Патологии слуховой системы
Тугоухость
Кондуктивная тугоухость – повреждения наружного и среднего уха.
Нейросенсорная тугоухость – повреждения внутреннего уха, слухового нерва и выше:
· кохлеарная – повреждение внутреннего уха;
· ретрокохлеарная – повреждение путей и центров слуховой системы.
Факторы, провоцирующие тугоухость:
· Сидячий образ жизни – остеохондроз, нарушение кровоснабжения (в т.ч. улитки)
· Хронический тонзиллит – из-за евстахиевой трубы
· Никотин, алкоголь и наркотики
· Переохлаждение головы
· Разрастание аденоидов
· Гриппозная и аденовирусная инфекция
· Антибиотики аминогликозидного ряда – отмирание волосковых клеток
· Осложнения после перенесенных заболеваний
· Повреждение звуками с высокой амплитудой
В последнее время увеличилось количество заболеваемости тугоухости, причем 60-80% - нейросенсорная тугоухость, которая плохо подается лечению.
Первыми погибают наружные волосковые клетки (коих три ряда снаружи, в отличие от внутренних, коих один ряд внутри). Теряется в первую очередь высокие частот; пороги падают минимум на 60 дБ; разрешающая способность падает.
Повреждение звуками с высокой амплитудой: выше 130 дБ 15 мин, 6 кГц – уничтожение клеток волосковых на том участке мембраны, которая отвечает за 6 кГц. Можно также получить повреждение от меньшего, но более длительного воздействия. Безопасные звуки – не выше 80 дБ. Выше 90 дБ часто встречается - большая часть инструментов (пилы, триммеры, дрели и т.д.). Особо опасны низкочастотные звуки, ибо базилярная мембрана в это время колеблется вся (чтобы дойти до центра улитки) – они «разлахмачивают» волосковые клетки, которые отвечают и за более низкие частоты.
Слух ослабевает с возрастом – в первую очередь страдает восприятие высоких частот. В больших городах этот процесс значительно ускорен.
Приборы для восстановления слуха:
· Трубки - раньше
· Слуховые протезы – усиливающие звук, эффективны только при повреждении периферии
· Костные слуховые аппараты – передают вибрации на кость
· Хирургическое восстановление барабанной перепонки и косточек
· Кохлеарная имплантация – при повреждении волосковых клеток – напрямую стимулирует эфферентные волокна (электроды (до 25) расположены на 1\4 оборота улитки); восстановление слуха зависит от желания самого пациента и его усилий; легче слух восстанавливается у тех, кто оглох не в детском возрасте, ибо уже есть сформирован весь словарный запас.
Психологическое воздействие шума.
Любой мешающий звук будет являться стрессором. Акустическое загрязнение городов – актуальная проблема в современном мире. Некоторые звуки более эффективно вызывают стресс, чем другие.
Факторы, усиливающие воздействие шума:
· Громкость (чем громче, тем больше раздражает)
· Непредсказуемость – ориентировочная реакция, которая тормозит текущую деятельность (влияют на нашу работоспособность)
· Невозможность контролировать (нельзя самовольно прекратить)
· Лишний звук (например, соседи делают ремонт)
· Звук из вредности
· Звук причиняет вред
· Звук пугает
· И без этого звука уже плохо (мы уже устали или раздражены)
Последствия воздействия шума:
· Ухудшение слуха
· Стресс (ослабление иммунитета, гипертония, язвы)
· Ухудшение способности писать и говорить у детей
· Понижение производительности труда
· Понижение качества социальных связей (люди разбиваются на группы по отношению к шуму; шум увеличивает уровень агрессивности; шум снижает уровень взаимопомощи)
21.10.2016
Акустический анализ пространства
Бинауральный слух
Преимущества бинаурального слуха:
· Локализация сигналов, как от одиночных, так и от множественных источников
· Разделение сигналов, приходящих от различных звуковых источников из различных точек пространства
· Выделение сигналов выбранного звукового источника на фоне других звуковых сигналов (коктейль-пати эффект)
Свойства бинаурального слуха:
· Пространственная локализация
· Бинауральное суммирование громкости
· Бинауральное биение
· Эффект предшествия
· Бинауральная демаскировка
· Слияние звуков при определении высоты
· Эффекты правого и левого уха при восприятии речи и музыки др.
