Kora słuchowa

podobnie jak w przypadku innych pierwotnych obszarów korowych, doznania słuchowe docierają do percepcji tylko wtedy, gdy są odbierane i przetwarzane przez obszar korowy. Dowody na to pochodzą z badań zmian u ludzi, którzy doznali uszkodzenia obszarów korowych przez guzy lub udary, lub z eksperymentów na zwierzętach, w których obszary korowe zostały wyłączone za pomocą zmian chirurgicznych lub innych metod., Uszkodzenie kory słuchowej u ludzi prowadzi do utraty jakiejkolwiek świadomości dźwięku, ale zdolność do reagowania odruchowo na Dźwięki pozostaje, ponieważ istnieje wiele podkorowych przetwarzania w pniu mózgu słuchowego i śródmózgowiu.

neurony w korze słuchowej są zorganizowane zgodnie z częstotliwością dźwięku, na który najlepiej reagują. Neurony na jednym końcu kory słuchowej najlepiej reagują na niskie częstotliwości; Neurony na drugim najlepiej reagują na wysokie częstotliwości., Istnieje wiele obszarów słuchowych (podobnie jak wiele obszarów w korze wzrokowej), które można odróżnić anatomicznie i na podstawie tego, że zawierają one pełną „mapę częstotliwości.”Cel tej mapy częstotliwości (znanej jako mapa tonotopowa) prawdopodobnie odzwierciedla fakt, że ślimak jest ułożony zgodnie z częstotliwością dźwięku. Kora słuchowa zajmuje się takimi zadaniami, jak identyfikacja i segregacja „przedmiotów słuchowych” i identyfikacja lokalizacji dźwięku w przestrzeni., Na przykład wykazano, że A1 koduje złożone i abstrakcyjne aspekty bodźców słuchowych bez kodowania ich „surowych” aspektów, takich jak zawartość częstotliwości, obecność wyraźnego dźwięku lub jego echa.

skany ludzkiego mózgu wykazały, że obwodowa część tego obszaru mózgu jest aktywna podczas próby identyfikacji dźwięku muzycznego. Poszczególne komórki konsekwentnie wzbudzają dźwięki o określonych częstotliwościach lub wielokrotnościach tej częstotliwości.

kora słuchowa odgrywa ważną, ale niejednoznaczną rolę w słyszeniu., Kiedy informacja słuchowa przechodzi do kory mózgowej, specyfika tego, co dokładnie się dzieje, jest niejasna. Istnieje duży stopień indywidualnej zmienności w korze słuchowej, jak zauważył angielski biolog James Beament, który napisał: „kora jest tak złożona, że najbardziej możemy mieć nadzieję, że zrozumiemy ją w zasadzie, ponieważ dowody, które już mamy, sugerują, że żadne dwa kory nie działają dokładnie w ten sam sposób.”

w procesie słyszenia wiele dźwięków jest przekazywanych jednocześnie. Rolą układu słuchowego jest decydowanie, które elementy tworzą połączenie dźwiękowe., Wielu przypuszcza, że to połączenie opiera się na lokalizacji dźwięków. Istnieją jednak liczne zniekształcenia dźwięku po odbiciu od różnych mediów, co sprawia, że takie myślenie jest mało prawdopodobne. Kora słuchowa tworzy grupy oparte na podstawach; na przykład w muzyce obejmowałoby to harmonię, czas i wysokość.

pierwotna kora słuchowa leży w górnym zakręcie skroniowym płata skroniowego i rozszerza się na łuk boczny i żyłkę skroniową poprzeczną (zwaną również żyłką Heschla)., Końcowe przetwarzanie dźwięku jest następnie wykonywane przez płaty ciemieniowe i czołowe ludzkiej kory mózgowej. Badania na zwierzętach wskazują, że pola słuchowe kory mózgowej otrzymują wstępujący sygnał z wzgórza słuchowego i że są one połączone na tej samej i na przeciwległych półkulach mózgowych.

kora słuchowa składa się z pól, które różnią się od siebie zarówno strukturą, jak i funkcją. Liczba pól różni się u różnych gatunków, od zaledwie 2 u gryzoni do aż 15 u rezusów., Liczba, lokalizacja i organizacja pól w korze słuchowej człowieka nie są obecnie znane. To, co wiadomo o Korie słuchowej człowieka, pochodzi z bazy wiedzy zdobytej w badaniach na ssakach, w tym naczelnych, wykorzystywanych do interpretacji testów elektrofizjologicznych i funkcjonalnych badań obrazowych mózgu u ludzi.

Gdy każdy instrument Orkiestry Symfonicznej lub zespołu jazzowego gra tę samą nutę, jakość każdego dźwięku jest inna, ale muzyk postrzega każdą nutę jako mającą tę samą wysokość., Neurony kory słuchowej mózgu są w stanie odpowiedzieć na pitch. Badania przeprowadzone na małpach marmozetowych wykazały, że neurony wybiórcze znajdują się w regionie korowym w pobliżu przednio-bocznej granicy pierwotnej kory słuchowej. Ta lokalizacja pitch-selective area także utożsamiać w niedawny funkcjonalny obrazowanie studia w ludziach.

pierwotna kora słuchowa podlega modulacji przez liczne neuroprzekaźniki, w tym noradrenalinę, co wykazano, że zmniejsza pobudliwość komórkową we wszystkich warstwach kory skroniowej., aktywacja receptora alfa-1 adrenergicznego przez noradrenalinę zmniejsza potencjały pobudzenia glutaminergicznego w receptorach AMPA.

