Skip to main content
Global

5.5: السمع

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    198000

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم

    • وصف التشريح الأساسي ووظيفة الجهاز السمعي
    • اشرح كيف نقوم بترميز درجة الصوت وإدراكها
    • ناقش كيفية تعريب الصوت

    يقوم نظامنا السمعي بتحويل موجات الضغط إلى أصوات ذات معنى. وهذا يترجم إلى قدرتنا على سماع أصوات الطبيعة، وتقدير جمال الموسيقى، والتواصل مع بعضنا البعض من خلال اللغة المنطوقة. يقدم هذا القسم لمحة عامة عن التشريح الأساسي ووظيفة الجهاز السمعي. وسيشمل مناقشة حول كيفية ترجمة التحفيز الحسي إلى نبضات عصبية، وأين تتم معالجة هذه المعلومات في الدماغ، وكيف ندرك درجة الصوت، وكيف نعرف من أين يأتي الصوت.

    تشريح الجهاز السمعي

    يمكن فصل الأذن إلى أقسام متعددة. تشمل الأذن الخارجية الصنوبر، وهو الجزء المرئي من الأذن الذي يبرز من رؤوسنا، والقناة السمعية، والغشاء الطبلي، أو طبلة الأذن. تحتوي الأذن الوسطى على ثلاث عظام صغيرة تعرف باسم العظام، والتي تسمى المطرقة (أو المطرقة)، والمسامير (أو السندان)، والعصي (أو الرِّكاب). تحتوي الأذن الداخلية على القنوات شبه الدائرية، التي تشارك في التوازن والحركة (الحاسة الدهليزية)، والقوقعة. القوقعة عبارة عن هيكل مملوء بالسائل على شكل حلزون يحتوي على خلايا المستقبل الحسية (خلايا الشعر) في الجهاز السمعي.

    يُظهر الرسم التوضيحي الموجات الصوتية التي تدخل «القناة السمعية» وتنتقل إلى الأذن الداخلية. يتم تصنيف مواقع «الصنوبر» و «الغشاء الطبلي (طبلة الأذن)»، بالإضافة إلى أجزاء من الأذن الداخلية: «العظام» وأجزائها الفرعية، و «المطرقة»، و «الضفيرة»، و «الدعامات». تؤدي وسيلة الشرح إلى رسم توضيحي عن قرب للأذن الداخلية يُظهر مواقع «القنوات نصف الدائرية» و «القزحية» و «النافذة البيضاوية» و «الكيس» و «القوقعة» و «الغشاء القاعدي وخلايا الشعر».
    الشكل\(\PageIndex{1}\): تنقسم الأذن إلى أقسام خارجية (صنوبر وغشاء طبلي)، ووسط (العظام الثلاثة: الضفيرة، والحفر، والطوابع)، والأقسام الداخلية (القوقعة والغشاء القاعدي).

    تنتقل الموجات الصوتية على طول القناة السمعية وتضرب الغشاء الطبلي، مما يؤدي إلى اهتزازه. ينتج عن هذا الاهتزاز حركة العظام الثلاثة. عندما تتحرك العظام، تضغط الدعامات على غشاء رقيق من القوقعة يعرف باسم النافذة البيضاوية. عندما تضغط الدعامات على النافذة البيضاوية، يبدأ السائل الموجود داخل القوقعة في التحرك، مما يؤدي بدوره إلى تحفيز خلايا الشعر، وهي خلايا مستقبلية سمعية للأذن الداخلية مدمجة في الغشاء القاعدي. الغشاء القاعدي عبارة عن شريط رقيق من الأنسجة داخل القوقعة.

    تنشيط خلايا الشعر عملية ميكانيكية: تحفيز خلية الشعر يؤدي في النهاية إلى تنشيط الخلية. عندما تنشط خلايا الشعر، فإنها تولد نبضات عصبية تنتقل عبر العصب السمعي إلى الدماغ. يتم نقل المعلومات السمعية إلى الكوليكولوس السفلي، النواة الإنسية للمهاد، وأخيرًا إلى القشرة السمعية في الفص الصدغي للدماغ للمعالجة. مثل النظام المرئي، هناك أيضًا أدلة تشير إلى أن المعلومات حول التعرف السمعي والتعريب تتم معالجتها في تدفقات متوازية (Rauschecker & Tian، 2000؛ Renier et al.، 2009).