Пространственный слух – моноуральные признаки:
· Интенсивность – чем звук громче, тем он считается находящимся ближе; интенсивность повышается – звук считается приближающимся, и наоборот;
· Частота – эффект Доплера (частота приближающегося источника выше, и наоборот)
Пространственный слух – биноуральные признаки:
· Интерауральное различие
o По времени (до 1,5 кГц) – когда звук на одно ухо приходит раньше, чем на другое; на низкие звуки с большой длиной волны; другие звуки огибают голову: до одной десятитысячной секунды; 21см – расстояние между ушами - эффективная интеруральная база; наиболее эффективно при расположении источника 90®;
o По разнице фаз (до 1 кГц) – для умеренно низкочастотных звуков; тоже если волна может обогнуть голову;
o По интенсивности (с 1 кГц) – связано с теневым эффектом головы (частичное поглощение волн головой ) - громкость звука на одном ухе будет больше, чем на другом.
Выше 8 кГц уже невозможно локализовать, как и ниже 300 Гц. Ошибки достигают 3®. Если звук находится на средней линии, то невозможно определить, звук идет спереди или сзади – нужно покрутить головой.
Вертикальная локализация:
· Движение головы – ошибки до 12®
· Ушная раковина – звук меняет свои спектральные характеристики
В открытом поле звуки не переотражаются и распространяются сферически.
Оценка удаленности (глубины) в открытом поле:
· Дифракция на ушной раковине (до 3 метров)
· Уменьшение уровня звукового давления с расстоянием (до 15 метров)
· Степень затухания различных частот в спектре (от 15 метров) - высокие частоты сильнее затухают, чем низкие.
Общая точность довольно слабая – от 0.5 до 1.5 метров, ошибки составляют до 30%. Локализовать более точно позволяет знание источника звука.
Совы способны очень точно определять расстояние и локализации – ушные проходы расширяются, как трубки, один из них идет вверх, а другой – вниз => задержки достигают существенных различий.
В закрытом помещении повышается точность локализации – связана с акустикой помещения и реверберацией.
Эффекты бинаурального слуха:
· Суммация – звук, идущий по обоим каналам (слышим двумя ушами) громче, чем по одному каналу – есть прибавка по интенсивности до 3 дБ; бинауральный слух позволяет услышать в два раза более тихие звуки; увеличивает бинауральную чувствительность по частоте в 2 раза;
· Бинауральное слияние звуков и биения – два звука, немного различающиеся по характеристикам, сливаются в один звук; ниже 1.5 кГц (низкочастотные); биения – частотная модуляция в результате бинаурального слияния звуков; от 300 до 600 Гц, в отличие от моноуральных; разность в частотах не должна превышать 15 Гц; в какие-то моменты фазы максимально совпадают, а в какие-то – максимально расходятся;
· Эффект предшествования
o По времени – в пределах определенного отрезка времени, звук, поступивший раньше, будет доминировать в восприятии перед звуком, поступившим позже; эффект Хааса- при задержке от 0 до 10мс источник звука будет перемещать к более раннего источнику, а при задержке 30мс будем слышать звук только из раннего источника; слуховая система слышит более поздний звук, но его подавляет; более 50мс – звук из второй системы будет мешать восприятию первого – будет эффект эхо;
o По интенсивности – локализация более громкого звука;
Акустика помещений:
· Ранние отражения до 80мс
· Поздние отражения от 80мс - приводит к тому, что мы слышим эхо (два раздельных звука); влияет на разборчивость сигнала от основного источника; наиболее критично для восприятия речевого сигнала; для низкочастотных сигналов порог заметности эхо ниже, чем для высокочастотных; наиболее неприятное эхо – от боковых стен.
