Grundlagen
Auditive Wahrnehmung (Hören) - Verarbeitung akustischer Informationen
Vestibuläre Wahrnehmung (Gleichgewicht) - Verarbeitung von Lage-, Bewegungs- und Beschleunigungsinformationen des Körpers im Raum
Schall - Grundlagen und Eigenschaften
Druck- und Dichteschankungen in einem Medium
Schall- und Lichtfrequenzen
Grundbegriffe Schall
Bezugsschaldruck
In der Nähe der Hörschwelle:2 × 10(hoch−5) Pascal
Schaldruckpegel n dB liegt in bestimmten Logarithmischen Verhältnis zum Bezugsschalldruck
Lautheit: Lautheitsosychoakustische Größe, beschreibt empfundene Lautstärke
Zusammenhänge Schalldruck und Frequenz
Vom Ohr zum auditiven Cortex
Aufbau des Ohrs
Gehörknöchelchen - Aufbau
Gehörknöchelchen - Funktion
Mechanischer Verstärker, Übertragung der Luftschwingungen auf die Flüssigkeit in der Cochlea
Aufhängung mit Bändern und Muskeln
Zwei Muskeln (M. tensor tympani am Hammer, M. Stapedius am Steigbügel) können sich bei zu lauten Tönen anspannen -> Dämpfung
Transduktion in der Cochlea - Aufbau
Transduktion in der Cochlea - Funktion
Tiefe Töne dringen tief in die Cochlea, versetzen Basiliarmembran im hinteren Bereich in Schwingung
Höhe Töne versetzen die vorderen Bereiche in Schwingung
Die Resonanzfrequenzen der Membranbereiche nehmen nach hinten ab
Schwingungen lenken Haarzellen aus -> mechanisch öffnen sich Ionenkanäle -> K+-Ionen strömen ein -> Depolarisation -> Aktionspotentiale im Höhrnerv
Äußere Haarzellen verstärken Basilarmembran-Schwingungen und erhöhren Empfindlichkeit und Frequenzauflösung
Basiliarmembran, Haarzellen, Tektorialmembran bilden das “Corti-Organ”
Drei Scalen enthalten unterschiedliche Flüssigkeiten mit spezifischen Ionenverteilung: Elektrochemische Voraussetzungen für die Erregung und Verstärkung der Haarzellen
Repräsentation im Cortex
Hauptbahn contralateral (in die gegenüberliegende Hirnhälfte)
Jedoch auch ipsilaterale Pfade
Auditiver Cortex ist tonotopisch
Räumliches Hören: Binauale Hinweise
Interaurale Zeitdifferenz (A kommt eher an als B)
Interaurale Pegeldiffernz (A ist lauter als B)
Bessere Lokalisation bei Frequenzen < 1,5 khz (ITD)
Räumliches Hören: Monaurale Hinweise und Distanzwahrnehmung
Monaurale Hinweise
Spektrale Form der Ohrmuscheln
Reflexionen und Abschattungen durch Kopf und Schulter
Wichtig für vertikale Lokalisation
Distanzwahrnehmung
Lautstärke: Schwächer -> weiter entfernt
Hochfrequente Abschwächung bei Distanz
Direkt-/Reflexionsverhältnis (Reverberation)
Vestibuläres System: Die drei Bogengänge
Vestibuläres System: Funktionsweise eines Bogengangs
Jeder Bogengang enthält Endolymphe (K+-reiche Flüssigkeit)
In der “Ampulle” liegt die “Cupula” - eine gallertarige Struktur
Haarzellen in der Cupula registrieren die Bewegungen
Kopfrotation bewegt die Endolymphe träge -> Cupula wird ausgelenkt
Die Auslenkung reizt die Haarzellen -> elektrische Erregung entsteht
Signalweiterleitung über den Nervus vestibularis ans Gehirn
Vestibuläres System: Translationale Bewegung
Messung von gradlinigen Beschleunigung und Kopfneigung -> Erfolgt durch Otoithenorgane: Utriculus und Sacculus
Beide liegen zwischen Cochlea und Bogengängen
Aufbau: Haarzellen unter einer geleartigen Membran mit schweren Otolithen
Beschleunigung/Neigung -> Trägheit der Otolithen verschiebt die Membran -> Haarzellen werden ausgelenkt -> elektrische Signale an den Nervus vestibularis
Vestibuläre Wahrnehmung: Mismatch & Überreizung
Das Gleichgewichtssystem vergleicht Signale aus Vestibularorgan, Augen und Propriozeption
Ein Mismatch zwichen diesen Signalen führt zu irritierten Wahrnehmung
Reisekrankheit: Visuelle Bewegung (z.B. Auto) ohne vestibuläres Signal -> Übelkeit, Schwindel
Drehschwindel: Nach Karusellfahrt - Endolymphe bewegt sich weiter, obwohl Kopf stillsteht -> Scheinbar Rotation
Adaption: Bei wiederholter Reizung passt sich das System an -> z.B. bei Seefahrern oder Piloten
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