    تصور الملعب

    ترتبط الترددات المختلفة للموجات الصوتية بالاختلافات في إدراكنا لدرجة تلك الأصوات. تكون الأصوات ذات التردد المنخفض منخفضة، والأصوات عالية التردد تكون ذات نبرة أعلى. كيف يفرق النظام السمعي بين درجات الصوت المختلفة؟

    تم اقتراح العديد من النظريات لحساب إدراك الملعب. سنناقش اثنين منهم هنا: النظرية الزمنية ونظرية المكان. تؤكد النظرية الزمنية لإدراك الملعب أن التردد يتم ترميزه بمستوى نشاط الخلايا العصبية الحسية. وهذا يعني أن خلية شعرية معينة ستطلق إمكانات الحركة المتعلقة بتردد الموجة الصوتية. في حين أن هذا يعد تفسيرًا بديهيًا للغاية، إلا أننا نكتشف نطاقًا واسعًا من الترددات (20-20000 هرتز) بحيث لا يمكن لتكرار إمكانات الفعل التي تطلقها خلايا الشعر حساب النطاق بأكمله. بسبب الخصائص المتعلقة بقنوات الصوديوم على الغشاء العصبي التي تشارك في إمكانات العمل، هناك نقطة لا يمكن فيها للخلية إطلاق النار بشكل أسرع (Shamma، 2001).

    تشير نظرية المكان لإدراك درجة الصوت إلى أن أجزاء مختلفة من الغشاء القاعدي حساسة للأصوات ذات الترددات المختلفة. وبشكل أكثر تحديدًا، تستجيب قاعدة الغشاء القاعدي بشكل أفضل للترددات العالية ويستجيب طرف الغشاء القاعدي بشكل أفضل للترددات المنخفضة. لذلك، سيتم تصنيف خلايا الشعر الموجودة في الجزء الأساسي على أنها مستقبلات عالية النبرة، بينما سيتم تصنيف تلك الموجودة في طرف الغشاء القاعدي على أنها مستقبلات منخفضة الدرجة (Shamma، 2001).

    في الواقع، تشرح كلتا النظريتين جوانب مختلفة من إدراك الملعب. عند الترددات التي تصل إلى حوالي\(4000\) هرتز، من الواضح أن كلاً من معدل إمكانات الحركة والمكان يساهمان في إدراكنا للمستوى. ومع ذلك، لا يمكن تشفير الأصوات ذات التردد العالي إلا باستخدام إشارات المكان (Shamma، 2001).

    تعريب الصوت

    تعد القدرة على تحديد موقع الصوت في بيئاتنا جزءًا مهمًا من السمع. يمكن اعتبار تعريب الصوت مشابهًا للطريقة التي ندرك بها العمق في مجالاتنا المرئية. مثل الإشارات أحادية العين والمزدوجة التي توفر معلومات حول العمق، يستخدم النظام السمعي كلاً من الإشارات أحادية الأذن (أحادية الأذن) وكلتا الأذنين (ذات الأذنين) لتحديد مكان الصوت.

    يتفاعل كل صنوبر مع الموجات الصوتية الواردة بشكل مختلف، اعتمادًا على مصدر الصوت بالنسبة لأجسامنا. يوفر هذا التفاعل إشارة أحادية الصوت مفيدة في تحديد الأصوات التي تحدث أعلى أو أسفل وأمامنا أو خلفنا. ستكون الموجات الصوتية التي تستقبلها أذناك من الأصوات التي تأتي مباشرة من أعلى أو أسفل أو أمامك أو خلفك متطابقة؛ لذلك فإن الإشارات الأحادية ضرورية (Grothe و Pecka و McAlpine، 2010).

    من ناحية أخرى، توفر الإشارات بكلتا الأذنين معلومات عن موقع الصوت على طول المحور الأفقي من خلال الاعتماد على الاختلافات في أنماط اهتزاز طبلة الأذن بين أذنينا. إذا كان الصوت يأتي من موقع خارج المركز، فإنه ينشئ نوعين من الإشارات بكلتا الأذنين: اختلافات المستوى بين الأذنين وفروق التوقيت بين الأذنين. يشير اختلاف المستوى بين الأذنين إلى حقيقة أن الصوت القادم من الجانب الأيمن من جسمك يكون أكثر كثافة في أذنك اليمنى منه في أذنك اليسرى بسبب توهين الموجة الصوتية أثناء مرورها عبر رأسك. يشير فرق التوقيت بين الأذنين إلى الاختلاف الصغير في الوقت الذي تصل فيه موجة صوتية معينة إلى كل أذن. تقوم بعض مناطق الدماغ بمراقبة هذه الاختلافات لتحديد المكان الذي ينشأ فيه الصوت على طول المحور الأفقي (Grothe et al.، 2010).

