Hörsystem

Question 1

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Schallausbreitungsgeschwindigkeit (c), Wellenlänge (λ) und Schallfrequenz (f) ? In welchem Medium breitet sich Schall schneller aus, in Luft oder in Wasser?

Answer 1

• c=λf

* Luft (343m/s)< Wasser(1500m/s)

Question 2

Was versteht man unter Frequenz-Orts-Transformation in der Cochlea ? Warum ist diese vor allem für Schallfrequenzen über 1000 Hz wichtig ?

Answer 2

• AP-Höchstfrequenz: 1000Hz
• in Cochlea werden durch die Eigenschaften der Basilarmembran für jede Frequenz nur
bestimmte HSZ aktiviert, nur jeweils da, wo die Schwingung an der Basilarmembran ihr Maximum hat
◦ am Anfang beim ovalen Fenster: steif, dünn, hochfrequent
◦ bei Helicotrema: „lapprig“, breit, tiefe Frequenzen

Question 3

Skizzieren Sie die wesentlichen Schritte bei dem Transduktionsprozess in einer Haarsinneszelle

Answer 3

• Beugung der Cilien an Tektorialmembran
• Öffnung der Tip-Link-Kanäle
• K+einstrom aus Endolymphe, Depolarisierung
• Depolarisation führt zur Öffnungspannungs-abhängiger Ca2+-Kanäle.
• Ca2+-Einstrom führt zur Transmitterfreisetzung

Question 4

Skizzieren Sie den Bau einer einzelnen Haarsinneszelle und nennen die wichtigen Schritte bei dem Transduktionsprozess dieser Sinneszellen

Answer 4

• Tip-Link an Sterecilien, Kinocilium in endolymphe
• ca2+-kanäle
• Transmittervesikel
• Synapse

Question 5

Was ist das Salvenprinzip in den Rezeptorneuronen des Hörsystems ? Warum ist das Salvenprinzip wichtig ?

Answer 5

• Phasenkopplung des Rezeptorpotenzials
• zum Richtungshören, dt
• da Rezeptorpotenzial viel langsamer als Interaural-TD

Question 6

Welche beiden physikalischen Kenngrößen setzt der Mensch bei der Schalllokalisation ein? Welche Kenngröße eignet sich besser für die Ortung bei niedrigen (< 3kHz) und welche bei höheren Frequenzen (>3 kHz) ?

Answer 6

• Hochfrequent-(phasenlaufzeit) + ITD

* IID-niederfrequent

Question 7

Schalllokalisation bei Schleiereulen:
(1) Welche physikalischen Kenngrößen benutzt die
Schleiereule zur Schalllokalisation ?
(2) Welche Anpassungen besitzt die Schleiereule, um die Höhe einer Schallquelle zu bestimmen ?
(3) Erläutern Sie, wie Koinzidenzdetektoren zur Schalllokalisation der Schleiereule beitragen

Answer 7

1) ITD-horizontal-azimuth, IID-vertikal, Entfernung
2) asymetrische Ohren+Federtrichter/Parabolspiegel, ohren nach oben/unten gerichtet
3) für zeitliche genauigkeit bei ITD, axonale Laufzeiten → nur von beiden Seiten erregtes Neuron feuert

Question 8

Schleiereulen können Schallquellen im Raum gut lokalisieren, weil?

Answer 8

◦ sie asymmetrische Ohren besitzen
◦ die Meldungen von beiden Ohren durch Koinzidenzdetektoren verglichen werden
• in ihrem Innenohr keine Frequenz-Orts-Transformation stattfindet
• sie auch mit einem Ohr schon sehr gut Schall lokalisieren können
• das Salvenprinzip bei ihren auditorischen Neuronen keine Bedeutung hat