Слуховые ощущения в психологии: 📖 Слуховые ощущения.66, Развитие сознания у ребёнка, Глава VII. Ощущение и восприятие. Основы общей психологии. Рубинштейн С. Л. Страница 40. Читать онлайн

Слуховые ощущения 72. Основы общей психологии

Слуховые ощущения ⁷²

Особое значение слуха у человека связано с восприятием речи и музыки.

Слуховые ощущения являются отражением воздействующих на слуховой рецептор звуковых волн, которые порождаются звучащим телом и представляют собой переменное сгущение и разрежение воздуха.

Звуковые волны обладают, во-первых, различной амплитудойколебания. Под амплитудой колебания разумеют наибольшее отклонение звучащего тела от состояния равновесия или покоя. Чем больше амплитуда колебания, тем сильнее звук, и, наоборот, чем меньше амплитуда, тем звук слабее. Сила звука прямо пропорциональна квадрату амплитуды. Эта сила зависит также от расстояния уха от источника звука и от той среды, в которой распространяется звук. Для измерения силы звука существуют специальные приборы, дающие возможность измерять ее в единицах энергии.

Звуковые волны различаются, во-вторых, по частотеили продолжительности колебаний.

Длина волны обратно пропорциональна числу колебаний и прямо пропорциональна периоду колебаний источника звука. Волны различного числа колебаний в 1 с или в период колебания дают звуки, различные по высоте: волны с колебаниями большой частоты (и малого периода колебаний) отражаются в виде высоких звуков, волны с колебаниями малой частоты (и большого периода колебаний) отражаются в виде низких звуков.

Звуковые волны, вызываемые звучащим телом, источником звука, различаются, в-третьих, формойколебаний, т. е. формой той периодической кривой, в которой абсциссы пропорциональны времени, а ординаты — удалениям колеблющейся точки от своего положения равновесия. Форма колебаний звуковой волны отражается в тембре звука — том специфическом качестве, которым звуки той же высоты и силы на различных инструментах (рояль, скрипка, флейта и т. д.) отличаются друг от друга.

Зависимость между формой колебания звуковой волны и тембром не однозначна. Если два тона имеют различный тембр, то можно определенно сказать, что они вызываются колебаниями различной формы, но не наоборот.

Тоны могут иметь совершенно одинаковый тембр, и, однако, форма колебаний их при этом может быть различна. Другими словами, формы колебаний разнообразнее и многочисленнее, чем различаемые ухом тоны.

Слуховые ощущения могут вызываться как периодическимиколебательными процессами, так и непериодическимис нерегулярно изменяющейся неустойчивой частотой и амплитудой колебаний. Первые отражаются в музыкальных звуках, вторые — в шумах.

Кривая музыкального звука может быть разложена чисто математическим путем по методу Фурье на отдельные, наложенные друг на друга синусоиды. Любая звуковая кривая, будучи сложным колебанием, может быть представлена как результат большего или меньшего числа синусоидальных колебаний, имеющих число колебаний в секунду, возрастающее, как ряд целых чисел 1, 2, 3, 4. Наиболее низкий тон, соответствующий 1, называется основным. Он имеет тот же период, как и сложный звук. Остальные простые тоны, имеющие вдвое, втрое, вчетверо и т. д. более частые колебания, называются верхними гармоническими, или частичными (парциальными), или обертонами.

Все слышимые звуки разделяются на шумыи музыкальные звуки. Первые отражают непериодические колебания неустойчивой частоты и амплитуды, вторые — периодические колебания. Между музыкальными звуками и шумами нет, однако, резкой грани. Акустическая составная часть шума часто носит ярко выраженный музыкальный характер и содержит разнообразные тоны, которые легко улавливаются опытным ухом. Свист ветра, визг пилы, различные шипящие шумы с включенными в них высокими тонами резко отличаются от шумов гула и журчания, характеризующихся низкими тонами. Отсутствием резкой границы между тонами и шумами объясняется то, что многие композиторы прекрасно умеют изображать музыкальными звуками различные шумы (журчание ручья, жужжание прялки в романсах Ф.Шуберта, шум моря, лязг оружия у Н.А.Римского-Корсакова и т. д.).

В звуках человеческой речи также представлены как шумы, так и музыкальные звуки.

Основными свойствами всякого звука являются: 1) его громкость,2) высотаи 3) тембр.

1. Громкость.

Громкость зависит от силы, или амплитуды, колебаний звуковой волны. Сила звука и громкость — понятия неравнозначные. Сила звука объективно характеризует физический процесс независимо от того, воспринимается он слушателем или нет; громкость — качество воспринимаемого звука. Если расположить громкости одного и того же звука в виде ряда, возрастающего в том же направлении, что и сила звука, и руководствоваться воспринимаемыми ухом ступенями прироста громкости (при непрерывном увеличении силы звука), то окажется, что громкость вырастает значительно медленнее силы звука.

Согласно закону Вебера-Фехнера, громкость некоторого звука будет пропорциональна логарифму отношения его силы J к силе того же самого звука на пороге слышимости J 0:

В этом равенстве К — коэффициент пропорциональности, a L выражает величину, характеризующую громкость звука, сила которого равна J; ее обычно называют уровнем звука.

Если коэффициент пропорциональности, являющийся величиной произвольной, принять равным единице, то уровень звука выразится в единицах, получивших название белов:

Практически оказалось более удобным пользоваться единицами, в 10 раз меньшими; эти единицы получили название децибелов. Коэффициент К при этом, очевидно, равняется 10. Таким образом:

Минимальный прирост громкости, воспринимаемый человеческим ухом, равен примерно 1дБ. <…>

Известно, что закон Вебера — Фехнера теряет силу при слабых раздражениях; поэтому уровень громкости очень слабых звуков не дает количественного представления об их субъективной громкости.

Согласно новейшим работам, при определении разностного порога следует учитывать изменение высоты звуков. Для низких тонов громкость растет значительно быстрее, чем для высоких.

Количественное измерение громкости, непосредственно ощущаемой нашим слухом, не столь точно, как оценка на слух высоты тонов. Однако в музыке давно применяются динамические обозначения, служащие для практического определения величины громкости. Таковы обозначения: ррр(пиано-пианиссимо), рр(пианиссимо), р(пиано), тр(меццо-пиано), mf(меццо-форте), ff(фортиссимо), fff(форте-фортиссимо).

Последовательные обозначения этой шкалы означают примерно удвоение громкости.

Человек может без всякой предварительной тренировки оценивать изменения громкости в некоторое (небольшое) число раз (в 2, 3, 4 раза). При этом удвоение громкости получается примерно как раз при прибавке около 20 дБ. Дальнейшая оценка увеличения громкости (более чем в 4 раза) уже не удается. Исследования, посвященные этому вопросу, дали результаты, резко расходящиеся с законом Вебера-Фехнера. ⁷³ Они показали также наличие значительных индивидуальных отличий при оценке удвоения громкостей.

При воздействии звука в слуховом аппарате происходят процессы адаптации, изменяющие его чувствительность. Однако в области слуховых ощущений адаптация очень невелика и обнаруживает значительные индивидуальные отклонения. Особенно сильно сказывается действие адаптации при внезапном изменении силы звука. Это так называемый эффект контраста.

Измерение громкости обычно производится в децибелах. С.Н.Ржевкин указывает, однако, что шкала децибелов не является удовлетворительной для количественной оценки натуральной громкости. Например, шум в поезде метро на полном ходу оценивается в 95 дБ, а тикание часов на расстоянии 0,5 м — в 30 дБ. Таким образом, по шкале децибелов отношение равно всего 3, в то время как для непосредственного ощущения первый шум почти неизмеримо больше второго. <… >

2. Высота.

Высота звука отражает частоту колебаний звуковой волны. Далеко не все звуки воспринимаются нашим ухом. Как ультразвуки (звуки с большой частотой), так и инфразвуки (звуки с очень медленными колебаниями) остаются вне пределов нашей слышимости. Нижняя граница слуха у человека составляет примерно 15–19 колебаний; верхняя — приблизительно 20000, причем у отдельных людей чувствительность уха может давать различные индивидуальные отклонения. Обе границы изменчивы, верхняя в особенности в зависимости от возраста; у пожилых людей чувствительность к высоким тонам постепенно падает. У животных верхняя граница слуха значительно выше, чем у человека; у собаки она доходит до 38 000 Гц (колебаний в секунду).