Параметры:
· Реверберация
· Волна и ее направление
· Полнота тона (звучность) – зависит от соотношения по амплитуде ранних и поздних волн (чем больше интенсивность поздних волн, тем больше полнота звука)
· Различимость (ясность) – степень, в которой можно отличить различные звуки (горизонтальная и вертикальная)
· Пространственность – ощущение, что музыка идёт от полной ширины зала; связана с боковыми отражениями
· Обертывание – связана с поздними отражениями
· Расширение источника звука
Эхолокация:
· Чтобы была эффективной, частота должна быть очень высокой (чтобы могла отражаться от очень маленьких объектов) – выше 100 кГц
Слуховой образ пространства:
· Шумовая маскировка звука – один звук препятствует восприятию другого звука; маска – это маскирующий тон; маскируется только тон, близкий по частоте к маске; в основном маскируются тоны ниже маски; наиболее эффективные маскеры – низкочастотные звуки
o Прямая
o Обратная
o Интерауральная - если на одно ухо подается звук с большей интенсивность, чем на другое, то будем слышать только более интенсивный
Критические полосы шума:
· Широкополосный
· Узкополосный
· Белый шум – по всем частотам с одинаковой амплитуды
· Розовый шум – с разной амплитудой
· Ширина фильтра зависит от того, информацию от скольких волосковых клеток получает информацию нейрон, находящий на более высоких уровнях
Принципы группирования:
· Фактор близости – элементы, расположенные рядом
· Фактор сходства – элементы, схожие между собой
· Фактор хорошего продолжения – группировка элементов, имеющих общее направление
· Фактор общей судьбы - объекты, движущиеся в одном и том же направлении
Слуховое группирование:
· Время включения звуков – одновременное включение -> один источник
· Сходная интерауральная разница – сходное местоположение источников звука -> один источник
· Сходный гармонический паттерн (спектральный состав) – по частотному составу
Акустический закон Ома
Если мы слышим два разных звука, то мы слышим как два разных звука. Если слышим аккорд, то мы понимаем, что он состоит из нескольких звуков.
Исключения:
· не будем слышать два разных звука, если их спектральная составляющая находится в кратном отношении (высота будет соответствовать самым нижним элементам);
· если частотное расстояние незначительно и не выходит за пределы критической полосы (будем слышать один звук, имеющий среднюю частоту).
НА ЭТОМ МОМЕНТЕ Я СВАЛИЛА С ПАРЫ
28.10.2016
Эмоции и музыка
· Мажор-минор . При некоторых повреждениях головного мозга человек теряет способность воспринимать мелодию, но сохраняет способность воспринимать мажор-минор. То бишь это отдельная функция мозга. Пока что не очень ясно, как именно это происходит. Минор вызывает «грустные эмоции», а мажор – «радостные».
· Громкость – громкая грусть не вызовет
· Темп – быстрая (вызывает «радость») или медленная (вызывает «грусть») музыка
Эмоции:
· Теория Экмана: существуют базовые эмоции, которые можно назвать конкретно
· Невозможно выделить отдельные конкретные эмоции, но можно их разместить на плоскости по нескольким координатным осям (возбуждение и валентность)
Вызывает ли музыка настоящие эмоции? Нет:
· Эмоция возникает в процессе оценки ситуации (для оценки удовлетворения своей потребности), то есть это первый вид подкрепления. В музыке нету ситуации и там нечего когнитивно оценивать
· Грусть – это отрицательное эмоциональное состояние, то есть человек не должен хотеть её специально вызывать. Однако же люди слушают грустную музыку
Музыка вызывает отдельный вид эмоций – эстетические.
Правое полушарие отвечает за отрицательные эмоции. Только прослушивание диссонанса может вызывать конкретно только его активацию.
Мажорная музыка может не нравится, то есть не будет вызывать положительных эмоций, и наоборот.
«Мурашки» являются специфичными только для восприятия музыки. Сопровождаются изменениями КГР и активацией remoding system (комплекс структур, который активируется при получении положительного подкрепления или его ожидания; дофаминэргическая система). Некоторые произведения вызывают это ощущение чаще, чем другие. Основной их триггер – неожиданное появление аккорда; или резкомеизменении динамики произведения.
Темп и ритм.
· Темп – скорость, быстрый или медленный
· Ритм – соотношение длительности звуков (нот) в их последовательности
· Метр – внутренняя организация ритма
Походы к восприятию ритма:
· Мозг способен оценивать временные отрезки – оценивает время стивула по накоплению ПД от начала до конца стимула
· Работа мозга ритмически организована – при появлении первого звука нейроны активируются, далее – активацию уже группы нейронов
Темп:
· 100 - 2500мс – воспринимаемый темп
· 150 – 2000мс – моторный темп
· 300 - 800 (600)мс – предпочитаемый темп
Темп:
· Сенсорный (воспринимаемый)
· Моторный – способность отбивать темп или двигаться под музыку; имеет сходные временные рамки
У каждого человека существует свой собственный предпочитаемый темп. От 300мс до 800мс, чаще всего – 600мс (одинаков сенсорный и моторный). Не связан с полом, весом, ростом, рукостью и проч – он связан с возрастом. У детей – 300-400мс, 90 лет – 800мс. Мб он связан со скоростью внутренних часов или собственной активностью нейронов.
