5.4 聴覚

 

 

 

外耳outer earのうち、耳介pinnaは、頭、耳道、鼓膜tympanic membraneがある。

 

耳小骨ossicles

槌骨malleus（ハンマーhammer）、砧骨incus(アンビルanvil）、あぶみ骨stapes (stirrup)

 

 

内耳には、バランスと動き（前庭感覚）に関与する三半規管semi-circular canalsと蝸牛cochleaがある。

 

蝸牛cochlea 

聴覚システムの感覚受容体細胞sensory receptor cells （有毛細胞(hair cells)を含み、液体で満たされたカタツムリ状の構造

 

 

 

 

音波は耳道に沿って伝わり、鼓膜に当たり、鼓膜を振動させる。この振動により3つの耳小骨が動き、あぶみ骨は卵円窓oval windowとして知られる蝸牛の薄い膜に押し込まれる。

 

あぶみ骨が卵円窓oval windowに押し込まれると、蝸牛内の液体が動き始め、基底膜に埋め込まれた内耳の聴覚受容細胞である有毛細胞hair cellsを刺激する。

 

 

有毛細胞hair cells

基底膜basilar membraneという蝸牛内の組織片に埋め込まれた内耳の聴覚受容細胞

有毛細胞が活性化されると、それらは聴覚神経に沿って脳に伝わる神経インパルスを生成する。聴覚情報は、視床の内側膝状核である下丘に送られ、最後に脳の側頭葉の聴覚野に送られ、処理される。

 

 

 

ピッチ知覚

低音と高音の知覚。

 

時間理論temporal theory 

周波数が感覚ニューロンの活動レベルによってコード化されている。これは、特定の有毛細胞が音波の特定の周波数の活動電位に対応する。

 

場所理論place theory 

基底膜の基部は高周波数によく反応し、基底膜の先端は低周波数によく反応する。基部にある有毛細胞は高音受容体high-pitch receptorsとしてラベル付けされ、基底膜の先端にある有毛細胞は低音受容体 low-pitch receptorsである。

 

 

 

 

 

音像定位Sound Localization

 

聴覚システムは、モノラルmonaural（片耳）とバイノーラルbinaural（両耳）の両方の手がかりを使用して音を定位する。

 

モノラルmonaural（片耳）は、上下、前後で発生する音を見つけるのに役立つモノラルキューを提供する。真上、真下、前、または後ろから来る音から両耳が受け取る音波は同じである。

 

バイノーラルbinaural（両耳）は2つの耳の間の鼓膜の振動パターンの違いから、水平軸に沿った音の位置に関する情報を提供する。

 

両耳間レベル差Interaural level difference

左右の耳に入ってくる音の大きさで判別

 

両耳間タイミング差Interaural timing difference

両耳に届く音の時間差で判別

 

 

 

 

難聴hearing loss

 

先天性難聴congenital deafness生まれた時から聴覚がない

 

伝音難聴conductive hearing loss　外耳道の閉塞、鼓膜の穴、耳小骨の問題、鼓膜と蝸牛の間の空間の液体などに問題がある

伝音難聴では、聴覚障害は鼓膜の振動および/または耳小骨の動きの障害に関連しているため、入ってくる音波を増幅して鼓膜の振動や耳小骨の動きを起こしやすくする補聴器などのデバイスを介して対処することができる。

 

感音性難聴sensorineural hearing loss　　蝸牛から脳への神経信号の伝達の失敗している。加齢、頭部外傷または音響外傷、感染症や病気（はしかやおたふく風邪など）、投薬、騒音性難聴などの環境への影響、腫瘍、および毒素により引き起こされる

 

メニエール病Ménière's disease

内耳構造の変性を引き起こし、難聴、耳鳴り（絶え間ないリンギングまたはブーンという音）、めまいvertigo(回っている感じ)、および内耳内の圧力の上昇を引き起こす。

 

人工内耳Cochlear implantsは、マイク、音声プロセッサ、および電極アレイで構成される電子デバイスで、入ってくる音の情報を受け取り、聴覚神経を直接刺激して情報を脳に送信する。