При воздействии частот выше 15 000 Гц ухо становится гораздо менее чувствительным; теряется способность различать высоту тона. При 19 000 Гц предельно слышимыми оказываются лишь звуки, в миллион раз более интенсивные, чем при 14 000 Гц. При повышении интенсивности высоких звуков возникает ощущение неприятного щекотания в ухе (осязание звука), а затем чувство боли. Область слухового восприятия охватывает свыше 10 октав и ограничена сверху порогом осязания, снизу порогом слышимости. Внутри этой области лежат все воспринимаемые ухом звуки различной силы и высоты. Наименьшая сила требуется для восприятия звуков от 1000 до 3000 Гц. В этой области ухо является наиболее чувствительным. На повышенную чувствительность уха в области 2000–3000 Гц указывал еще Г.Л.Ф.Гельмгольц; он объяснял это обстоятельство собственным тоном барабанной перепонки.

Величина порога различения, или разностного порога, высоты (по данным Т.Пэра, В.Штрауба, Б.М.Теплова) в средних октавах у большинства людей находится в пределах от 6 до 40 центов (цент — сотая доля темперированного полутона). У высокоодаренных в музыкальном отношении детей, обследованных Л.В.Благонадежиной, пороги оказались равны 6-21 центам.

Существует собственно два порога различения высоты: 1) порог простого различения и 2) порог направления (В.Прейер и др.). Иногда при малых различениях высоты испытуемый замечает различие в высоте, не будучи, однако, в состоянии сказать, какой из двух звуков выше.

Высота звука, как она обычно воспринимается в шумах и звуках речи, включает два различных компонента — собственно высоту и тембровую характеристику.

В звуках сложного состава изменение высоты связано с изменением некоторых тембровых свойств. Объясняется это тем, что при увеличении частоты колебаний неизбежно уменьшается число частотных тонов, доступных нашему слуховому аппарату. В шумовом и речевом слышании эти два компонента высоты не дифференцируются. Вычленение высоты в собственном смысле слова из ее тембровых компонентов является характерным признаком музыкального слышания (Б.М.Теплов). Оно совершается в процессе исторического развития музыки как определенного вида человеческой деятельности.

Один вариант двухкомпонентной теории высоты развил Ф.Брентано, и вслед за ним, исходя из принципа октавного сходства звуков, Г.Ревеш различает качество и светлость звука. Под качеством звука он понимает такую особенность высоты звука, благодаря которой мы различаем звуки в пределах октавы. Под светлостью — такую особенность его высоты, которая отличает звуки одной октавы от звуков другой. Так, все «до» качественно тожественны, но по светлости отличны. Еще К.Штумпф подверг эту концепцию резкой критике. Конечно, октавное сходство существует (так же как и сходство квинтовое), но оно не определяет никакого компонента высоты.

М.Мак-Майер, К.Штумпф и особенно В.Келер дали другую трактовку двухкомпонентной теории высоты, различив в ней собственно высоту и тембровую характеристику высоты (светлость). Однако эти исследователи (так же как и Е.А.Мальцева) проводили различение двух компонентов высоты в чисто феноменальном плане: с одной и той же объективной характеристикой звуковой волны они соотносили два различных и отчасти даже разнородных свойства ощущения. Б.М.Теплов указал на объективную основу этого явления, заключающуюся в том, что с увеличением высоты изменяется число доступных уху частичных тонов. Поэтому различие тембровой окраски звуков различной высоты имеется в действительности лишь в сложных звуках; в простых тонах она представляет собой результат переноса. ⁷⁴

В силу этой взаимосвязи собственно высоты и тембровой окраски не только различные инструменты отличаются по своему тембру друг от друга, но и различные по высоте звуки на том же самом инструменте отличаются друг от друга не только высотой, но и тембровой окраской. В этом сказывается взаимосвязь различных сторон звука — его звуковысотных и тембровых свойств.

3. Тембр.

Под тембром понимают особый характер или окраску звука, зависящую от взаимоотношения его частичных тонов. Тембр отражает акустический состав сложного звука, т. е. число, порядок и относительную силу входящих в его состав частичных тонов (гармонических и негармонических).

По Гельмгольцу, тембр зависит от того, какие верхние гармонические тоны примешаны к основному, и от относительной силы каждого из них.

В наших слуховых ощущениях тембр сложного звука играет очень значительную роль. Частичные тоны (обертоны), или, по терминологии Н.А.Гарбузова, верхние натуральные призвуки, имеют большое значение также и в восприятии гармонии.

Тембр, как и гармония, отражает звук, который в акустическом своем составе является созвучием. Поскольку это созвучие воспринимается как единый звук без выделения в нем слухом акустически в него входящих частичных тонов, звуковой состав отражается в виде тембра звука. Поскольку же слух выделяет частичные тоны сложного звука, возникает восприятие гармонии. Реально в восприятии музыки имеет обычно место и одно и другое. Борьба и единство этих двух взаимопротиворечивых тенденций — анализировать звук как созвучиеи воспринимать созвучие как единый звукспецифической тембровой окраски — составляет существенную сторону всякого реального восприятия музыки.

Тембровая окраска приобретает особенное богатство благодаря так называемому вибрато(К.Сишор), придающему звуку человеческого голоса, скрипки и т. д. большую эмоциональную выразительность. Вибрато отражает периодические изменения (пульсации) высоты и интенсивности звука.

Вибрато играет значительную роль в музыке и пении; оно представлено и в речи, особенно эмоциональной. Поскольку вибрато имеется у всех народов и у детей, особенно музыкальных, встречаясь у них независимо от обучения и упражнения, оно, очевидно, является физиологически обусловленным проявлением эмоционального напряжения, способом выражения чувства.

Вибрато в человеческом голосе как выражение эмоциональности существует, вероятно, с тех пор, как существует звуковая речь и люди пользуются звуками для выражения своих чувств. ⁷⁵ Вокальное вибрато возникает в результате периодичности сокращения парных мышц, наблюдающейся при нервной разрядке в деятельности различных мышц, не только вокальных. Напряжение и разрядка, выражающиеся в форме пульсирования, однородны с дрожанием, вызываемым эмоциональным напряжением.

Существует хорошее и дурное вибрато. Дурное вибрато такое, в котором имеется излишек напряжения или нарушение периодичности. Хорошее вибрато является периодической пульсацией, включающей определенную высоту, интенсивность и тембр и порождающей впечатление приятной гибкости, полноты, мягкости и богатства тона.

То обстоятельство, что вибрато, будучи обусловлено изменениями высоты и интенсивностизвука, воспринимается как темброваяокраска, снова обнаруживает внутреннюю взаимосвязь различных сторон звука. При анализе высоты звука уже обнаружилось, что высота в ее традиционном понимании, т. е. та сторона звукового ощущения, которая определяется частотой колебаний, включает не только высоту, в собственном смысле слова, и тембровый компонент светлоты. Теперь обнаруживается, что в свою очередь в тембровой окраске — в вибрато — отражается высота, а также интенсивность звука. Различные музыкальные инструменты отличаются друг от друга тембровой характеристикой. ⁷⁶ <…>

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

4.2. Ощущения

4.2. Ощущения Понятие ощущения. Предметы и явления внешнего мира имеют множество различных свойств и качеств: цвет, вкус, запах, звук и т. д. Для того чтобы произошло их отражение человеком, они должны воздействовать на него какими-либо из этих свойств и качеств. Познание

Глава III. ОЩУЩЕНИЯ

Глава III. ОЩУЩЕНИЯ §9. Общее понятие об ощущениях Ощущением называется тот простейший психический процесс, который возникает в результате воздействия на органы чувств предметов или явлений материального мира и заключается в отражении отдельных свойств этих предметов

Слуховые или кинестетические магниты

Слуховые или кинестетические магниты Некоторые из вас заметили, что даже, несмотря на то, что ваши партнёры взорвали навязчивость визуально, они могли снова вернуть её обратно. Иногда они возвращают её через другую систему восприятия. Когда мы впервые обучались работе с

Ощущения

Ощущения Запахи — причина нашей приязни или неприязни к другому человеку Обоняние связывает человека с внешним миром. Запахи исходят от обстановки, одежды, тела, да и все существующее в природе имеет свой запах — камни, металлы, дерево. Обратите внимание на то, как богата

Зрительные ощущения

Зрительные ощущения Роль зрительных ощущений в познании мира особенно велика. Они доставляют человеку исключительно богатые и тонко дифференцированные данные, притом огромного диапазона. Зрение дает нам наиболее совершенное, подлинное восприятие предметов.

