Funzione uditiva Flashcards
Trasduzione del suono in prospettiva comparata
-processo di trasformazione delle info di compressione e rarefazione dell’aria in segnali elettro-chimici
-pipistrelli e falene
-da orecchio esterno (diverso in vari animali) a medio (ex raccordo mandibola/mascella, suono tramite conduzione ossea) a interno (coclea e labirinto)
-nell’uomo attraverso deflessione delle cellule ciliate interne dell’organo del corti -> rilascio glutammato che modula PDA del ganglio spirale
-il suono viene traferito tramite strutture orecchio medio (derivate filogeneticamente da mandibola rettili e protomammiferi)
-i nostri antenati sentivano per conduzione ossea, la struttura si è modificata nei mammiferi perchè in quel modo durante la masticazione non si sentiva nulla e si era a rischio predatori
-mammiferi più sensibili di anfibi e rettili nell’udire alte frq (oltre 1000 Hz)
Funzioni adattative del sistema uditivo
-fx uditiva è risultato di pressioni selettive multiple che producono coevoluzione di funzioni complementari (localizzazione, identificazione, comunicazione) in specie diverse ma appartenenti alla stessa nicchia ecologica (falene e pipistrelli)
-il sistema di ossicini mandibolari che servivano per sentire si è mano a mano trasformato in un sistema di membrane per amplificare il suono durante la masticazione –>vantaggio adattativo che aumenta la sopravvivenza
-es:pipistrelli rilevano 212.000 Hz (ma ne producono solo fino a 100.000 HZ) per rilevare l’onda di ritorno come un sonar (rivelare frq anche al buio)
-falene (prede dei pipistrelli) tramite coevoluzione riescono a percepire le frq che i pipistrelli usano per localizzarle (rilevano fino a 300.000 Hz)
Mappe tonotopiche dalla coclea alla corteccia uditiva primaria
COCLEA
-orecchio interno, formata da 3 scale: vestibolare (da finestra ovale), media (in mezzo con membrana basilare e organo del corti) e timpanica (termina in finestra rotonda)
-vestibolare e timpanica contengono perilinfa (tanti Na e pochi K, differente concentrazione per trasduzione segnale)
-le vibrazioni vengono rilevate dalla diversa rigidità della membrana basilare (frq pure alte alla base e basse all’apice)
-per suoni complessi c’è bisogno di sistemi complessi, come mappa tonotopica –>neuroni del ganglio spirale comunicano info di diverse frq tramite nervo acustico
-info passano a nuclei cocleari ventrali e dorsali (neuroni di secondo ordine)
NB: la mappa mette in relazione le diverse frequenze e non le posizioni dello stimolo!
-per passare a mappe spaziale serve l’integrazione bineurale (nei nuclei olivari superiori), studiata nel barbagianni.
-info poi sale a lemnisco laterale, poi collicolo inferiore, nucleo genicolato mediale talamo e infine corteccia uditiva primaria
I concetti di «campo recettivo» e «mappa» neurale nelle diverse modalità sensoriali
-campo recettivo: insieme di caratteristiche stimoli fisici che attivano un neurone sensioriale (per tutti i sistemi)
-viene definito dal recettore es: superficiale ha campo recettivo piccolo, selettivo e preciso
-afferenze recettori sensoriali periferici rappresentate in modo topografico (mappa neurale)
-mappa neurale codifica disposizione spaziale + variazioni densità di innervazione (arre più innervate sono più presenti in corteccia)
NB: campi recettivi neuroni sistema uditivo, olfattivo e gustativo definite da frq suono e/o composizione chimica molecole stimolanti (es. org. tonotopica coclea)
Meccanismi per la localizzazione dei suoni sul piano orizzontale
-misurare il ritardo di incidenza del suono tra dx e dx (sorgente equidistante quando il suono è al centro di fronte)
-se il suono è a sx(o dx) viene rilevato prima dall’orecchio più vicino e poi con ritardo anche dall’altro
-rilevazione della coincidenza per percepire la diff
-nel barbagianni i neuroni sono organizzati in linee di ritardo (nel nucleo laminare=nucleo olivare mammiferi, integrazione bineurale)
Meccanismi per la localizzazione dei suoni sul piano verticale
1.fase di ricerca
2.fase di approccio
3.fase di caccia
in queste 3 fasi la durata si riduce in base alla latenza dei loro echi.
-neuroni organizzati topograficamente da rostrale a caudale in funzione della selettività ai ritardi di eco
BARBAGIANNI
-dislocazione delle orecchie in grado di misurare ritardi anche in verticale
UOMO
-orecchie allineate
MAMMIFERI E PRIMATI
-padiglione auricolare che produce modulazioni diverse di suoni in base alla loro provenienza sul piano verticale (localizzazione verticale meno accurata), echi e effetto schermatura
PIPISTRELLI
-corteccia acustica in bande di frq (60-62 kH la maggiore)
-assi di ritardo analoga alle linee di ritardo, latenza degli echi
L’approccio classico e l’approccio neuroetologico all’elaborazione neurale dei suoni
APPROCCIO CLASSICO
-di lab (analitico), toni puri ricavati da diapason -> meccanismi fondamentali dell’elaborazione dei suoni
APPROCCIO NEUROETOLOGICO
-sul campo, neuroni che rispondono in modo forte e selettivo a suoni naturali e significativi dal punto di vista comportamentale
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Meccanismi neurali per l’Identificazione e riconoscimento dei suoni
Specializzazioni specie-specifiche nell’elaborazione dell’informazione acustica