Ритм – внутри одного такта. Связан с феноменом группировки (разделение на группы по какому-либо признаку) – по 8-10-4. Сильные звуки (с большей амплитудой, длительностью или по времени, приближенному к соседним звукам) дают основание для группировки. Сильный звук может быть первым или последним в группе; вторым. Все звуки, находящиеся в сильным позициях, лучше запоминаются и воспроизводятся. Восприятие ритма зависит от темпа: если темп медленный, то люди будут чаще группировать по 2, быстрый – по 4. Есть индивидуальные особенности по восприятию ритма.
Амузия – неспособность воспринимать мелодии и тональности - утолщение нижней височной коры. Оно связано с аномально активной миграцией нейронов в определенный период времени.
У музыкантов образуется больше нейронных связей в слуховой коре.
Восприятие музыки очень сходно с восприятием языка. Во всех музыкальных культурах математические отношения всегда простые (2к3, 3к2 итд) – наличие универсальных законов, на которых строится музыкальное восприятие.
Первый музыкальный инструмент – барабан. Ритмическая составляющая – самая древняя. Разницу в ритме замечают даже 7-месячные дети. Восприятие ритма и темпа приводит в активации моторной коры, мозжечка и базальных ганглиев. Слуховая и моторная система при этом синхронизируются – у них тесный и активный обмен информацией.
Акустическая коммуникация
У человека биологически важный сигнал – речевой сигнал. Смысл придает не сам звук, а порядок из произнесения. Мозг в первую очередь анализирует их последовательность. Единица восприятия – не фонема, а слог. Для речи характерна огромная скорость изменения характеристик звука.
В формировании речи участвуют голосовые связки (но не при шепоте) и артикуляционный аппарат.
ТЕМБР нашего голоса – не бесконечное количество звуковых волн, не сумма основного звука и его обертонов, а довольно ограниченная по своему спектру сложная звуковая волна. Эта звуковая волна состоит из нескольких ОБЛАСТЕЙ – групп частот, усиленных резонаторной системой вокального тракта, тогда как другие, которые ротоглоточной полостью НЕ ОТФИЛЬТРОВАНЫ, не оказывают влияния на тембр голоса вообще. Эти области усиленных частот и называются ФОРМАНТАМИ. 
Самую низкую по частоте форманту называют Основной, в ней содержится основной тон звука, сама НОТА. Следующую форманту называют Первой речевой. Эта форманта в речи возникает, благодаря глоточной полости. Для распознавания гласного звука важны первые две форманты – первая и следующая за ней вторая речевая. «Ответственной» за вторую речевую форманту является ротовая полость. Именно размер и взаимное расположение в спектре первой и второй формант определяют то, какую гласную мы услышим.
Категории гласных отличаются по частотам первой и второй форманты. Согласные различаются по времени основного тона, затем запускается смычка.
Эффект Макгурка – вспомогательный эффект зрительной системы при восприятии слухового потока (смотрим на движение губ).
В слуховой системе выделены два пути независимого анализа слуховой информации:
· дорзальный (из слуховой в теменную, где возникает ощущение восприятия пространства) – помогает локализовать звуки в пространстве
· вентральный – идет во фронтальную кору – идентификация смысла слов
Речь – это латерализованная функция, нарушающаяся обычно при повреждении левого полушария. Однако если это повреждение было в детстве, то правое полушарие может взять на себя функции левого. Правое полушарие отвечает за вопросительные, восклицательные комплексы, за интонацию.
Афазии:
· Брока – моторная афазия – неспособность говорить
o артикулярный дефицит
o аграмматизм
o амнестическая афазия (неспособность назвать предмет)
· Вернике – сенсорная афазия
o Неспособность различать слова
o Неспособность узнавать смысл слов
o Неспособность переводить мысли в слова
У птиц четко выражена система коммуникации, специальные звуки для выражения отдельных вещей. При этом у птиц из разных регионов появляются разные "диалекты". Певчие воробьиные и попугаи – выявлена необходимость обучения видовым сигналам коммуникации.
У попугаев – слог – элементарная единица песни; синтаксис песни.
У птиц существуют несколько периодов развития речи: сенсорный период (слушает и запоминает) и сенсомоторный (начинает генерировать первые звуки). Это может проходить только в критический период. Кристаллизированная песня – финальная песня, которой обучается птица.
Только среди воробьиных и попугаев существуют птицы, способные имитировать услышанные звуки.