Yeni Araştırma, İşitmenin Nasıl Çalıştığına İlişkin Eski Fikirler Üzerine Kuşku Atıyor

Özet: Yeni bir çalışma, işitme konusundaki eski teorileri şüpheye düşürüyor. Araştırmacılar, iç kulaktaki birçok hücrenin düşük frekanslı seslere aynı anda tepki verdiğini buldu. Bu, beyin aynı anda birçok duyu hücresinden girdi alabildiği için düşük frekanslı sesleri duymamızı kolaylaştırır.

Kaynak: Linköping Üniversitesi

Müziği ve konuşmayı deneyimleme şeklimiz, şimdiye kadar inanılandan farklıdır. Bu, İsveç’teki Linköping Üniversitesi ve ABD’deki Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yapılan bir araştırmanın sonucudur.

Sonuçlar yayınlandı Bilim Gelişmelerive daha iyi koklear implantlar tasarlamayı mümkün kılabilir.

Biz sosyal yaratıklarız. Diğer insanların seslerinin sesi bizim için önemlidir ve işitme duyumuz sesleri ve insan konuşmasını deneyimlemeye ve ayırt etmeye yöneliktir. Dış kulağa gelen ses, kulak zarı tarafından koklea olarak da bilinen spiral şekilli iç kulağa taşınır.

İşitme duyu hücreleri, dış ve iç tüy hücreleri kokleada bulunur. Ses dalgaları, iç saç hücrelerinin “kıllarının” bükülmesine neden olarak, sinirler yoluyla beyne, duyduğumuz sesi yorumlayan bir sinyal gönderir.

Son 100 yıldır, her duyu hücresinin kendi “optimal frekansına” (saniyedeki ses dalgası sayısının bir ölçüsü) sahip olduğuna inandık. Saç hücresi bu frekansa en güçlü şekilde tepki verir.

Bu fikir, optimal frekansı 1000 Hz olan bir duyu hücresinin, biraz daha düşük veya daha yüksek frekanslı seslere çok daha az güçlü tepki vereceği anlamına gelir. Ayrıca kokleanın tüm bölümlerinin aynı şekilde çalıştığı varsayılmıştır.

Ancak şimdi, bir araştırma ekibi, düşük frekanslı ses olarak kabul edilen 1000 Hz’nin altındaki frekanslarda sesi işleyen duyu hücreleri için durumun böyle olmadığını keşfetti. İnsan konuşmasındaki ünlüler bu bölgede bulunur.

“Çalışmamız, iç kulaktaki birçok hücrenin aynı anda düşük frekanslı sese tepki verdiğini gösteriyor. Linköping Biyomedikal ve Klinik Bilimler Bölümü’nde profesör olan Anders Fridberger, bunun, beyin aynı anda birçok duyu hücresinden bilgi aldığından, düşük frekanslı sesleri deneyimlemeyi normalde olduğundan daha kolay hale getirdiğine inanıyoruz” diyor. Üniversite.

Bilim adamları, işitme sistemimizin bu yapısının onu daha sağlam hale getirdiğine inanıyor. Bazı duyu hücreleri hasar görürse, beyne sinir uyarıları gönderebilecek birçok başka hücre kalır.

Alçak frekans bölgesinde yer alan sadece insan konuşmasının ünlü sesleri değildir: Müziği oluşturan seslerin çoğu da burada bulunur. Örneğin bir piyanodaki Orta C, 262 Hz’lik bir frekansa sahiptir.

Bu sonuçlar sonunda ciddi işitme bozukluğu olan kişiler için önemli olabilir. Bu gibi durumlarda şu anda mevcut olan en başarılı tedavi, kokleaya elektrotların yerleştirildiği bir koklear implanttır.

“Mevcut koklear implantların tasarımı, her elektrotun yalnızca belirli frekanslarda sinir uyarımı vermesi gerektiği varsayımına dayanıyor, bu da işitme sistemimizin işlevi hakkında inanılanı kopyalamaya çalışıyor.

Anders Fridberger, “Düşük frekanslarda stimülasyon yöntemini değiştirmenin doğal stimülasyona daha çok benzeyeceğini ve kullanıcının işitme deneyiminin bu şekilde iyileştirilmesi gerektiğini öneriyoruz” diyor.

Araştırmacılar şimdi yeni bilgilerinin pratikte nasıl uygulanabileceğini incelemeyi planlıyorlar. Araştırdıkları projelerden biri, kokleanın düşük frekanslı kısımlarını uyarmak için yeni yöntemlerle ilgili.

Bu sonuçlar, düşük frekans bölgesinde işitme duyusu insanlarınkine benzer olan gine domuzlarının kokleaları üzerinde yapılan deneylerden elde edilmiştir.

Finansman: Bu çalışma, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri ve İsveç Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.

Bu işitsel sinirbilim araştırma haberleri hakkında

Soyut

En iyi frekanslar ve zamansal gecikmeler, kohlea’nın düşük frekanslı bölgelerinde benzerdir.

Koklea, tonları farklı anatomik konumlara eşler. Örneğin, hafif bir 5000 hertz ton, 18 milimetre uzunluğundaki kohleaya yaklaşık 8 milimetre mesafedeki bir yerde canlı tepkiler üretir, ancak başka yerlerde çok az tepki verir.

Bu yer kodu, nöronların işitme organındaki duyu hücrelerine olan bağlantılarıyla belirlenen “en iyi frekanslara” sahip olduğu işitsel yollara yayılır. Ancak, düşük frekanslı sesleri kodlayan koklear bölgelerdeki frekans seçiciliği sistematik olarak çalışılmamıştır.

Burada, düşük frekanslı işitmenin, yer kodu içermeyen benzersiz bir ilkeye göre çalıştığını gösteriyoruz. Bunun yerine, sesle uyarılmış tepkiler ve zamansal gecikmeler, kokleanın düşük frekanslı bölgelerinde benzerdir.

Bu bulgular, 100 yıldır kanıtlanmış olduğu düşünülen teorilerden bir kopuştur ve beyin sapı ve korteksteki bilgi işlemeyi anlamak ve işitsel implantlarda uyaran dağıtımını optimize etmek için geniş etkileri vardır.