Глава 1. Ощущения

Глава 1. Ощущения Проблема Основным источником наших знаний о внешнем мире и о собственном теле являются ощущения. Они составляют основные каналы, по которым информация о явлениях внешнего мира и состоянии организма доходит до мозга, давая человеку возможность

Телесные ощущения

Телесные ощущения Поскольку Стюарт сам признался, что чувства ему недоступны, мы начали с материального – с тела.Чтобы установить связь с его телесными ощущениями, я провел с ним «сканирование» тела, похожее на то, что мы делали с Джонатаном, начиная с правой ступни и

ГЛАВА 6 ОЩУЩЕНИЯ

ГЛАВА 6 ОЩУЩЕНИЯ Ощущения — зрение, слух, вкус, обоняние, осязание — включаются и функционируют сами по себе. Для нас важно распознать ПУСТОТУ, или бытие, скрытые за ощущениями. Когда мы совершаем это открытие, медитация становится для нас способом, или путем, осознать и

ОЩУЩЕНИЯ

ОЩУЩЕНИЯ Мне очень помогало и помогает умение «почувствовать» какую-то информацию, как бы «ощутить» ее в виде состояний, похожих на ощущения от своего тела, от движений, от окружающего пространства… Возможно, тебе это тоже подойдет. Мы можем ощутить состояние летящей

Ощущения

Ощущения Физическая близость является целью первого вида привязанности. Ребенку необходимо физически чувствовать человека, к которому он привязан, вдыхая его запах, глядя ему в глаза, слыша его голос или ощущая прикосновения. Он сделает все возможное, чтобы сохранить

Позитивные ощущения

Позитивные ощущения Цвет радости _______________Звук радости _______________Аромат радости _______________Аромат любви _______________В теле я ощущаю благодарность как _______________Я знаю, что счастлив, когда _______________Если бы удовольствие было животным, это было бы _______________Экстаз живет в

Слух (чувство) — Психологос

Слух — способность органом слуха воспринимать звуки; специальная функция слухового аппарата, возбуждаемая звуковыми колебаниями окружающей среды, например, воздуха или воды. Одно из биологических пяти чувств, называемое также акустичеcким восприятием.

Общие сведения

Человек способен слышать звук в пределах от 16 Гц до 20 кГц. Эти волны имеют важнейшее биологическое значение, например, зву­ковые волны в диапазоне 300—4000 гц соответствуют человеческому голосу. Звуки выше 20 000 гц имеют малое практическое значение, так как быстро тормозятся; колебания ниже 20 гц воспринимаются благодаря тактильному и вибраторному чувству. Диапазон частот, которые способен слышать человек, называется слуховым или звуковым диапазоном; более высокие частоты называются ультразвуком, а более низкие — инфразвуком.

Физиология слуха

Способность различать звуковые частоты сильно зависит от конкретного человека: его возраста, пола, подверженности слуховым болезням, тренированности. Отдельные личности способны воспринимать звук до 22 кГц, а возможно — и выше.

Некоторые животные могут слышать ультра- и/или инфразвук. Летучие мыши во время полёта используют ультразвук для эхолокации. Собаки способны слышать ультразвук, на чём и основана работа беззвучных свистков. Существуют свидетельства того, что киты и слоны могут использовать инфразвук для общения.

Человек может различать несколько звуков одновременно благодаря тому, что в ушной улитке одновременно может быть несколько стоячих волн.

«Удовлетворительно объяснить феномен слуха оказалось необычайно сложной задачей. Человек, представивший теорию, объяснявшую бы восприятие высоты и громкости звука, почти наверняка гарантировал себе Нобелевскую премию.»

Психофизиология слуха

У человека, как и у большинства млекопитающих, слуховым органом является ухо. Многие другие животные также обладают слухом благодаря аналогичным ушным органам или даже комбинации различных органов, которые могут значительно отличаться своим строением.

Слуховые следы, слияние слуховых ощущений

Опыт доказывает, что вызываемое каким-нибудь коротким звуком ощущение длится некоторое время в виде следа уже по прекращении внешнего вызвавшего его толчка. Поэтому два достаточно быстро следующих друг за другом звука дают одиночное слуховое ощущение, являющееся результатом их слияния. Но слуховые следы оказываются более кратковременными, нежели зрительные: в то время как последние сливаются уже при десятикратном повторении в секунду, для слияния слуховых ощущений требуется повторение их не менее 130 раз в секунду. Другими словами, световой след длится 1/10 сек., тогда как слуховой около 1/130 секунды. Слияние слуховых ощущений имеет огромное значение в чёткости восприятия звуков и в вопросах о консонансе и диссонансе, играющих такую огромную роль в музыке.

Проецирование наружу слуховых ощущений

Как бы ни возникали слуховые ощущения, мы относим их обыкновенно во внешний мир, и поэтому причину возбуждения нашего слуха мы всегда ищем в колебаниях, получаемых извне с того или другого расстояния. Эта черта в сфере слуха выражена гораздо слабее, нежели в сфере зрительных ощущений, отличающихся своей объективностью и строгой пространственной локализацией и, вероятно, приобретается также путём долгого опыта и контроля других чувств. При слуховых ощущениях способность к проецированию, объективированию и пространственной локализации в сфере слуха не может достигнуть столь высоких степеней, как при зрительных ощущениях. Виной этому особенности строения слухового аппарата, например, такие как недостаток мышечных механизмов, лишающий его возможности точных пространственных определений. Известно то огромное значение, какое играет мышечное чувство во всех пространственных определениях.

Суждения о расстоянии и направлении звуков

Наши суждения о расстоянии, на котором издаются звуки, являются весьма неточными, в особенности при завязанных глазах, когда не видишь источника звуков. Это в особенности относится к неизвестным нам звукам; знакомые же звуки представляются нам тем более близкими, чем они громче, и наоборот. Опыт показывает, что мы менее ошибаемся в определении расстояния шумов, нежели музыкальных тонов. Относительно суждения о направлении звуков, то и эта способность оказывается у человека ограниченной; не имея подвижных и удобных для собирания звуков ушных раковин, он в сомнительных случаях прибегает к движениям головы и ставит её в положение, при котором наилучше различаются звуки, и локализирует звук в том направлении, с которого он слышится сильнее и яснее.

Известно два механизма, при помощи которых можно различить направление звука:

• Ветвистые нейроны способны различать временные задержки между приходом звуковых волн в правое и левое ухо. (Порядка 10 мкс)
• Для высоких частот, таких, что длина звуковой волны меньше, чем размер головы слушающего, звук, достигающий ближнего уха, имеет бо́льшую интенсивность.

Причём первый механизм имеет больший вес, чем второй.

Оба эти механизма плохо работают в воде, так как скорость звука в ней намного больше, чем в воздухе.

Исследование слуха

Слух проверяют с помощью специального устройства или компьютерной программы под названием «аудиометр».

Возможно определение ведущего уха, с помощью специальных тестов. Например, в наушники подаются разные аудиосигналы (слова), а человек их фиксирует на бумаге. С какого уха больше правильно распознанных слов, то и ведущее.

Восприятие частотного диапазона 16 Гц-20 кГц с возрастом изменяется (высокие частоты воспринимаются всё хуже)

Слуховое восприятие

Что такое слуховое или аудиальное восприятие?

Звонит телефон и, сняв трубку, вы слышите голос своей матери, которая тепло спрашивает, как у вас дела. Мы понимаем, что нам говорят, узнаём людей по голосу и можем угадать их эмоциональное состояние. Мы делаем это автоматически, быстро и без особых усилий. Тем не менее, всё это становится возможным благодаря сложному процессу, в котором участвует ряд структур мозга, специализирующихся на аудиальном (звуковом) восприятии и распознавании различных субкомпонентов слуха.

Воспринимать означает интерпретировать информацию об окружающей среде, полученную нашими органами чувств. На самом деле, интерпретация является активным процессом, который зависит от когнитивных функций и накопленных знаний. Слуховое (аудиальное) восприятие может быть определено, как способность получать и интерпретировать информацию, которая достигает наших ушей через волны звуковых частот, передаваемые по воздуху или иным образом. Чтобы мы могли услышать звук, должен произойти ряд процессов:

• Получение информации: в момент вибрации источника звука (например, голосовых связок человека) волны передаются по воздуху или через другие каналы. Когда эти волны достигают органов слуха, активируются волосковые или реснитчатые клетки.
• Передача информации: сигналы, которые создают волосковые клетки, передаются с помощью различных ядер в медиальное коленчатое тело таламуса.
• Обработка информации: и, наконец, аудиальная информация, полученная органами слуха, направляется в слуховую кору височных долей мозга. В этих структурах мозга информация обрабатывается и направляется в остальные части мозга, что позволяет нам реагировать на неё соответствующим образом.

