локализацию звука. В IC акустические сигналы обрабатываются и фильтруются в отдельные потоки, формируя основу распознавания слуховых объектов.
В настоящее время проводятся исследования дисфункции бинаурального канала. слияние у людей с аутизмом. неврологическое расстройство аутизм связан со многими симптомами нарушения функции мозга, включая снижение слуха, как одностороннее, так и двустороннее. У людей с аутизмом, страдающих потерей слуха, сохраняются такие симптомы, как трудности при прослушивании фонового шума и нарушение локализации звука. И способность отличать отдельные динамики от фонового шума, и процесс локализации звука являются ключевыми продуктами бинаурального слияния. Они особенно связаны с правильным функционированием SOC, и появляется все больше доказательств того, что морфологические аномалии в стволе мозга, а именно в SOC, у аутичных людей являются причиной нарушений слуха. Нейроны MSO людей с аутизмом демонстрируют атипичные анатомические особенности, включая атипичную форму клеток и ориентацию тела клетки, а также звездчатые и веретенообразные образования. Данные также предполагают, что нейроны LSO и MNTB содержат различную дисморфологию у аутичных людей, такую как неправильные звездчатые и веретенообразные формы и меньший, чем нормальный размер. Более того, в стволе мозга аутичных людей наблюдается значительное истощение нейронов SOC. Все эти структуры играют решающую роль в правильном функционировании бинаурального слияния, поэтому их дисморфология может быть, по крайней мере, частично ответственна за возникновение этих слуховых симптомов у аутичных пациентов.
