Механизмы слухового восприятия
Механизм слухового восприятия обусловливается деятельностью слухового анализатора. Периферическая часть анализатора включает наружное, среднее и внутреннее ухо. Ушная раковина преобразует поступающий извне акустический сигнал, отражая и направляя в наружный слуховой проход звуковые волны. В наружном слуховом проходе, выступающем в роли резонатора, изменяются свойства акустического сигнала — увеличивается интенсивность тонов частотой 2—3 кГц. Наиболее значительное преобразование звуков происходит в среднем ухе (Среднее ухо). Здесь вследствие разницы площади барабанной перепонки и основания стремени, а также благодаря рычажному механизму слуховых косточек и работе мышц барабанной полости значительно нарастает интенсивность проводимого звука при уменьшении его амплитуды. Система среднего уха обеспечивает переход колебаний барабанной перепонки на жидкие среды внутреннего уха (Внутреннее ухо) — перилимфу и эндолимфу. При этом нивелируется в той или иной степени (в зависимости от частоты звука) акустическое сопротивление воздуха, в котором распространяется звуковая волна, и жидкостей внутреннего уха. Преобразованные волны воспринимаются рецепторными клетками, расположенными на базиллярной пластинке (мембране) улитки, которая колеблется на различных участках, довольно строго соответствующих частоте возбуждающей ее звуковой волны. Возникающее возбуждение в определенных группах рецепторных клеток распространяется по волокнам слухового нерва в ядра ствола мозга, подкорковые центры, расположенные в среднем мозге, достигая слуховой зоны коры, локализующейся в височных долях, где и формируется слуховое ощущение. При этом в результате перекреста проводящих путей звуковой сигнал и из правого, и из левого уха попадает одновременно в оба полушария головного мозга. Слуховой путь имеет пять синапсов, в каждом из которых нервный импульс кодируется по-разному. Механизм кодирования остается до настоящего времени окончательно не раскрытым, что существенно ограничивает возможности практической аудиологии.
Среди звуковых сигналов, воспринимаемых человеческим ухом, большую роль играют шумы, тоны, их доли и сочетания (см. Звук). Способность воспринимать высоту, громкость, тембр, взаимосвязь музыкальных звуков обозначают термином «музыкальный слух». Некоторые люди способны определять высоту звука лишь сравнив его с другим звуком, высота которого заранее известна (относительный музыкальный слух), другие могут узнавать высоту звука без предварительного сопоставления его с другими звуками (абсолютный музыкальный слух), воспринимать многоголосую музыку (гармонический слух), а также представлять музыку в воображении, без ее исполнения и восприятия (так называемый внутренний слух).
Считалось, что ухо человека воспринимает звуковые сигналы частотой от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Впоследствии было установлено, что человеку в условиях костного проведения свойственно восприятие звуков, имеющих более высокую (до 200 кГц) частоту, т.е. ультразвука. При этом с нарастанием частоты ультразвука чувствительность к нему понижается. Факт слухового восприятия человеком ультразвуков укладывается в существующие ныне представления об эволюции слуха, ибо эта особенность присуща всем без исключения видам млекопитающих. Измерение чувствительности к ультразвукам имеет большое значение для оценки состояния слуха человека, расширяя и углубляя возможности аудиометрии.
Важной характеристикой С. является его острота, или слуховая чувствительность, которая определяется показателем, равным минимальной величине звукового раздражителя, вызывающего слуховое ощущение. Существует мнение о некотором преобладании слуховой чувствительности у мужчин. Наибольшей слуховой чувствительностью человек обладает в отношении звуков частотой 1—3 кГц. При звуках более низкой или более высокой частоты слуховая чувствительность притупляется, при этом повышается порог слышимости, характеризующийся минимальной интенсивностью звукового импульса, вызывающего слуховое ощущение. Особенно круто повышаются пороги слышимости в сторону низких частот. Однако такая конфигурация пороговых кривых существует только при воздушном проведении звуков. При костном проведении пороги слышимости при воздействии звуковых импульсов низких и средних частот располагаются довольно монотонно. Лишь на частоте более 10 кГц происходит их неуклонное и резко выраженное повышение, и именно в этой области частот слух человека характеризуется малой устойчивостью к действию различных, в т.ч. патогенных, агентов.
Слуховая чувствительность подвержена значительным возрастным колебаниям. Развитие слуха у ребенка начинается с первых недель после рождения, но происходит довольно медленно. Даже у детей от 4 до 10 лет слуховая чувствительность на 6—10 дБ ниже, чем у взрослых. Лишь к 12—14 годам острота С. достигает максимального уровня и, по некоторым данным, даже превосходит остроту слуха у взрослых. С возрастом С. снижается; этот процесс получил название пресбиакузиса, или старческой тугоухости, — одного из проявлений старения организма. Начальные признаки пресбиакузиса могут быть обнаружены уже после 40 лет, а по некоторым данным, и после 30 лет. При этом возраст, в котором снижается слух, и степень снижения слуха в значительной мере зависят от постоянного проживания в городской или сельской местности, перенесенных заболеваний, работы в шумной обстановке, особенностей наследственности и др.