В настоящее время принято говорить о двойственности механизмов восприятия высоты тона: в области высоких частот наиболее приемлемым является «принцип места», в области более низких частот — модифицированный «принцип залпов».
Несмотря па длительную историю этого вопроса и огромное количество исследований в связи с изучением восприятия высоты, очевидно, что механизм восприятия высоты тона окончательно не выяснен и требует дальнейших интенсивных исследований.
Вопрос №5
Слуховые ощущения возникают под воздействием раздражителя – звуковой волны – на орган слуха. Физический раздражитель, воспринимаемый человеком как звук, представляет собой изменение давления воздуха. Например, камертон после удара по нему начинает колебаться. Эти колебания вызывают волны сжатия (высокого давления) и разрежения (пониженного давления) воздуха, которые воспринимаются как звук. Орган слуха выполняет функцию преобразования таких изменений давления воздуха в изменения электрической активности нейронов.
По каналам наружного уха воздушное давление передается на среднее ухо. Изменение давления преобразуется в изменения механических колебаний барабанной перепонки, которая колеблется в унисон с колебаниями воздуха. Учитывая сказанное выше, можно выделить следующие стадии возникновения слуховых ощущений:
· изменения давления воздуха приводят к колебаниям барабанной перепонки (наружное и среднее ухо);
· звуки вызывают на базилярной мембране колебательные возбуждения различной локализации, которые затем кодируются;
· активизируются соответствующие той или иной локализации нейроны (в слуховой коре различные нейроны отвечают за разные звуковые частоты). Так как звук распространяется медленнее, чем свет, будет наблюдаться (в зависимости от направления) ощутимая разница между звуками, воспринимаемыми левым и правым ухом.
Наиболее точно природу слуховых ощущений раскрывает резонансная теория слуха Г. Гельмгольца. Все звуки, воздействующие на слуховой анализатор, принято разделять на две группы: музыкальные звуки и шумы. Если говорить о человеческой речи, то она включает звуки обеих групп. Человек ощущает звук через 175 миллисекунд (мс) после того, как тот достигнет ушной раковины. Максимальная чувствительность к данному звуку возникает еще через 200-500 мс.
Кроме того, человеку необходимо сориентироваться по отношению к источнику звука, что занимает еще 200-300 мс. В необходимости такой ориентировки легко убедиться самому. Попросите вашего знакомого закрыть глаза и ударяйте какие-либо два предмета друг о друга на разном расстоянии от его головы, но всегда строго впереди или сзади, в плоскости, проходящей через ось головы.
Иными словами, всегда на одинаковом расстоянии от правого и левого уха. Ваш знакомый не сможет точно определить направление звука: он будет казаться ему прыгающим, как кузнечик. Если же звуки будут доноситься сбоку от головы, никакой ошибки не произойдет – человек легко укажет направление звука. Вот почему, прислушиваясь, мы непроизвольно поворачиваем голову так, чтобы источник звука оказался сбоку от нас.
Наш слуховой анализатор реагирует на такие параметры звука, как высота, сила или громкость и тембр. Высота звука определяется количеством колебаний звуковой волны в секунду (1 колебание в секунду называют герцем, Гц). Ухо человека ощущает звуки в пределах от 16 до 20 000 Гц. К старости верхние показатели могут снизиться до 15 000 Гц. Границы наибольшей слуховой чувствительности человека – 20 000-30 000 Гц (это высота звука, соответствующая крику испуганной женщины).
Звуки с частотой колебаний ниже 16-20 Гц (инфразвуки) не ощущаются человеком, но могут оказывать влияние на его психическое состояние. Так, низкочастотные звуки в 6 Гц вызывают головокружение, ощущение усталости и угнетенности. Некоторые инфразвуки за счет своего избирательного воздействия способны изменять функционирование отдельных аспектов психической деятельности, например повышать внушаемость или обучаемость человека.
Колебания звуковой волны с частотой свыше 20 000 Гц называются ультразвуковыми. Животные способны чувствовать подобные звуки с частотой до 60 000-100 000 Гц.
Сила слуховых ощущений называется громкостью. Единицами ее измерения служат децибелы (дБ). За 1 дБ взята громкость звука тикающих часов на расстоянии 0,5 м от уха. С возрастом происходят изменения в звуковой чувствительности человека. Если в 30 лет для четкого восприятия речи необходима громкость в 40 дБ, то в 70 лет данный показатель должен составлять65 дБ. В среднем оптимальный уровень громкости для человека составляет 40-50 дБ. Шум свыше 90 дБ считается вредным для нашего организма.