Звуковые характеристики и фазы слухового восприятия

Для реализации слухового восприятия наш мозг должен проанализировать свойства и характеристики звука:

• Интенсивность (сила) звука: насколько тихим или громким является звук.
• Тон (высота) звука: в зависимости от частоты колебаний различаются звуки высокого и низкого тона.
• Тембр звука: позволяет нам различать и распознавать голоса, музыку и другие звуки. Также определяется, как «звуковой спектр».
• Продолжительность: это время, в течение которого сохраняется звуковая вибрация.

Кроме того, слуховое восприятие реализуется в разных фазах:

• Обнаружение: для корректного процесса слухового восприятия требуется стимул, обладающий достаточной интенсивностью, чтобы достичь наших органов слуха. Кроме того, этот звук должен быть в пределах диапазона слышимости. Если эти два условия соблюдены, наш мозг способен обнаружить местонахождение объекта, который производит вибрацию, даже если он движется. Таким образом, если кто-то говорит слишком тихо, мы не сможем его услышать.
• Различение: для восприятия и оценки звука необходимо умение отличать его от остального окружающего шума. Таким образом, если мы находимся на шумной вечеринке, вероятно, мы не сможем различить слова собеседника.
• Идентификация и узнавание: мы стараемся идентифицировать или обозначить звук, который достигает наших ушей, например, голос, музыка или любой другой звук. Это предполагает создание ассоциации с этим звуком (например, «это голос моего друга»). Чтобы корректно воспринимать голос, необходимо определить его как таковой, и не путать с внешним шумом, более того, следует установить, что это голос друга, а не постороннего человека.
• Понимание: важно понимать звук, который мы слышим, будь то содержание сообщения (когда кто-то нам что-то говорит), или смысл самого звука (звонок указывает на то, что урок закончился). Если друг на вечеринке сообщает вам, что ему пора идти, необходимо уловить смысл передаваемого сообщения.

Естественно, что звуковое восприятие постоянно присутствует в нашей повседневной жизни и помогает нам адекватно реагировать на изменения окружающей среды. Оно позволяет свободно общаться, предупреждает об опасности и дает возможность наслаждаться музыкой.

Примеры слухового восприятия

• Как в школе, так и в высших учебных заведениях, адекватное слуховое восприятие имеет важное значение для правильного усвоения информации, которую мы получаем от преподавателей. Недостаточно развитое аудиальное восприятие, без соответствующей визуальной поддержки, может вызвать проблемы понимания речи и материала, что приводит к низкой успеваемости.
• Во время деловых переговоров, а также при ежедневной коммуникации в рабочей среде, в большинстве случаев слуховое восприятие используется постоянно. Беспрепятственная коммуникация является основой для работы с клиентами. Таким образом, корректное аудиальное восприятие является необходимым для успешного развития карьеры.
• Во время вождения автомобиля слуховое восприятие имеет важнейшее значение. Звуковой сигнал другого автомобиля может вовремя предупредить нас об опасности и помочь избежать аварии. Кроме того, по звуку двигателя или странному шуму автомобиля мы можем своевременно узнать о наличии неисправности.
• В музыке слуховое восприятие — это основа всего. Когда мы хотим исполнить песню так, чтобы она звучала красиво и мелодично, мы должны проверить слуховое восприятие и уделить внимание каждой детали, каждой ноте. .. Конечно, чтобы слушать и наслаждаться музыкой, также необходимо слуховое восприятие.
• Способность обнаруживать, различать, идентифицировать, распознавать и понимать звуки окружающей среды помогает нам адекватно действовать в повседневных ситуациях. Это не только позволяет нам выбирать оптимальные модели поведения дома и на улице, но и общаться с другими людьми быстро, легко и эффективно.

Патологии и расстройства, связанные с проблемами слухового восприятия

Нарушение аудиального восприятия может быть обусловлено различными проблемами на нескольких уровнях.

Неспособность воспринимать звуки или нарушение в этом процессе, как правило, называют глухотой. Она может быть вызвана повреждением органов слуха, путей передачи информации в мозг (гипоакузия и гиперакузия) или областей мозга, участвующих в слуховом восприятии (корковая глухота).

Тем не менее, восприятие не является унитарным процессом. Существуют специфические повреждения, такие как инсульт или черепно-мозговая травма, которые могут затронуть каждый из вышеописанных процессов. Расстройства этого типа обусловлены селективным повреждением областей мозга, ответственных за нарушенные процессы. Афазия Вернике (или сенсорная) связана с неспособностью понимать речь (ощущение пациента с этим расстройством напоминает контакт с незнакомым иностранным языком). И наоборот, аудиальная агнозия — это неспособность распознать объект на слух и, в случае вербальной информации, человек с агнозией не признаёт язык как таковой. Он также может быть неспособен воспринимать и ценить музыку, это нарушение известно как амузия (неспособность распознавать музыку или воспроизводить музыкальные тоны или ритмы). В некоторых случаях наблюдаются более специфические нарушения, например, утеря способности локализовать звуки или имитировать их.

Помимо этих нарушений, при которых происходит потеря функции, также наблюдаются расстройства, при которых пациенты слышат несуществующие звуки. Самые известные из них — это шум в ушах или тиннитус, характеризующиеся восприятием постоянного свиста. В других случаях проблема связана с ошибочной активацией мозговой активности в слуховой коре, что провоцирует галлюцинации. Это наблюдается при таких расстройствах, как шизофрения (когда галлюцинации могут иметь угрожающий характер). Другой тип галлюцинаций — это музыкальные галлюцинации, когда пациенту слышится музыка, передаваемая по несуществующему радио, которое невозможно выключить. В случае паракузии слуховые галлюцинации сопровождаются снижением слуха.

Как измерить и протестировать слуховое восприятие?

Аудиальное восприятие помогает нам выполнять многие из повседневных дел. Наша способность вести себя в соответствии с параметрами окружающей среды тесно связана с развитым слуховым восприятием. Таким образом, оценка слухового восприятия может быть полезна в различных областях жизни: в учёбе (чтобы знать, нуждается ли ребёнок в визуальной поддержке на уроках или его проблемы с пониманием вызваны некорректным слуховым восприятием), в медицинских целях (чтобы выяснить, правильно ли понимает пациент рекомендации врача, и может ли он вести себя адекватно в своей привычной среде), в профессиональной сфере (чтобы определить, может ли сотрудник полноценно общаться с коллегами и клиентами или нуждается в адаптации).

Благодаря комплексному нейропсихологическому тестированию можно эффективно и надёжно оценить работу ряда когнитивных функций, в том числе слухового восприятия. Тесты, разработанные CogniFit («КогниФит») для оценки слухового восприятия, основаны на классическом тесте NEPSY (учёных Коркмана, Кирка и Кэмпа, 1998), Тесте на Симуляцию Нарушений Памяти (TOMM) и Тесте Переменных Внимания (TOVA). Помимо восприятия звуков, тест также измеряет следующие способности: память на имена, время реакции и скорость обработки информации, контекстуальная и рабочая память, мониторинг, зрительная память, зрительное восприятие и распознавание.

• Тест Идентификации COM-NAM: объекты появляются в виде изображения или звука. Необходимо определить, в каком формате (изображение или звук) объект появился в последний раз, или что он вовсе не появлялся.
• Тест-Расследование REST-COM: на короткое время на экране появляются изображения объектов. Затем необходимо как можно быстрее выбрать слово, которое соответствует представленным изображениям.

Как восстановить или улучшить слуховое восприятие?

Все когнитивные способности, в том числе слуховое восприятие, можно тренировать, чтобы улучшить их производительность. CogniFit («КогниФит») даёт вам возможность делать это профессионально.

Пластичность мозга лежит в основе восстановления слухового восприятия и прочих когнитивных способностей. CogniFit («КогниФит») предлагает серию упражнений, разработанных для восстановления слухового восприятия и других когнитивных функций. Мозг и его нейронные связи усиливаются за счёт использования тех функций, в которых они задействованы. Таким образом, постоянно тренируя слуховое восприятие, можно укрепить нейронные соединения, участвующие в этом процессе. Поэтому, когда органы слуха отправляют полученную информацию в мозг, укрепляются соответствующие нейронные связи, улучшая тем самым аудиальное восприятие.

CogniFit («КогниФит») состоит из опытной команды профессионалов, специализирующихся на изучении процессов синаптической пластичности и нейрогенеза. Это позволило создать программу персональной когнитивной стимуляции, которая адаптируется к потребностям каждого пользователя. Работа программы начинается с точной оценки слухового восприятия и других основных когнитивных функций. На основании результатов тестирования программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») автоматически предлагает персональный режим тренировок с целью укрепления слухового восприятия и других когнитивных функций, которые, по данным оценки, нуждаются в улучшении.

