Временная теория (слух)
Временная теория слуха нейроны , также называемая теорией частот или теорией времени , утверждает, что человеческое восприятие звука зависит от временных паттернов, с помощью которых реагируют на звук в улитке . Следовательно, в этой теории тона определяется чистого тона периодом моделей стрельбы нейрона - либо отдельных нейронов, либо групп, как описано теорией залпа . Временная теория конкурирует с теорией слуха места , которая вместо этого утверждает, что шаг сигнализируется в соответствии с местоположениями вибраций вдоль базилярной мембраны .
Вперная теория была впервые предложена августом Сибеком .
Описание
[ редактировать ]По мере того, как базилярная мембрана вибрирует, каждый склад волосяных клеток вдоль ее длины во времени отклоняется от компонентов звука, отфильтрованных базилярными мембранными настройками для его положения. Чем более интенсивная эта вибрация, тем больше волосковые клетки отклоняются, и тем больше вероятность того, что они вызовут кохлеарные нервы . Временная теория предполагает, что последовательные модели времени, будь то с высокой или низкой средней скоростью стрельбы, код для последовательного восприятия высоты тона.
Высокие амплитуды
[ редактировать ]На высоких уровнях звуков нервные волокна , характерные частоты, не совсем соответствуют стимулу, все еще реагируют из -за движения, вызванного в больших областях базилярной мембраны громкими звуками. Временная теория может помочь объяснить, как мы поддерживаем эту дискриминацию. Даже когда все более крупная группа нервных волокон стреляет, в этом увольнении наблюдается периодичность, которая соответствует периодичности стимула.
Высокие частоты
[ редактировать ]Нейроны, как правило, имеют максимальную частоту стрельбы в диапазоне частот, которые мы можем услышать. Чтобы быть полным, теория скорости должна каким -то образом объяснить, как мы различаем высоты выше этой максимальной скорости стрельбы. Теория залпа , в которой группы нейронов сотрудничают, чтобы кодировать временную картину, является попыткой сделать временную теорию более полной, но некоторые частоты слишком высоки, чтобы увидеть какую -либо синхронность в кохлеарных нервах .
Решение для случайного стрельбы
[ редактировать ]Поклон [ 1 ] изложено потенциальное решение. Он отметил, что в двух классических исследованиях [ 2 ] [ 3 ] Индивидуальные нейроны волосяных клеток не всегда стреляли в первый момент, когда они смогли. Хотя они будут стрелять вовремя с вибрациями, нейроны не будут стрелять по каждой вибрации. Количество пропущенных вибраций было, казалось бы, случайным. Разрывы в полученном поезде нейронных импульсов будут тогда все целые чистоты периода вибрации. Например, чистый тон 100 Гц имеет период 10 мс. Соответствующий поезд импульсов будет содержать промежутки 10 мс, 20 мс, 30 мс, 40 мс и т. Д. Такая группа зазоров может быть получена только с помощью тона 100 Гц. Набор зазоров для звука выше максимальной скорости срабатывания нейронной среды был бы одинаковым, за исключением того, что ему не хватает некоторых начальных пробелов, однако он все равно будет однозначно соответствовать частоте. Тогда шаг чистого тона можно рассматривать как соответствующий разнице между соседними пробелами.
Другое решение
[ редактировать ]Исследования показывают, что восприятие высоты зависит как от мест, так и от моделей увольнений нейронов. Теория места может быть доминирующей для более высоких частот. [ 4 ] Тем не менее, также предполагается, что теория мест может быть доминирующей для низкой, разрешенной частотной гармоники, и эта временная теория может быть доминирующей для высокой, неразрешенной частотной гармоники. [ 5 ]
Эксперименты, чтобы различать скорость и влияние на восприятие высоты тона
[ редактировать ]Эксперименты по различению теории мест и теории скорости, использующих субъекты с нормальным слухом, легко разработать из -за сильной корреляции между скоростью и местом: большие вибрации с низкой скоростью производятся на апикальном конце базилярной мембраны , в то время как большие вибрации в Высокая скорость производится на базальной конце. Однако два параметра стимула можно контролировать независимо с использованием кохлеарных имплантатов : импульсы с диапазоном скоростей могут применяться через различные пары электродов, распределенных вдоль мембраны, и субъекты могут быть предложены оценить стимул по шкале шага.
Эксперименты с использованием реципиентов имплантатов (у которых ранее имели нормальный слух) показали, что при скорости стимуляции ниже около 500 Гц рейтинги по шкале шага были пропорциональны логарифмам скорости стимуляции, но также снижались с расстоянием от круглого окна. С более высокими показателями влияние ставки стало слабее, но эффект места все еще оставался сильным. [ 6 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джеймс Бимент (2001). Как мы слышим музыку . Boydell Press. ISBN 0-85115-813-7 .
- ^ Нельсон Ис Кианг (1969). Образцы разряда отдельных слуховых волокон . MIT Research Monograph 35.
- ^ JJ Rose; Дж. Хинд; D. Anderson & J. Brugge (1967). «Ответ слуховых волокон в обезьяне белки». J. Neurophysiol . 30 (4): 769–793. doi : 10.1152/jn.1967.30.4.769 . PMID 4962851 .
- ^ Alain de Cheveigné (2005). «Модели восприятия высоты». В Кристофере Дж. Плаке; Эндрю Дж. Оксенхем; Ричард Р. Фэй; Артур Н. Поппер (ред.). Подача . Birkhäuser. ISBN 0-387-23472-1 .
- ^ Шеклтон, Тревор М.; Карлион, Роберт (1994). «Роль разрешенных и неразрешенных гармоник в восприятии высот и дискриминации модуляции частотной модуляции» . Журнал Акустического общества Америки . 95 (6): 3529. DOI : 10.1121/1.409970 . Получено 22 ноября 2016 года .
- ^ Fearn R, Carter P, Wolfe J (1999). «Восприятие высоты тона пользователями кохлеарных имплантатов: возможное значение для скорости и размещения теорий высоты высоты» . Акустика Австралия . 27 (2): 41–43.