Слуховая рецепция

Звук.

 

Орган слуха  воспринимает звук, который представляет собой колебание воздуха. Колебания  имеют разную частоту, периодичность, и в зависимости  от этого человек  воспринимает тот или иной звук.

Все звуки  делятся на две группы: музыкальные  звуки и шумы. Музыкальные  звуки  имеют определенную периодичность  колебаний и точную частоту, а  шумы представляют собой неправильные колебания воздуха без определенной периодичности и без точной частоты.

Различают высоту и силу звука.

Высота звука зависит от частоты колебаний воздуха в секунду. Высокие тона (тонкие звуки и голоса) имеют высокую частоту колебаний,  а низкие тоны (грубые звуки, низкие голоса)- меньшую частоту.

Для характеристики звуки прибегают к третьему его  качеству- тембру.

Тембр- та особенность звука, благодаря которой человек различает звуки разных музыкальных инструментов при одинаковой силе и высоте.

 

 

 

Анализ  частоты(высоты тона) и интенсивности звука

 

При действии звуков разной частоты возбуждаются разные рецепторные клетки кортиева органа. В улитке сочетаются два типа кодирования высоты звука: пространственный и временной.

Пространственное  кодирование основано на определенном расположении возбужденных рецепторов на основной мембране. При действии низких и средних тонов кроме  пространственного осуществляется и временное кодирование: частота  следования импульсов в волокнах слухового нерва повторяет частоту  звуковых колебаний.

Нейроны всех уровней слуховой системы настроены  на определенную частоту и интенсивность  звука. Для каждого нейрона может  быть найдена оптимальная частота  звука, на которую порог его реакции  минимален. Частотно-пороговые кривые разных клеток не совпадают, в совокупности перекрывая весь частотный диапазон слышимых звуков, что обеспечивает их полноценное восприятие.

Сила  звука кодируется частотой импульсации и числом возбужденных нейронов. При слабом стимуле в реакцию вовлекается лишь небольшое количество наиболее чувствительных нейронов, а при усилении звука в реакции участвует все большее количество дополнительных нейронов с более высокими порогами.

 

 

Слух  животных

 

           Слух. Одно из основных чувств в биоориентации животных. Слухом обладают все насекомые, позвоночные; наиболее развит у млекопитающих и у всех животных, ведущих ночной образ жизни. Имеет исключительно важную роль в жизни водных животных, в условиях ограниченной видимости.

          Некоторые животные могут слышать звуки, не слышимые человеком (ультра- 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.

           Животные способны различать направление, частоту, силу звука, уровень звукового давления и др. Диапазон слышимости многих животных и человека 16 Гц – 20 кГц. Некоторые (медузы, рыбы, кошки, собаки и др.) хорошо воспринимают более низкие звуки, или инфразвуки (до 16 Гц), возникающие при землетрясениях, взрывах, ураганах и пр. и распространяющиеся на большие расстояния. Слух некоторых животных охватывает также ультразвуковой диапазон (более 20 кГц): собаки слышат до 40 кГц, кошки до 60 кГц, летучие мыши до 120 кГц, дельфины до 200 кГц, насекомые до 500 кГц. Некоторые из этих животных обладают также особым видом пространственного слуха – эхолокацией. Звук воспринимается животными с помощью слуха органов (инфразвук – возможно, с помощью органов равновесия).

 

    Кошка. Акустические способности домашних кошек объясняют наличие у них порой «сверхъестественных» возможностей. Кошки слышат и распознают ультразвуки, предшествующие шумным явлениям, и начинают действовать в соответствии с обстановкой еще до того, как мы вообще поймем, что происходит нечто необычайное. Не стоит недооценивать и чувствительности спящей кошки. Даже если животное дремлет, его уши продолжают бодрствовать. Если что-нибудь случится, кошка проснется и отреагирует мгновенно. Возможно, именно поэтому кошки спят вдвое больше людей, компенсируя длительностью сна недостаток его глубины.

       К несчастью для старых кошек, такая замечательная чувствительность дана им не навсегда. К пяти годам у кошки начинается сужение диапазона слышимых звуков, а когда животное состарится, оно становится практически глухим. Именно этим объясняется то, что старые кошки часто становятся жертвами автомобилей. Дело не в том, что старая кошка медленно передвигается и не успевает увернуться, - она просто не слышит приближающейся машины.

