4. Horen Flashcards
Hoe ontstaat geluid?
Geluid ontstaat door beweging/trilling van een object. bijv. trillen van stembanden
Menselijke auditieve systeem is in staat een enorm scala aan veranderingen in luchtdruk te detecteren, van ongeveer 0.00002 tot meer dan 100 Pascal.
De rol van het horende brein is echter niet alleen om dergelijke veranderingen te detecteren. Het doel van
horen is niet om een letterlijke afbeelding van de buitenwereld te creëren, maar eerder om een intern model van de wereld te construeren dat kan worden geïnterpreteerd en waar naar gehandeld kan worden.
Pure tonen
Geluiden met een sinusvormige golfvorm (wanneer drukverandering wordt uitgezet tegen de tijd).
Hebben een karakteristieke toonhoogte die gerelateerd is aan de frequentie van de geluidsgolf.
Toonhoogte/pitch
De waargenomen eigenschap van geluiden waardoor ze van laag naar hoog kunnen worden gerangschikt.
Luidheid
De waargenomen intensiteit van het geluid.
Grondfrequentie (fundamental frequency)
De laagste frequentiecomponent van een complex geluid dat de waargenomen toonhoogte bepaalt.
In het dagelijks leven zijn zuivere tonen zelden te horen. Zo kan een pianonoot van 220 Hz worden beschreven in termen van sinusoïden bij 220 Hz, 440 Hz, 660 Hz enzovoort. De laagste component, de grondfrequentie (f0), bepaalt typisch de waargenomen toonhoogte van een muzieknoot.
Ontbrekend fundamenteel fenomeen
Als de grondfrequentie van een complex geluid wordt verwijderd, wordt de toonhoogte niet als verandering waargenomen (de hersenen herstelden het).
Timbre
De perceptuele kwaliteit van een geluid stelt ons in staat om onderscheid te maken tussen verschillende muziekinstrumenten.
De relatieve intensiteitsniveaus van de verschillende sinusoïde componenten van muziekgeluiden zijn belangrijk om onderscheid te kunnen maken tussen dezelfde noten die op verschillende muziekinstrumenten worden gespeeld, d.w.z. het timbre.
Cochlea
Slakkenhuis
Deel van binnenoor dat door vloeistof overgedragen geluid omzet in neurale impulsen.
Basilair membraan
Membraan in het slakkenhuis dat kleine haarcellen bevat die zijn gekoppeld aan neurale receptoren.
Primaire auditieve cortex
~ A1 ~ Kern-regio
Belangrijkste corticale gebied om auditieve
thalamische input te ontvangen.
Bevindt zich in de gyrus van Heschl in temporale lobben en wordt omgeven door aangrenzende secundaire auditieve corticale gebieden die de belt- en parabeltregio’s worden genoemd. Deze secundaire
regio’s krijgen ook enige input van de mediale geniculate nucleus en daarom veroorzaakt schade aan de primaire auditieve cortex geen volledige doofheid, maar leidt dit tot problemen bij het identificeren en lokaliseren van geluiden.
Belt- & parabeltregio
Belt-regio
Deel van de secundaire auditieve cortex, met veel projecties van de primaire auditieve cortex.
Parabelt regio
Deel van de secundaire auditieve cortex, die projecties ontvangt van het aangrenzende gordelgebied.
Tonotopische organisatie
Principe dat qua frequentie dicht bij elkaar klinkt, wordt weergegeven door neuronen die ruimtelijk dicht bij elkaar in de hersenen liggen.
Van het vroege auditieve systeem kan worden gezegd dat het een tonotopische organisatie heeft. Net zoals verschillende delen van het basilair membraan maximaal reageren op verschillende geluidsfrequenties, reageren neuronen in de gehoorzenuw maximaal op bepaalde geluidsfrequenties meer dan andere. Bij zowel mensen als andere dieren zijn er aanwijzingen dat het centrale gebied van de primaire auditieve cortex reageert op lagere frequenties en de buitenste gebieden, aan beide zijden, op hogere frequenties.