związek z układem słuchowym

kora słuchowa jest najlepiej zorganizowaną jednostką przetwarzania dźwięku w mózgu. Ten obszar kory jest neuronowym sednem słuchu, a-u ludzi-języka i muzyki., Kora słuchowa jest podzielona na trzy oddzielne części: pierwotną, wtórną i trzeciorzędową korę słuchową. Struktury te tworzą się koncentrycznie wokół siebie, z korą pierwotną pośrodku i korą trzeciorzędową Na Zewnątrz.

pierwotna kora słuchowa jest zorganizowana tonotopowo, co oznacza, że sąsiednie komórki w korze odpowiadają na sąsiednie częstotliwości. Mapowanie tonotopowe jest zachowane na większości obwodu słuchowego., Pierwotna kora słuchowa otrzymuje bezpośrednie wejście od przyśrodkowego jądra wzgórza i dlatego uważa się, że identyfikuje podstawowe elementy muzyki, takie jak wysokość i głośność.

w badaniu odpowiedzi wywołanej u wrodzonych niesłyszących kociąt wykorzystano lokalne potencjały pola do pomiaru plastyczności kory słuchowej. Kocięta te były stymulowane i mierzone w stosunku do kontroli (un-stimulated congenitally deaf cat (CDC)) i kotów normalnie słyszących. Potencjały pola zmierzone dla sztucznie stymulowanego CDC były ostatecznie znacznie silniejsze niż u kota słyszącego., To odkrycie jest zgodne z badaniem Eckarta Altenmullera, w którym zaobserwowano, że uczniowie, którzy otrzymali instrukcje muzyczne, mieli większą aktywację korową niż ci, którzy tego nie zrobili.

kora słuchowa ma wyraźną reakcję na dźwięki w paśmie gamma. Kiedy testerzy są narażeni na trzy lub cztery cykle kliknięcia 40 herców, w danych EEG pojawia się nieprawidłowy skok, który nie jest obecny dla innych bodźców. Wzrost aktywności neuronalnej korelujący z tą częstotliwością nie jest związany z organizacją tonotopową kory słuchowej., Teoretyzowano, że częstotliwości gamma są częstotliwościami rezonansowymi niektórych obszarów mózgu i wydają się wpływać również na korę wzrokową. Wykazano, że aktywacja pasma Gamma (25 do 100 Hz) jest obecna podczas percepcji zdarzeń sensorycznych i procesu rozpoznawania. W 2000 roku Kneif i jego współpracownicy zaprezentowali osiem nut do znanych melodii, takich jak Yankee Doodle i Frère Jacques., Losowo pominięto szóstą i siódmą nutę oraz zastosowano elektroencefalogram, a także magnetoencefalogram do pomiaru wyników neuronowych. W szczególności, obecność fal gamma, indukowanych przez słuchowe zadanie pod ręką, zostały zmierzone ze skroni badanych. Pominięta odpowiedź bodźca (OSR) znajdowała się w nieco innej pozycji; 7 mm bardziej przednia, 13 mm bardziej przyśrodkowa i 13 mm lepsza w stosunku do kompletnych zestawów. Nagrania OSR były również charakterystycznie niższe w falach gamma w porównaniu z kompletnym zestawem muzycznym., Zakłada się, że wywołane odpowiedzi podczas szóstej i siódmej pominiętej nuty są wyobrażone i były charakterystycznie różne, zwłaszcza w prawej półkuli. Prawa kora słuchowa od dawna jest bardziej wrażliwa na tonalność( Wysoka rozdzielczość widmowa), podczas gdy lewa kora słuchowa jest bardziej wrażliwa na drobne różnice sekwencyjne (szybkie zmiany czasowe) w dźwięku, takie jak w mowie.

tonalność jest reprezentowana w większej liczbie miejsc niż tylko kora słuchowa; innym specyficznym obszarem jest kora przedczołowa rostromedialna (RMPFC)., W badaniu zbadano obszary mózgu, które były aktywne podczas przetwarzania tonalności, za pomocą fMRI. Wyniki tego eksperymentu wykazały preferencyjną zależną od poziomu tlenu aktywację specyficznych wokseli w RMPFC dla określonych układów tonalnych. Chociaż te kolekcje voxeli nie reprezentują tych samych układów tonalnych między podmiotami lub w obrębie badanych podczas wielu prób, interesujące i pouczające jest to, że RMPFC, obszar zwykle nie związany z odsłuchem, wydaje się kodować do natychmiastowych układów tonalnych w tym zakresie., RMPFC jest podsekcją przyśrodkowej kory przedczołowej, która działa na wiele różnych obszarów, w tym ciało migdałowate, i uważa się, że pomaga w hamowaniu negatywnych emocji.

inne badania sugerują, że osoby, które doświadczają „dreszczy” podczas słuchania muzyki, mają większą objętość włókien łączących korę słuchową z obszarami związanymi z przetwarzaniem emocjonalnym.

w badaniu polegającym na dychotycznym słuchaniu mowy, w którym jedna wiadomość jest przekazywana do prawego ucha, a druga do lewego, stwierdzono, że uczestnicy wybierają litery ze stopkami (np., „p”, „t”, „k”, „b”) o wiele częściej, gdy przedstawiane jest prawemu uchu niż lewemu. Jednak w przypadku prezentacji dźwięków fonemicznych o dłuższym czasie trwania, takich jak samogłoski, uczestnicy nie faworyzowali żadnego konkretnego ucha. Ze względu na kontralateralny charakter układu słuchowego, prawe ucho jest połączone z obszarem Wernickego, położonym w tylnej części górnego odcinka skroniowego w lewej półkuli mózgu.

Dźwięki wchodzące do kory słuchowej są traktowane różnie w zależności od tego, czy rejestrują się jako mowa., Kiedy ludzie słuchają mowy, zgodnie z hipotezami silnego i słabego trybu mowy, angażują odpowiednio mechanizmy percepcyjne unikalne dla mowy lub angażują swoją znajomość języka jako całości.