     Молодые кошки не только превосходно слышат ультразвуки, но и великолепно определяют направление. Кошка способна разделить два источника звука, удаленных от нее на двадцать метров и находящихся всего лишь в 30 сантиметрах друг от друга; кошки с легкостью различают и два звука, приходящих с одного направления, но с разных расстояний; кошки способны распознать и звуки, разница частот которых составляет всего полтона. В некоторых экспериментах это значение было снижено до одной десятой тона.

 

 Лисица. Слух лисицы развит просто великолепно. От него не укроется глухой шум вздымающегося косача, шум от крыльев вороны, перекличка тетеревов.

      А чуть слышный писк мыши под толстым слоем снега, лиса слышит за сто шагов и начинает продвигаться к цели. Кроме того, лисы хорошо понимают источники разнообразных звуков, а также быстро определяют расстояние до его источника.

 

 Летучая мышь. У летучих мышей повышенная чувствительность к звуку. Они слышат даже такой звук, который не доступен человеческим ушам. В пышном оперении совиной головы скрыта пара огромных ушей, расположенных на разной высоте. Эта асимметрия помогает сове точно определять местонахождение источника звука, кроме того совы имеют и отличное зрение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Слуховой  анализатор, совокупность механических, рецепторных и нервных структур, деятельность которых обеспечивает восприятие человеком и животными  звуковых колебаний.

У высших животных, в том числе у большинства  млекопитающих, слуховой анализатор состоит  из наружного, среднего и внутреннего  уха, слухового нерва и центральных  отделов (кохлеарные ядра и ядра верхней оливы, задние бугры четверохолмия, внутреннее коленчатое тело, слуховая область коры головного мозга). Верхняя олива — первое образование головного мозга, где конвергирует информация от обоих ушей. Волокна от правого и левого кохлеарных ядер идут на обе стороны. В слуховой анализатор имеются также нисходящие (эфферентные) проводящие пути, идущие от вышележащих отделов к нижележащим (вплоть до рецепторных клеток). В частотном анализе звуков существенное значение имеет улитковая перегородка— своеобразный механический спектральный анализатор, функционирующий как ряд взаимно рассогласованных фильтров. Её амплитудно-частотные характеристики (АЧХ), т. е. зависимость амплитуды колебаний отдельных точек улитковой перегородки от частоты звука, впервые экспериментально измерены венгерским физиком Д. Бекеши и позднее уточнены с помощью Мёссбауэра эффекта.

К наружному  уху относится ушная раковина и наружный слуховой проход. Ушная  раковина рупообразной формы, подвижна, что дает возможность улавливать и сосредотачивать звук в слуховом проходе.

Наружный  слуховой проход представляет собой  слегка изогнутый, узкий канал. Железы слухового прохода выделяют секрет -"ушную серу”, предохраняющую барабанную перепонку от высыхания.

Барабанная  перепонка отделяет наружное ухо  от среднего. Она неправильной формы  и неодинаково равномерно натянута, поэтому не имеет собственного периода колебаний, а колеблется в соответствии с длиной поступающей звуковой волны.

Среднее ухо включает слуховые косточку - молоточек, наковальню, чечевицеобразную косточку и стремечко. Эти косточки передают колебания барабанной перепонки на перепонку овального окна, расположенного на границе между средним и внутренним ухом.

Барабанная  полость через слуховую (евстахиеву) трубу в носоглотке сообщается с  наружным воздухом во время глотания. В результате чего выравнивается  давление по обе стороны барабанной перепонки. При резком изменении  внешнего давления в любую сторону  изменяется натяжение перепонки  и развивается состояние временной  глухоты, которое устраняется глотательными  движениями.

Внутреннее  ухо состоит из костного и перепончатого  лабиринтов. Перепончатый лабиринт располагается  в костном. Имеющееся между ними пространство заполнено перилимфой, а перепончатый лабиринт заполнен эндолимфой. В лабиринте расположены два органа. Один из них, состоящий из преддверия и улитки выполняет слуховую функцию, а второй, состоящий из двух мешочков и трех полукружных каналов - функцию равновесия (вестибулярный аппарат).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Александров Ю.И., Шевченко Д.Г.и др. Основы писхофизиологии: учебник.-М.: Инфра-М, 1997.
2. Данилова Н.Н., Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности: учебник.-М.: Учебная литература, 1997.
3. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учебное пособие для студентов педагогических вузов.- М: Высшая школа, 1986
4. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. –М.: Издательство Московского Университета, 1973. 
5. Маркосян А.А.Физиология: учебник- М: Медицина, 1968.