Тембр представляет собой специфическое качество, которое отличает звуки друг от друга. Иначе его еще называют «окраской» звука. Тембр звучания определяется степенью слияния звуков. В соответствии с этим принято выделять приятное звучание – консонанс и неприятное – диссонанс.
ОСТРОТА СЛУХА
показатель слуха, характеризующий способность слышать слабый звук или различать минимальное изменение громкости и высоты звука. Минимальная сила звука, способная вызвать едва заметное ощущение слышимого звука, называется абсолютным порогом слухового ощущения. Наиболее низкие пороги слухового ощущения отмечаются в диапазоне от 1000 до 3000 Гц. Разностным порогом высоты звука называют минимальный, едва заметный для слуха, прирост частоты колебаний к их первоначальной частоте. Наибольшая чувствительность к изменению высоты звука отмечается в диапазоне от 500 до 5000 Гц. Минимальный прирост силы звука, дающий едва заметное увеличение громкости, называется разностным порогом интенсивности звука. Величина этого порога составляет в среднем 0,1 —0,12 от первоначальной громкости. О. с. повышается в тишине и снижается под действием сильных звуков; для ее определения пользуются специальным прибором— аудиометром.
Абсолюный порог слышимости
Абсолютные пороги слышимости зависят от длительности предъявляемого сигнала: если длительность сигнала мала (меньше 250 мс), пороги возрастают, причем скорость этого возрастания зависит от частоты; только при длительности, большей 250 мс, значения слуховых порогов стабилизируются к норме. Например, сокращение длительности воздействия звукового сигнала с 200 до 20 мс на частоте 1000 Гц приводит к возрастанию слухового порога на 10 дБ. Это связано с особым свойством слуховой системы, называемым временной интеграцией (или суммацией). Слуховой аппарат интегрирует энергию внутри определенного временного окна длительностью примерно 200 мс.
Для достижения порога слышимости требуется накопить определенное количество энергии внутри этого окна, поэтому чем короче сигнал, тем больше должна быть его интенсивность.
Болевой порог и область слышимости. Существует ограничение области слухового восприятия и со стороны громких звуков, хотя и не такое четкое, как порог слышимости. Например, синусоидальное звуковое давление со значением 10 Па (100 дБ) соответствует одному из порогов, называемому порогом неприятного ощущения. При достижении 60-80 Па (132 дБ) возникает ощущение давления на уши. Эта величина называется порогом осязания. Наконец, давление 150-200 Па (140 дБ) причиняет боль и называется болевым порогом.
Слуховая адаптация
Приспособление органа слуха к интенсивности звукового раздражителя. А. с. сказывается в понижении слуховой чувствительности, которое наступает непосредственно (через 0,4 сек) после начала звукового раздражения. Величина А. с. определяется по повышению слуховых порогов после раздражения и по длительности периода возвращения слуха к исходному уровню (обратная адаптация). Имеется также период измерения А. с. во время самого раздражения. Выраженность А. с. зависит от интенсивности и высоты раздражающего звука, с одной стороны, от характера и места патологического процесса в слуховом анализаторе — с другой.
После трехминутного действия тона в 1000—2000 гц слуховые пороги у лиц с нормальным слухом повышаются на 10—15 дб и через 20—30 сек возвращаются к нормальному уровню. Примерно такая же А. с. бывает при нарушении звукопроведения; при болезни Меньера и некоторых поражениях слухового нерва отмечается большее повышение порогов, а гл. обр. удлинение обратной А. с., которое иногда достигает 10 мин. Измерение А. с. дает иногда ценные данные для дифференциальной диагностики тугоухости.
Вопрос №6
Пространственный слух
Способность человека и животных локализовать источник звука, т. е. определять его местоположение в пространстве, называется пространственным слухом. Данное определение предполагает способность локализовать источник звука в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также определяет степень его удаленности. Пространственный слух играет существенную роль в пространственной ориентации человека и животных, которая может осуществляться как пассивным, так и активным способами. В первом случае происходит локализация звучащего объекта, во втором случае акустическая ориентация осуществляется за счет излучения самим животным звука и локализации отражающего звук объекта (эхолокация).
У большинства животных локализация звука происходит с помощью симметричных половин слуховой системы (бинауральный слух). Однако, несмотря на то, что бинауральный слух является универсальной основой локализации, человек способен с помощью движений головы локализовать источник звука в горизонтальной плоскости и с помощью одного уха, т. е. монаурально, а также определить степень его удаленности.
Речевой и неречевой слух.
