Geschwindigkeit der Schallimpulse beeinflusst deutlich die Fähigkeit, Lautstärke wahrzunehmen

Geschwindigkeit der Schallimpulse beeinflusst deutlich die Fähigkeit, Lautstärke wahrzunehmen
Geschwindigkeit der Schallimpulse beeinflusst deutlich die Fähigkeit, Lautstärke wahrzunehmen
Anonim

CHAMPAIGN, Illinois – Die Messung der Hörfähigkeit ist möglicherweise nicht so eindeutig und vorhersagbar, wie Fachleute lange angenommen haben. Forscher der Universität von Illinois schlagen eine neue Trommel und sagen, dass die Reaktionen von Gehirnzellen auf einzelne isolierte Töne nicht vorhersagen, wie Klänge in der realen Welt verarbeitet werden. In der Januarausgabe des Journal of Neurophysiology berichtet das Team der U. of I., dass kleine braune Fledermäuse (Myotis lucifugus) am besten Geräusche herauspickten, die Sonar-Echos von den flatternden Flügeln ihrer Lieblingsinsektenbeute simulierten, wenn das Geräusch angeboten wurde schnelle Impulsketten.

"In der realen Welt treten Geräusche selten isoliert auf", sagte Albert S. Feng, Professor für molekulare und integrative Physiologie und Neurowissenschaftler am U. of I. Beckman Institute for Advanced Science and Technology. "Ton tritt normalerweise in einem kontinuierlichen Strom auf. Es ist nie einfach."

In den letzten Jahren haben Forscher begonnen zu erkennen, dass das zentrale Nervensystem aktiv steuern kann, wie Neuronen Schall- oder Frequenzschwingungen verarbeiten. Es wird angenommen, dass die Arbeit von Feng und den Postdoktoranden Alexander V. Galazyuk und Daniel Llano die erste ist, die zeigt, dass die Stimulationsrate die Fähigkeit zur Wahrnehmung von Schallamplitude oder -lautstärke deutlich beeinflussen kann.

Fledermäuse passen aktiv ihre Sonar-Emissionsrate an, um es ihnen zu ermöglichen, sich auf die Lautstärke der Echos "einzustellen", die bekanntermaßen proportional zur Zielgröße ist. Dadurch erh alten sie eine höhere Auflösung der Zielgröße, was für die Zielunterscheidung nützlich ist.

"Wir haben die Vorstellung, dass das Hörsystem dynamisch ist und aktiv kontrolliert wird", sagte Feng. „Mit dieser neuen Entdeckung glauben wir nicht mehr, dass das System passiv oder statisch ist. Bis zu unserer Veröffentlichung dachten die Leute, man könne die grundlegenden Eigenschaften des Hörsystems charakterisieren, indem man sich die Reaktion auf isolierte Töne oder einzelne Töne ansieht, die langsam gegeben werden."

Die von den National Institutes of He alth finanzierte Forschung konzentrierte sich auf Neuronen im unteren Colliculus der Fledermäuse, der sich im Mittelhirn befindet, wo viele Audiowege zusammenlaufen. Dieses Verarbeitungszentrum ist wichtig, um Informationen stromaufwärts zu höheren Gehirnzentren für die Schallwahrnehmung zu senden, und auch stromabwärts für die indirekte Regulierung der Hörempfindlichkeit im Ohr, deren Rolle lange Zeit als passiv angesehen wurde.

Die neuen Erkenntnisse, sagte Feng, sind grundlegender Natur. Wenn die zugrunde liegenden zellulären Mechanismen verstanden werden, werden Wissenschaftler neue und effiziente Bausteine ​​für die Konstruktion besserer Hörgeräte erh alten haben.

Feng ist Teil eines Teams des Beckman Institute, das an der Entwicklung eines "intelligenten" Hörgeräts arbeitet, das es einer Person mit Hörbehinderung ermöglicht, Geräusche in der Umgebung genau zu extrahieren und zu lokalisieren.

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