Для улучшения слухового восприятия необходимо тренироваться регулярно и правильно. CogniFit («КогниФит») предлагает проверенные инструменты для оценки и реабилитации этой когнитивной функции. Для правильной стимуляции требуется уделять 15 минут в день, два или три раза в неделю.

Программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») доступна онлайн. Вас ждут разнообразные интерактивные упражнения в форме увлекательных игр для мозга, в которые можно играть с помощью компьютера. В конце каждой сессии CogniFit («КогниФит») покажет подробный график с прогрессом вашего когнитивного состояния.

Слуховое ощущение: размеры, система и теории Слуховая система 6. Теории слуха.

Введение в слуховые ощущения:

Слуховые ощущения или слуховые ощущения по важности уступают только зрительным ощущениям. Однако в некотором смысле слуховые ощущения даже важнее зрительных. Они обладают способностью реагировать на раздражители с гораздо большего расстояния, чем зрительные ощущения.

С точки зрения эволюции слуховые ощущения более первичны, чем зрительные. В самом деле, у некоторых низших организмов, у которых зрительное ощущение развито не полностью, слуховое ощущение развито довольно хорошо. Раздражителями слуховых ощущений являются звуковые волны.

РЕКЛАМА:

Человеческое ухо может реагировать на широкий диапазон звуковых волн от шестнадцати децибел до почти двадцати двух тысяч децибел. Звуковые волны ниже шестнадцати и выше двадцати двух тысяч обычно не слышны.

Измерения слуховых ощущений :

Различные звуковые ощущения, которые мы получаем, различаются по ряду измерений. Основными параметрами являются продолжительность, высота тона, громкость и тембр. Разные звуки длятся разную продолжительность. Некоторые звуки слышны на короткое время, а некоторые на долгое время, некоторые имеют высокий тон и очень пронзительны, как крик, а другие имеют низкий тон и не являются пронзительными.

Некоторые звуки громкие, а другие не очень. Некоторые звуки чистые, в то время как другие смешаны, таким образом, демонстрируя различную степень тембра или качества. Таким образом, мы можем видеть, что разные звуки, которые мы воспринимаем, различаются по многим параметрам. Эти размеры или характеристики звуковых ощущений соответствуют различным характеристикам звуковых раздражителей, воздействующих на уши человека и находящиеся в них рецепторы.

Высота звука зависит от частоты звуковых волн. Звуки делятся на низкие и высокие. По мере увеличения частоты высота тона становится все выше и выше. Громкость звука зависит от амплитуды звуковых волн. Амплитуда звуковых4 волн определяет давление на уши человека, а это, в свою очередь, определяет громкость звука.

Диапазон амплитуд или величины давления, которые могут воздействовать на человеческое ухо, очень широк. Эта интенсивность измеряется в децибелах. Следует также отметить, что в некоторой степени давление или амплитуда также влияют на высоту тона. Таким образом, высота тона, как и частота, определяется амплитудой.

Тембр звука – типичная, качественная характеристика звука. Таким образом, звук скрипки отличается от звука флейты. Точно так же мы говорим о грубом голосе, мягком голосе, резком голосе и т. д., различая различные виды голосовых качеств. Тембр тона или звука определяется его рисунком.

Из этих паттернов возникают так называемые обертоны. Эти обертоны определяют качество звукового ощущения. Иногда мы называем звук шумом. Шум отличается от звука. Что отличает шум от звука, так это высокая степень неравномерности, характеризующая первый. Шумы имеют смешанные частоты и очень неоднородны.

Звуковая смесь или Тональная смесь :

Говоря о зрительных ощущениях, было отмечено, что различные виды световых лучей могут смешиваться для получения различных цветов. Точно так же разные слуховые переживания также комбинируются и смешиваются друг с другом.

Вот некоторые из переживаний, возникающих в результате комбинации или смешивания звуковых переживаний:

1. Удары:

Когда два звука разных частот объединяются в быстрой последовательности, мы слышим удар . Все мы знакомы с барабанным боем. Громкость этого звука равна разнице между двумя звуками. Это называется разностным тоном. Точно так же можно создать суммирующий тон, в котором два тона складываются для создания комбинированного эффекта. Этот тип комбинации является важным элементом в оркестровой музыке.

2. Маскировка:

Мы все испытали это, когда два тона или звука возникают одновременно; один топит или заставляет замолчать другого. Это явление, при котором один тон или звук перекрывает другой, называется маскировкой. Обычно тоны или звуки с более низкой частотой маскируют звуки с более высокой частотой.

Слуховая адаптация :

Другим явлением, которое можно заметить в связи со звуковым ощущением, является адаптация. Если мы продолжаем слушать звук в течение некоторого времени, кажется, что он становится все менее и менее громким, хотя характеристика стимула остается прежней. Это явление адаптации, это общая характеристика всех чувственных переживаний, хотя могут быть и исключения.

Слуховая система :

Слуховая система или система слуха состоит из рецепторов человеческого уха, слухового нерва и височной доли коры головного мозга. Вкратце работа системы выглядит следующим образом. Звуковые волны активизируют барабанную перепонку в человеческом ухе. Эти движения барабанной перепонки или барабанной перепонки, как ее называют, далее передаются через цепочку из трех костей в средней части уха.

Эти кости известны как косточки. Они широко известны как молоток, наковальня и стремя из-за их формы. Их технические названия — наковальня, молоточек и стремя. Три кости передают возмущения, вызванные раздражением, на другую мембрану во внутренней части уха.

Эта мембрана известна как базилярная мембрана. Собственно рецепторы в виде волосовидных структур, также известных как кортиевые органы различной длины, расположены вдоль базилярной мембраны. Базилярная мембрана на самом деле образует выстилку улиткообразной структуры, называемой улиткой.

Базилярная мембрана приводится в колебание звуковыми импульсами, передаваемыми косточками. Они, в свою очередь, передаются по слуховому нерву в височную долю коры головного мозга. Звуковые ощущения возникают при активации височной доли.

Можно видеть, что человеческое ухо состоит из трех широких отделов; наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Ушная раковина или наружное ухо служит для направления звуковых волн в среднее ухо.

Среднее ухо состоит из слуховой трубы или канала, заканчивающегося барабанной перепонкой или барабанной перепонкой, за которым следуют слуховые косточки. Внутреннее ухо состоит из улитки, базилярной мембраны и трех полукружных каналов. Собственно рецепторы находятся во внутренней части уха.

Теории слуха:

Как и в случае со зрительными ощущениями, для объяснения слуховых ощущений был разработан ряд теорий. Кратко рассмотрим некоторые из них.

1. Гельмгольца или теория места :

Эта теория, первоначально сформулированная великим физиологом Гельмгольцем, впоследствии стала известна как теория места. Доказательства теории получены из исследований людей с частичной глухотой, а также из экспериментов на животных.

В соответствии с этой теорией различные участки базилярной мембраны чувствительны к звуковым волнам различной частоты и реагируют на них. Таким образом, рецепторы в базальном конце и вблизи трех костей вибрируют сильнее при попадании звуковых волн высокой частоты.

С другой стороны, рецепторы на верхнем конце или конце, наиболее удаленном от трех костей, больше реагируют на звуки низкой частоты. Это означает, что рецепторы звуковых волн разной частоты расположены в разных местах базилярной мембраны.

Теория также утверждает, что ощущение громкости звука зависит от общего объема стимулируемой базилярной мембраны. Таким образом, интенсивный звук будет стимулировать мембрану в большей степени, чем менее интенсивный звук. Тембр слышимого звука зависит от общей картины вибраций.

2. Частотная теория :

Другая теория, пытающаяся объяснить различные характеристики звуковых ощущений, называется частотной теорией. Никакое ощущение не может достичь мозга напрямую. Эта теория гласит, что волосковые клетки базилярной мембраны реагируют на раздражитель так же, как диафрагма телефона, вибрируя на частоте волны (то есть на высоте тона). Согласно этой теории, высота звукового ощущения зависит от частоты импульсов, достигающих слуховой области мозга, а не от того, что происходит на базилярной мембране.

Громкость будет зависеть от количества нервных волокон, участвующих в процессе. Таким образом, слабый звук задействует меньше волокон по сравнению с более сильным звуком. Эта теория, однако, сталкивается с некоторыми трудностями при объяснении слуха более высоких уровней звука из-за ограничений в количестве импульсов, которые могут передаваться по нервам. Однако видно, что эта теория делает упор на деятельность мозга, а не на какую-либо активность на уровне рецепторов.

3. Теория залпа :

Третья теория, которая оказалась немного более удовлетворительной, известна как теория залпа, первоначально предложенная Вевером. Эта теория утверждает, что нервные волокна слухового нерва активируются залпами или отрядами.