Sparse scanning
Bij fMRI, korte pauze in scannen om geluiden in relatieve stilte te kunnen presenteren
Auditieve berichten worden via twee soorten paden naar de hersenen overgebracht
- Primaire auditieve route die uitsluitend berichten van het slakkenhuis vervoert
- Nietprimaire route (~ reticulaire sensorische route) die alle soorten sensorische berichten vervoert.
De auditieve zenuw loopt van de cochlea naar de cochlear nuclei in de hersenstam, vandaar gaan projecties naar de medial geniculate nucleus van de thalamus, en van daaruit naar de primary auditory cortex in de temporal lobes, die wordt omringd door de secondary auditory cortical areas: de belt & parabelt regions.
▌Vergelijking tussen auditieve en visuele systeem
TABEL P 44
FUNCTIEVERWERKING IN DE AUDITIEVE CORTEX
Net als bij het gezichtsvermogen is er enig bewijs van hiërarchische verwerking van informatie over auditieve kenmerken. Dit betekent dat vroege corticale gebieden minder complexe kenmerken verwerken dan latere corticale gebieden. Een voorbeeld is de respons op specifiek gedefinieerde frequenties in de primaire cortex tot een range van frequenties in het secundaire belt-gebied. Er is enig bewijs voor een potentieel “toonhoogtegebied” dat reageert op de psychologische variabele van toonhoogte in tegenstelling tot de fysieke eigenschappen van het geluid.
Een onderzoeker geeft een samenvatting van hoe complexere auditieve kenmerken op een hiërarchische manier worden geconstrueerd vanuit kern → belt → parabelt regio’s. Eencellige opnames bij primaten laten zien dat de neuronen in het kerngebied reageren op nauw gedefinieerde frequenties, terwijl cellen in het beltgebied reageren op een bredere frequentieband. Er wordt een hiërarchie van auditieve verwerking waargenomen bij mensen in fMRI onderzoek, waarbij kernregio’s reageren op pure tonen en de omliggende belt- en parabeltregio’s respectievelijk reageren op ruisbanden en vocalisaties. Neuronen van de auditieve cortex reageren niet alleen op frequentie gerelateerde informatie; ze reageren ook op bepaalde luidheidsniveaus en bepaalde ruimtelijke locaties.
“WAT” VS “WAAR” ROUTE
Sommige neuronen/regio’s zijn relatief gespecialiseerd in het coderen van de inhoud van het geluid, en andere neuronen/regio’s zijn relatief gespecialiseerd in het coderen van waar het geluid vandaan komt.
- Dorsale route (“waar”) waarbij pariëtale lobben betrokken zijn die zich bezighouden met het lokaliseren van geluiden,
- Ventrale route (“wat”) langs temporale lobben die zich bezighouden met identificeren van geluiden.
Voor geluiden die kunnen worden gereproduceerd, is een aanvullende suggestie dat de auditieve dorsale route fungeert als een “hoe”-route.
Er zijn twee brede oplossingen om te bepalen waar een geluid zich bevindt:
- INTER-AURALE VERSCHILLEN: Als een geluid gelateraliseerd is, zal het eerder bij ene oor aankomen (inter-aurale tijdsverschil) en minder intens zijn bij het verste oor omdat het in de “schaduw” van het hoofd ligt (inter-aural intensiteitsverschil).
- VERVORMINGEN GELUIDSGOLF DOOR HOOFD EN OORSCHELPEN: Hersenen ontwikkelen een intern model van hoe geluiden worden vervormd door unieke vorm van iemands oor en hoofd (head-related transfer function HRTF) en kunnen deze kennis gebruiken om de waarschijnlijke locatie af te leiden.
-> Belangrijk! Info dient geïntegreerd te worden met info over de huidige oriëntatie en stand van het hoofd. Auditieve info wordt dus gecombineerd met info over de houding van het lichaam.
-> Het planum temporale, dat zich achter de primaire auditieve cortex bevindt, is betrokken bij het integreren van de sensorische input met de aangeleerde hoofdgerelateerde overdrachtsfunctie voor verschillende delen van de ruimte.