Речевой и неречевой слух представляют две самостоятельные формы слуховой системы. По классификации А. Р. Лурия, в основе акустико-гностической сенсорной афазии лежат нарушения речевого (фонематического) слуха - способности различать звуковой состав слова - фонемы (согласные звуки, которые противопоставляются по признакам твердости-мягкости, звонкости-глухости, а также все гласные звуки и их ударность).
Таким образом, центральным дефектом здесь является нарушение понимания речи - феномен "отчуждения смысла слова" при его правильном повторении. (См. также 1.4 "чистая речеслуховая агнозия", где полное отсутствие или нарушение речевого слуха не ведет к нарушению речевой системы, к возникновению афазии).
При грубых нарушениях у человека исчезает способность различать фонемы родного языка. Такие больные не понимают обра щенную к ним речь. В менее грубых случаях они перестают понимать быструю или "зашумленную" речь (например, когда одновременно говорят два человека), т.е. речь в усложненных условиях. Особенно трудным является восприятие слов с оппозиционными фонемами.
Акустико-гностическая сенсорная афазия характеризуется также нарушениями экспрессивной речи, чтения и письма. Спонтанная и диалогическая речь в зависимости от степени выраженности нарушается от "словесной окрошки", представляющей собой набор нечленораздельных по звуковому составу слов, до относительно сохранной, но лексически обедненной речи. Приблизительно в половине случаев наблюдается логорея или склонность к речевой рас-торможенности. Экспрессивная речь без произносительных затруднений, интонационно выразительная и эмоциональная, что дает возможность в какой-то мере понимать больного даже в случаях, когда речь резко нарушена.
Изменена грамматическая структура речи из-за обилия в ней глаголов, вводных слов, наречий и бедности существительных. Наблюдаются дефекты согласования частей речи. Много нестойких литеральных и вербальных парафазии.
Грубо нарушена отраженная речь - повторение отдельных звуков, слов и особенно предложений. Страдает слухоречевая память. Резко ограничен объем удержания речевого ряда. Расстраивается способность называть части тела, предметы и особенно их изображения (при этом подсказка практически не помогает). Письменная речь страдает у всех больных, но в неодинаковой степени, а полный ее распад происходит редко. Письмо, как правило, страдает более значительно. В тяжести нарушений устной и письменной речи нет полного параллелизма - возможна относительная сохранность чтения и письма при тяжелой степени афазии и распад письма при афазии умеренной.
Одним из факторов, определяющих нарушения чтения, является забывание названий букв. Запись диктуемых букв и выбор названий из набора страдает сильнее, чем чтение букв, за счет дефектов слухового различения и удержания услышанного. Понимание читаемого не требует обязательного прочтения вслух и может быть лучше, чем понимание услышанного.
Распад письма также связан с дефектом номинации и речевой имитации, но наибольшее значение имеет степень нарушения фонематического анализа услышанного и способность к его удержанию. Теменные симптомы при акустико-гностической афазии в большинстве случаев отсутствуют.
Очаг поражения локализуется преимущественно в задней трети 1-й (верхней) височной извилины левого полушария ("зона Вернике") - 41-е первичное и 42 и е вторичные звукового анализатора (зона T по Лурия).
Вопрос №7
Вестибулярная сенсорная система — группа органов чувств, используемая для анализа положения и движения тела в пространстве. Информация вестибулярной сенсорной системы используется для управления положением головы и туловища. Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы — вестибулярный аппарат, находящийся во внутреннем ухе, представлен двумя образованиями: преддверием и полукружными каналами. Рецепторы вестибулярного аппарата передают возбуждение нервным волокнам биполярных клеток вестибулярного узла, расположенного в височной кости. Другие отростки этих первых нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в составе восьмой пары черепных нервов входят в продолговатый мозг. В вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны. Оттуда импульсы поступают к третьим нейронам в таламусе (промежуточный мозг) и далее в височную область коры больших полушарий.
Вестибулярная сенсорная система состоит из следующих отделов: периферический отдел включает два образования, содержащие механорецепторы вестибулярной системы — преддверие и полукружные каналы;
2) проводниковый отдел начинается от рецепторов волокнами биполярной клетки вестибулярного узла, расположенного в височной кости, другие отростки этих нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в составе 8-ой пары черепно-мозговых нервов входят в продолговатый мозг; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны, импульсы от которых поступают к третьим нейронам в таламусе;
3) корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть которых представлена в проекционном поле вестибулярной системы в височной области коры, а другая часть — находится в непосредственной близости к пирамидным нейронам моторной области коры и в постцентральной извилине. Точная локализация коркового отдела вестибулярной сенсорной системы у человека в настоящее время не установлена.
Вопрос №8