В разных залпах участвуют разные нервные волокна. Таким образом, залповая теория в некотором роде сочетает в себе теорию места и теорию частоты. Он, с одной стороны, подчеркивает волокна, участвующие в том или ином залпе, а с другой — залп, происходящий на разных уровнях и интенсивности.

Таким образом, можно видеть, что залповая теория более удовлетворительно объясняет различные характеристики слуховых ощущений, сочетая преимущества теории места и частотной теории.

Главная ›› Слуховые ощущения ›› Поведение человека ›› Психология ›› Ощущения ›› Сенсорная система

5.3 Слух – Введение в психологию – 1-е канадское издание

Глава 5. Ощущение и восприятие

Цели обучения

1. Нарисуйте ухо, обозначьте его основные структуры и функции и опишите роль, которую они играют в слухе.
2. Опишите процесс преобразования слуха.

Подобно зрению и другим чувствам, слух начинается с преобразования. Звуковые волны, которые улавливаются нашими ушами, преобразуются в нервные импульсы, которые отправляются в мозг, где они интегрируются с прошлым опытом и интерпретируются как звуки, которые мы слышим. Человеческое ухо чувствительно к широкому спектру звуков, от тихого тиканья часов в соседней комнате до рева рок-группы в ночном клубе, и мы способны обнаруживать очень небольшие изменения в звуке. Но ухо особенно чувствительно к звукам той же частоты, что и человеческий голос. Мать может отличить голос своего ребенка от множества других, и когда мы берем трубку, мы быстро узнаем знакомый голос. За доли секунды наша слуховая система принимает звуковые волны, передает их в слуховую кору, сравнивает их с сохраненными знаниями о других голосах и идентифицирует звонящего.

Ухо

Точно так же, как глаз улавливает световые волны, ухо улавливает звуковые волны. Вибрирующие объекты (такие как человеческие голосовые связки или гитарные струны) заставляют молекулы воздуха сталкиваться друг с другом и создавать звуковые волны, которые распространяются от своего источника в виде пиков и впадин, очень похожих на рябь, которая расширяется наружу, когда камень бросают в воду. пруд. В отличие от световых волн, которые могут распространяться в вакууме, звуковые волны распространяются в таких средах, как воздух, вода или металл, и именно изменения давления, связанные с этими средами, улавливаются ухом.

Как и в случае со световыми волнами, мы обнаруживаем как длину волны, так и амплитуду звуковых волн. Длина волны 90 155 звуковой волны 90 156 (известная как частота 90 007 90 008) измеряется количеством волн, приходящих в секунду, и определяет наше восприятие высоты 90 007 90 008, 90 155 воспринимаемой частоты звука. Более длинные звуковые волны имеют более низкую частоту и более низкий тон, тогда как более короткие волны имеют более высокую частоту и более высокий тон.

Амплитуда или высота звуковой волны определяет, сколько энергии она содержит и воспринимается как громкость ( степень громкости звука ). Большие волны воспринимаются как более громкие. Громкость измеряется с использованием единицы относительной громкости , известной как децибел . Ноль децибел представляет собой абсолютный порог человеческого слуха, ниже которого мы не можем слышать звук. Каждое увеличение на 10 децибел представляет собой десятикратное увеличение громкости звука (см. рис. 5.18, «Звуки в повседневной жизни»). Звук типичного разговора (около 60 децибел) в 1000 раз громче, чем звук слабого шепота (30 децибел), тогда как звук отбойного молотка (130 децибел) в 10 миллиардов раз громче шепота.

Рисунок 5.18 Звуки в повседневной жизни. Человеческое ухо может комфортно слышать звуки до 80 децибел. Длительное воздействие звуков громкостью выше 80 децибел может привести к потере слуха. [Подробное описание]

Прослушивание начинается в ушной раковине , внешней и видимой части уха , имеющей форму воронки, которая втягивает звуковые волны и направляет их в слуховой проход. В конце канала звуковые волны ударяются о сильно натянутую высокочувствительную мембрану , известную как барабанная перепонка (или барабанная перепонка ), которая вибрирует с волнами. Результирующие колебания передаются в среднее ухо через три крошечные косточки , известные как косточки — молоточек (или молоточек), наковальня (или наковальня) и стремечко (или стремечко) — к улитке , заполненная жидкостью трубка в форме улитки во внутреннем ухе, содержащая реснички . Колебания вызывают овальное окно , мембрана, закрывающая отверстие улитки , вибрировать, возмущая жидкость внутри улитки (рис. 5.19).

Движение жидкости в улитке сгибает волосковые клетки внутреннего уха примерно так же, как порыв ветра сгибает стебли пшеницы в поле. Движения волосковых клеток вызывают нервные импульсы в прикрепленных нейронах, которые посылаются в слуховой нерв, а затем в слуховую кору головного мозга. Улитка содержит около 90 155 16 000 волосковых клеток, каждая из которых содержит 9 пучков волокон.0156, известная как реснички на кончике. Реснички настолько чувствительны, что могут обнаружить движение, которое толкает их на ширину одного атома. Чтобы представить ситуацию в перспективе, реснички, раскачивающиеся на ширину атома, эквивалентны раскачиванию верхушки Эйфелевой башни на полдюйма (Corey et al., 2004).

Рисунок 5.19 Человеческое ухо. Звуковые волны попадают в наружное ухо и через слуховой проход передаются на барабанную перепонку. Результирующие колебания передаются тремя маленькими косточками в улитку, где они улавливаются волосковыми клетками и передаются в слуховой нерв.

Хотя громкость напрямую определяется количеством вибрирующих волосковых клеток, для определения высоты звука используются два разных механизма. частотная теория слуха предполагает, что какой бы ни была высота звуковой волны, к слуховому нерву будут посылаться нервные импульсы соответствующей частоты. Например, тон частотой 600 герц преобразуется в 600 нервных импульсов в секунду. Однако у этой теории есть проблема с высокими звуками, потому что нейроны не могут срабатывать достаточно быстро. Чтобы достичь необходимой скорости, нейроны работают вместе в своего рода системе залпов, в которой разные нейроны срабатывают последовательно, что позволяет нам обнаруживать звуки частотой примерно до 4000 герц.

Важна не только частота, но и местоположение. Улитка передает информацию об определенной области или месте в улитке, которое больше всего активируется входящим звуком. Теория слуха мест предполагает, что различных областей улитки реагируют на разные частоты . Более высокие тона возбуждают участки, расположенные ближе всего к отверстию улитки (около овального окна). Более низкие тона возбуждают участки у узкого кончика улитки, на противоположном конце. Таким образом, высота тона частично определяется областью улитки, которая наиболее часто возбуждается.

Точно так же, как наличие двух глаз в немного разных положениях позволяет нам воспринимать глубину, так и тот факт, что уши расположены по обе стороны головы, позволяет нам пользоваться стереофоническим или трехмерным слухом. Если звук возникает слева от вас, левое ухо получит звук немного раньше, чем правое, и воспринимаемый звук будет более интенсивным, что позволит вам быстро определить местонахождение звука. Хотя расстояние между нашими двумя ушами составляет всего около шести дюймов, а звуковые волны распространяются со скоростью 750 миль в час, различия во времени и интенсивности легко обнаружить (Middlebrooks & Green, 19).91). Когда звук находится на одинаковом расстоянии от обоих ушей, например, когда он находится прямо впереди, позади, под или над головой, нам труднее точно определить его местоположение. Именно по этой причине собаки (и люди тоже) склонны наклонять голову, пытаясь точно определить звук, так что уши получают немного разные сигналы.

Потеря слуха

В 2006 г. 1 266 120 (5,0%) канадцев в возрасте 15 лет и старше сообщили об ограничении слуха. Более восьми из 10 (83,2%) нарушений слуха носили легкий характер, а остальные 16,8% были классифицированы как серьезные (Statistics Canada, 2006). Кондуктивная тугоухость вызвана физическим повреждением уха (например, барабанных перепонок или косточек), которое снижает способность уха передавать вибрации от наружного уха к внутреннему уху. Нейросенсорная тугоухость , вызванная повреждением ресничек или слухового нерва, в целом встречается реже, но часто возникает с возрастом (Tennesen, 2007). Реснички чрезвычайно хрупкие, и к тому времени, когда нам исполнится 65 лет, мы потеряем 40% из них, особенно те, которые реагируют на высокие звуки (Chisolm, Willott & Lister, 2003).

