Электрическая активность нейронов слуховых центров. Анализ сигналов, изменяющихся во времени

24 Февраля в 1:00 614 0


Все изложенное выше касалось реакций нейронов при действии достаточно простых сигналов, параметры которых не изменяются во времени. Между тем характерной особенностью окружающих нас звуков, в том числе коммуникативных сигналов человека и животных, является изменение во времени таких параметров звуков, как амплитуда и частота, т.е. они представляют собой амплитудно- (AM) и частотномодулированные (ЧМ) сигналы. Ярким примером таких сигналов являются речевые сигналы.

Симметричная и несимметричная реакции двух нейронов кохлеарного ядра крысы при действии частотномодулированного сигнала
Симметричная ("а") и несимметричная ("б") реакции двух нейронов кохлеарного ядра крысы при действии частотномодулированного сигнала (перистимульные гистограммы):
"а" - частота возрастает в частотной области ответа нейрона от 13 до 15 кГц (восходящая линия под гистограммой) и уменьшается в этом же диапазоне частот (нисходящая линия);
"б" - такие же изменения частоты в диапазоне 0,5 - 2,5 кГц.
В "а" и "б" по оси абсцисс - время анализа 2 с, по оси ординат - количество импульсов в реакции.

Использование сигналов с изменяющимися во времени параметрами в эксперименте позволило перейти к более детальному исследованию весьма существенного вопроса - как, наряду с полным описанием сигналов в больших совокупностях нейронов, слуховая система выделяет некоторые достаточно сложные их признаки. Как правило, в экспериментах с ЧМ-сигналами используются сигналы с симметричным изменением частоты, например, от высоких частот к низким, а затем - от низких к высоким.

Симметричную реакцию нейрона на обе указанные фазы ЧМ-сигнала (понижение, а затем повышение частоты импульсов) следует считать обусловленной лишь частотной зоной ответа нейрона (реакцию таких нейронов принято считать "предсказуемой"). Однако, если реакция несимметрична и нейрон отвечает выраженной импульсацией лишь на одну из фаз действия стимула, то такую реакцию можно отнести к специализированным реакциям, фиксирующим лишь определенное направление изменения частоты сигнала (так называемая, "непредсказуемая" реакция).



Нейроны, реагирующие специализированно на определенное направление изменения частоты ЧМ-сигнала, единичны в кохлеарных ядрах и ядрах оливарного комплекса. Их значительно больше в задних холмах и в слуховой области коры.

Определенную специализацию обнаруживают нейроны высших отделов слуховой системы и к АМ-сигналам. Ряд нейронов воспроизводит лишь определенную частоту амплитудной модуляции. При этом, если разряд возникает на каждый период амплитудной модуляции, то в ряде случаев и в зависимости от частоты модуляции, импульсация синхронизирована с определенной фазой АМ-сигнала. Это соответствует изложенным выше данным о синхронизации активности с определенной фазой низкочастотных стационарных сигналов.

В целом, эти специализированные нейроны принято называть "нейронами-детекторами", выделяющими более сложные признаки сигналов, чем такие простые его свойства как частота, интенсивность и длительность.

Обнаружены и другие формы ответов. Описано угасание реакции при повторных применениях одинакового сигнала. Этот нейрофизиологический коррелят "привыкания" очень слабо выражен на уровне кохлеарных ядер (0,5% обследованных нейронов), несколько отчетливее в нейронах задних холмов (3%) и достаточно часто встречается на уровне ВКТ и слуховой коры.

Кроме того, ряд нейронов высших отделов обнаруживает обратное явление - слабая и нерегулярная реакция на первые применения звука стабилизируется и усиливается после многократного его повторения.

Я.А. Альтман, Г. А. Таварткиладзе
Похожие статьи
  • 24.02.2013 36880 15
    Тональная пороговая аудиометрия

    Тональная пороговая аудиометрия осуществляется при помощи аудиометров, которые производятся многими фирмами и отличаются друг от друга по функциональным возможностям и по возможностям управления. В них предусмотрен набор частот 125, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000, и 8000 Гц (в...

    Аудиология
  • 24.02.2013 24365 7
    Тимпанометрия

    Первые работы, посвященные тимпанометрии, содержали описание отдельных тимпанограмм, характерных для той или иной патологии (Terkildsen, Thomsen, 1959; Brooks, 1968; 1969). Позднее были разработаны классификации тимпанограмм, из которых наибольшее распространение получили взаимно дополняющие...

    Аудиология
  • 20.02.2013 7054 10
    Слуховые вызванные потенциалы. Часть 1

    Исследование этого класса реакций определяется возможностью неинвазивной (т.е. с поверхности черепа) регистрации суммарной электрической активности слуховых центров у человека и животных. В виду малой амллитуды реакций при таком способе регистрации и значительного уровня помех за счет других...

    Аудиология
показать еще
 
Оториноларингология