Продолжительное воздействие громких звуков в конечном итоге приводит к сенсоневральной тугоухости, так как шум повреждает реснички. Люди, которые постоянно работают с шумными механизмами без соответствующих средств защиты органов слуха, подвергаются высокому риску потери слуха, равно как и люди, которые слушают громкую музыку в наушниках или занимаются шумными хобби, такими как охота или езда на мотоцикле. Звуки громкостью 85 децибел и более могут повредить слух, особенно если вы постоянно их слышите. Звуки более 130 децибел опасны, даже если вы подвергаетесь им нечасто. Люди, которые испытывают шум в ушах ( ощущение звона или гудения ) после воздействия громких звуков, скорее всего, испытали некоторое повреждение своих ресничек. Важно соблюдать меры предосторожности при воздействии громких звуков, так как реснички не отрастают.

Хотя кондуктивную тугоухость часто можно улучшить с помощью слуховых аппаратов, которые усиливают звук, они мало помогают при сенсоневральной тугоухости. Но если слуховой нерв еще не поврежден, можно использовать кохлеарный имплант . А 9Кохлеарный имплантат 0007 представляет собой устройство , состоящее из ряда электродов, которые помещаются внутрь улитки . Устройство служит для обхода волосковых клеток путем прямой стимуляции клеток слухового нерва. В новейших имплантатах используется теория места, позволяющая различным точкам имплантата реагировать на разные уровни высоты тона. Кохлеарный имплант может помочь детям, которые обычно глухи, слышать. Если устройство имплантировать достаточно рано, эти дети часто могут научиться говорить, часто так же, как и дети, рожденные без потери слуха (Dettman, Pinder, Briggs, Dowell, & Leigh, 2007; Dorman & Wilson, 2004).

Ключевые выводы

• Звуковые волны, вибрирующие в таких средах, как воздух, вода или металл, представляют собой энергию стимула, воспринимаемую ухом.
• Слуховой аппарат предназначен для оценки частоты (высоты тона) и амплитуды (громкости).
• Звуковые волны попадают в наружное ухо (ушную раковину) и через слуховой проход направляются к барабанной перепонке. Результирующие вибрации передаются тремя косточками, вызывая вибрацию овального окна, покрывающего улитку. Колебания улавливаются ресничками (волосяными клетками) и передаются через слуховой нерв в слуховую кору.
• Существует две теории относительно того, как мы воспринимаем высоту тона: частотная теория слуха предполагает, что при изменении высоты звука звуковой волны нервные импульсы соответствующей частоты поступают в слуховой нерв. Теория слуха места предполагает, что мы слышим разные тона, потому что разные области улитки реагируют на более высокие и низкие тона.
• Кондуктивная потеря слуха вызвана физическим повреждением уха или барабанной перепонки и может быть улучшена с помощью слуховых аппаратов или кохлеарных имплантов. Нейросенсорная тугоухость, вызванная повреждением волосковых клеток или слуховых нервов во внутреннем ухе, может быть вызвана длительным воздействием звуков силой более 85 децибел.

Каталожные номера

Чисолм, Т. Х., Уиллотт, Дж. Ф., и Листер, Дж. Дж. (2003). Стареющая слуховая система: анатомические и физиологические изменения и последствия для реабилитации. Международный журнал аудиологии, 42 (Приложение 2), 2S3–2S10.

Кори, Д. П., Гарсия-Ановерос, Дж., Холт, Дж. Р., Кван, К. Ю., Лин, С.-Ю., Воллрат, М. А., Амальфитано, А.,… Чжан, Д.-С. (2004). TRPA1 является кандидатом на механочувствительный трансдукционный канал волосковых клеток позвоночных. Природа, 432 , 723–730. Получено с http://www.nature.com/nature/journal/v432/n7018/full/nature03066.html

.

Деттман, С. Дж., Пиндер, Д., Бриггс, Р. Дж. С., Доуэлл, Р. К., и Ли, Дж. Р. (2007). Развитие коммуникации у детей, получивших кохлеарный имплант в возрасте до 12 месяцев: риск и польза. Ухо и слух, 28 (2, Дополнение), 11S–18S.

Дорман, М.Ф., и Уилсон, Б.С. (2004). Конструкция и функции кохлеарных имплантов. Американский ученый, 9 лет2 , 436–445.

Миддлбрукс, Дж. К., и Грин, Д. М. (1991). Локализация звука людьми-слушателями. Ежегодный обзор психологии, 42,  135–159.

Статистическое управление Канады. (2006). Обследование ограничения участия и активности, 2006 г. . Получено в июне 2014 г. с http://www.statcan.gc.ca/pub/89-628-x/2009012/fs-fi/fs-fi-eng.htm

.

Теннесен, М. (2007, 10 марта). Ушел сегодня, услышишь завтра. New Scientist, 2594 , 42–45.

Подробное описание

Подробное описание рис. 5.18: Уровни шума

Децибелы (дБ)	Описание	Примеры
140	Болезненно и опасно, используйте защитные наушники или избегайте.	Фейерверки, выстрелы, нестандартные автомагнитолы (на полную громкость)
130	Болезненно и опасно, используйте защитные наушники или избегайте.	Отбойные молотки, машины скорой помощи
120	Неудобно, опасно более 30 секунд	Реактивные самолеты (во время взлета)
110	Очень громко, опасно более 30 секунд	Концерты, гудки, спортивные мероприятия
100	Очень громко, опасно более 30 секунд	Снегоходы, MP3-плееры (на полную громкость)
90	Очень громко, опасно более 30 секунд	Газонокосилки, электроинструменты, блендеры, фены
85	Более 85 дБ в течение длительного времени может привести к необратимой потере слуха.
80	Громко	Будильники
70	Громко	Трафик, пылесосы
60	Умеренный	Обычный разговор, посудомоечные машины
50	Умеренный	Умеренный дождь
40	Мягкий	Тихая библиотека
20	Тусклый	Шелест листьев

[Вернуться к рисунку 5. 18]

слуховых и осязательных цепей в мозге

СтатьяВопросы и ответыЗагрузить PDF

Традиционно считается, что человеческий мозг состоит из отдельных областей, предназначенных для обработки информации, поступающей от каждого из наших пяти органов чувств. Профессор Джеффри М. Яу из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне, штат Техас, переворачивает эту парадигму с ног на голову. Его исследование того, как мы воспринимаем колебания окружающей среды — в форме звуковых волн или механических вибраций — предполагает сложное взаимодействие между слухом и осязанием, которое можно использовать для лечения сенсорных расстройств и которое может коренным образом изменить наши представления о мозге.
Наш мозг постоянно подвергается бомбардировке ощущениями, и наши органы чувств являются важными каналами фильтрации информации для восприятия и понимания сложного мира. Тем не менее, от начальной школы до аспирантуры нас учат, что сенсорный натиск можно разбить на пять простых дискретных ощущений: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание, каждое из которых поддерживается уникальными, выделенными частями мозга. Например, визуальный ввод обрабатывается в затылочной доле, а слуховой — в височной доле. Однако несколько направлений исследований теперь намекают на гораздо более сложную картину. Появляется более подробное понимание перцептивных и нейронных связей между органами чувств, что может предложить потенциально новые способы лечения сенсорных нарушений, вызванных старением, болезнью или травмой.

Чувства могут быть более взаимосвязаны, чем мы себе это представляем.

Добрые вибрации
Исследования профессора Яу сосредоточены на взаимодействии двух органов чувств: слуха и осязания. Его отправной точкой является наблюдение, что и слух, и осязание определяют частоту переживаемых ощущений. При слухе частота звука определяет его высоту и имеет решающее значение для восприятия речи и музыки. При осязании частота вибраций используется для восприятия текстуры и ощущения окружающей среды с помощью ручных инструментов. Несмотря на эти общие черты, у нас нет четкого понимания того, как два чувства взаимодействуют во время обработки частотной информации.
Примечательно, что диапазон частот, воспринимаемых ухом, частично перекрывается с частотами, воспринимаемыми кожей — это перекрытие может иметь решающее значение для того, чтобы эти органы чувств могли использовать общие нейронные цепи в мозгу. Поскольку сигналы, которые мы слышим, часто связаны с сигналами, которые мы чувствуем, профессор Яу полагает, что мозг, возможно, развил механизмы для объединения сенсорной информации как от слуха, так и от осязания, чтобы добиться более точной оценки окружающей среды, чем это возможно с помощью одного только чувства. Его текущий проект, финансируемый Национальным институтом здравоохранения США, использует несколько методов, включая поведенческие исследования, компьютерное моделирование, визуализацию мозга и неинвазивную стимуляцию мозга, для изучения сложных перцептивных и нейронных взаимодействий между слухом и осязанием.

Детальное понимание связей между органами чувств может предложить потенциально новые способы лечения сенсорных нарушений

От отдельных к супрамодальным
В то время как другие исследователи сосредоточились на том, как затрагивается область мозга, традиционно связанная с обработкой звука – слуховая кора касанием, недавняя дополнительная работа профессора Яу также посвящена влиянию звуков на области мозга, традиционно связанные с осязанием, включая область, известную как соматосенсорная кора.
Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), неинвазивный метод визуализации, который косвенно измеряет активность мозга, обнаруживая изменения кровотока в различных областях, профессор Яу показал, что простое прослушивание звуков вызывает паттерн активности в соматосенсорной коре, а также слуховая кора. Кроме того, ответы на звук и прикосновение были распределены по нескольким областям мозга, которые, по его мнению, могут отвечать за интеграцию сенсорных сигналов, полученных более чем от одного чувства. Он называет эти области «супрамодальными» — важная новая концепция в нашем представлении о работе мозга. Эта сверхмодальная парадигма организации мозга может применяться ко многим типам информации, которую мы получаем через наши органы чувств: вместо того, чтобы первоначально обрабатываться в областях мозга, предназначенных для отдельных органов чувств, прежде чем интегрироваться в части мозга более высокого порядка, сигналы от нескольких органов чувств могут быть переплетены с момента их поступления в мозг.
ПсихофизикаМоделированиеНейровизуализацияСтимуляция мозга
Изучение перцептивной нейронауки
Характеристика перцептивных и нейронных взаимодействий между органами чувств требует многогранного подхода. Лаборатория профессора Яу использует дополнительные методы для количественной оценки восприятия и понимания того, как нервная система — какие части мозга и какие вычисления выполняет мозг — поддерживает сенсорные и мультисенсорные взаимодействия. Взаимные помехи
Супрамодальная концепция может объяснить, как наши чувства могут влиять друг на друга. В новаторском исследовании, опубликованном еще в 2009 г., Яу и его коллеги показали, что воздействие определенных звуков может повлиять на нашу способность чувствовать вибрации. В частности, участники исследования были менее способны определить разницу между вибрациями двух разных частот, воздействующими на их палец, когда они слышали звуки одновременно. Это произошло потому, что высота звука, воспринимаемого ухом, может фактически изменить воспринимаемую частоту вибрации, ощущаемой кожей. Кроме того, вибрация, ощущаемая на коже, также может повлиять на восприятие звука. И это взаимодействие не ограничивается частотой; это может относиться и к интенсивности: приложение вибрации к руке может сделать звук громче. Интересно, что взаимодействие при восприятии интенсивности работает только в одном направлении: кажется, что прослушивание звука не делает вибрации более интенсивными. Эти сложные паттерны подразумевают, что мозг использует разные правила при объединении прикосновений и звуков в зависимости от того, пытаетесь ли вы воспринять высоту звука или громкость.
Еще более интригующе то, что взаимодействие между звуком и прикосновением может продолжаться еще долгое время после того, как ощущения испытаны: исследование профессора Яу показывает, что длительное воздействие звуков на определенных частотах изменяет восприятие вибраций, ощущаемых кожей, даже после того, как звук стих. Его вычислительные модели предполагают механизм этого эффекта: восприятие стимула (звука или прикосновения) на одной частоте «адаптирует» нейроны в общих областях мозга, заставляя их более эффективно реагировать на дополнительные стимулы с той же частотой, будь то эти в свою очередь, в форме звука или прикосновения.
С помощью визуализации мозга можно определить области мозга, активность которых может поддерживать перцептивные взаимодействия слуха и осязания, но фМРТ предоставляет только корреляционные данные, связывающие мозг с поведением. Используя неинвазивную технику, известную как «транскраниальная магнитная стимуляция» (ТМС), для стимуляции различных областей мозга, профессор Яу показал, что манипулирование соматосенсорной корой может ухудшить слух. Удивительно, но природа этого эффекта на самом деле зависит от направления внимания субъекта — на какое чувство субъект «настраивается» в данный момент! Работа Яу показывает, насколько тесно связаны функции слуха и осязания и как много нам еще предстоит узнать о работе мозга. Теперь он планирует сравнить предсказания своих вычислительных моделей с данными дальнейших поведенческих и психофизических экспериментов с людьми.

Сигналы от нескольких органов чувств могут быть переплетены с
момента, когда они попадают в мозг

Профессор Яу надеется, что его исследования проложат путь к потенциальным методам лечения, использующим перекрестные помехи между нашими органами чувств. Например, тактильная стимуляция может быть неинвазивным, переносимым способом тренировки мозга пациентов с кохлеарными имплантами, впервые слышащими новые звуки, или может использоваться для уменьшения изнурительного воздействия шума в ушах. Поскольку «супрамодальная» концепция может быть расширена на другие сенсорные процессы, например, на то, как мы воспринимаем движение или объекты с помощью зрения и осязания, она может иметь еще большее значение для нашего понимания того, как работает человеческий мозг.

Можете ли вы объяснить, как можно использовать функциональную МРТ для оценки и локализации областей активности мозга?
ФМРТ измеряет изменения количества кислорода, переносимого кровью по мере его циркуляции вокруг головного мозга. Предполагается, что область мозга, которая очень активна «нервно», потребует больше насыщенной кислородом крови, учитывая повышенные метаболические потребности. Этот «приток» насыщенной кислородом крови лежит в основе сигнала, используемого для косвенного измерения активности мозга с помощью фМРТ.
Все ли слуховые и тактильные раздражители содержат частотный элемент?
Все звуки содержат информацию о частоте – «звуковые волны» состоят из колебательных сигналов. Напротив, тактильные ощущения не всегда имеют частотный компонент. Только вибрации (т. е. то, насколько быстро что-то вибрирует на коже, отражает частоту стимула). Диапазон вибраций, которые люди могут ощущать, колеблется от очень низких 2 Гц до 800 Гц. Мы, безусловно, испытываем и воспринимаем прикосновение, которое не вызывает вибрации (например, длительное давление, возникающее при простом держании чашки).
Как вы думаете, можно ли обнаружить, что другие чувства взаимодействуют в мозге так же, как слух и осязание?
Существует достаточно доказательств того, что другие чувства также взаимодействуют. Зрение четко взаимодействует со слухом и осязанием. Есть некоторые недавние данные, свидетельствующие о том, что прикосновение может взаимодействовать со вкусом. Важный принцип, о котором следует помнить при рассмотрении взаимодействия между чувствами, заключается в том, какую информацию передают сенсорные сигналы. Например, и осязание, и слух передают информацию о частоте, поэтому для мозга логично объединить эту информацию. Точно так же мы можем узнать, какую «форму» имеет объект, увидев его (видение) или осязая его. Оказывается, зрение и осязание взаимодействуют при восприятии формы. По сути, если в мире есть что-то, что мы можем воспринимать с помощью нескольких органов чувств, то, скорее всего, чувства взаимодействуют при обработке этой информации.
Как вы думаете, может ли ваше исследование в будущем помочь людям с неврологическими заболеваниями, такими как расстройство сенсорной обработки?
Предварительно да. В той мере, в какой обработка информации связана между органами чувств, может существовать возможность использовать одно чувство для реабилитации другого.
Что вы думаете о теории о том, что ухо развилось из кожи, чтобы обеспечить более подробный анализ информации о частоте?
Я думаю, что эта теория вполне правдоподобна — слуховая система могла развиться из более рудиментарной механочувствительной системы боковых линий рыб, когда организмы стали обитать на суше. Примечательно, что общие гены связывают слух и осязание (Frenzel и др. ., 2012 PLoS Biol). Этот факт объясняет, почему нарушения осязания и слуха могут возникать одновременно в некоторых клинических популяциях (например, при синдроме Ушера) и почему существует значительная корреляция между чувствительностью к осязанию и слуховой чувствительностью в общей популяции.

Существует достаточно доказательств того, что другие чувства также взаимодействуют… зрение явно взаимодействует со слухом и осязанием

Цели исследования
Лаборатория профессора Яу исследует нейробиологию восприятия, интеграции сигналов и репрезентации тела. Некоторые из лабораторных проектов сосредоточены на взаимосвязи между слухом и осязанием — эти чувства могут работать менее независимо, чем долго думали.
Финансирование

• NIH
• Фонд Слоана
• Фонд Даны

Сотрудники

• Лекси Кромметт (нынешняя аспирантка; провела эксперимент по адаптации и моделированию)
• Д-р Алексис Перес-Беллидо (бывший постдоктор; проводил эксперимент фМРТ)
• Д-р Сильвия Конвенто (действующий постдокторант; проводила эксперимент с ТМС)
• Д-р Слиман Бенсмайя (соавтор оригинального поведенческого исследования в 2009 г.