    تحتوي صورة الطائرات على رسم توضيحي للموجات المقوسة التي تحمل اسم «الصوت» القادمة من الطائرات. تمتد هذه الخطوط إلى مخطط رأس بشري، مع سهام من الطائرات تحدد موقع كل أذن.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): يتضمن تعريب الصوت استخدام كل من الإشارات الأحادية وكلتا الأذنين. («طائرة» الائتمان: تعديل العمل من قبل ماكس بفاندل)

    فقدان السمع

    الصمم هو عدم القدرة الجزئية أو الكاملة على السمع. بعض الناس يولدون أصمًا، وهو ما يُعرف بالصمم الخلقي. يبدأ العديد من الأشخاص الآخرين في المعاناة من فقدان السمع التوصيلي بسبب العمر أو الاستعداد الوراثي أو التأثيرات البيئية، بما في ذلك التعرض للضوضاء الشديدة (فقدان السمع الناجم عن الضوضاء، كما هو موضح في الشكل أدناه)، أو بعض الأمراض (مثل الحصبة أو النكاف)، أو الأضرار الناجمة عن السموم (مثل تلك الموجودة في بعض المذيبات والمعادن).

    تُظهر الصورة A فرقة روك تؤدي على خشبة المسرح ولافتة مكتوب عليها «The Black Keys». تُظهر الصورة B عامل بناء يقوم بتشغيل آلة ثقب الصخور.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): تشمل العوامل البيئية التي يمكن أن تؤدي إلى فقدان السمع التوصيلي التعرض المنتظم للموسيقى الصاخبة أو معدات البناء. (أ) يتعرض موسيقيو موسيقى الروك و (ب) عمال البناء لخطر هذا النوع من فقدان السمع. (الائتمان أ: تعديل العمل من قبل كيني صن؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل نك ألين)

    نظرًا للطبيعة الميكانيكية التي تنتقل من خلالها منبه الموجة الصوتية من طبلة الأذن عبر العظام إلى النافذة البيضاوية للقوقعة، فإن درجة معينة من فقدان السمع أمر لا مفر منه. في حالة فقدان السمع التوصيلي، ترتبط مشاكل السمع بفشل في اهتزاز طبلة الأذن و/أو حركة العظام. غالبًا ما يتم التعامل مع هذه المشكلات من خلال أجهزة مثل أجهزة السمع التي تضخيم الموجات الصوتية الواردة لزيادة احتمالية حدوث اهتزاز في طبلة الأذن وحركة العظام.

    عندما ترتبط مشكلة السمع بالفشل في نقل الإشارات العصبية من القوقعة إلى الدماغ، فإن ذلك يسمى فقدان السمع الحسي العصبي. أحد الأمراض التي تؤدي إلى فقدان السمع الحسي العصبي هو مرض مينير. على الرغم من عدم فهمه جيدًا، إلا أن مرض مينير يؤدي إلى تدهور هياكل الأذن الداخلية التي يمكن أن تؤدي إلى فقدان السمع والطنين (الرنين المستمر أو الطنين) والدوار (الشعور بالدوران) وزيادة الضغط داخل الأذن الداخلية (Semaan & Megerian، 2011). لا يمكن علاج هذا النوع من الخسارة باستخدام أجهزة السمع، ولكن قد يكون بعض الأفراد مرشحين لزراعة القوقعة كخيار علاجي. غرسات القوقعة الصناعية هي أجهزة إلكترونية تتكون من ميكروفون ومعالج كلام ومجموعة أقطاب كهربائية. يستقبل الجهاز معلومات الصوت الواردة ويحفز العصب السمعي بشكل مباشر لنقل المعلومات إلى الدماغ.

    ما رأيك: ثقافة الصم

    في الولايات المتحدة وأماكن أخرى حول العالم، يمتلك الأشخاص الصم لغتهم ومدارسهم وعاداتهم الخاصة. وهذا ما يسمى بثقافة الصم. في الولايات المتحدة، غالبًا ما يتواصل الأفراد الصم باستخدام لغة الإشارة الأمريكية (ASL)؛ لا يحتوي ASL على مكون لفظي ويعتمد كليًا على الإشارات والإيماءات البصرية. طريقة الاتصال الأساسية هي التوقيع. تتمثل إحدى قيم ثقافة الصم في الاستمرار في التقاليد مثل استخدام لغة الإشارة بدلاً من تعليم الأطفال الصم محاولة التحدث أو قراءة الشفاه أو إجراء جراحة زراعة القوقعة.

    عندما يتم تشخيص الطفل بأنه أصم، يواجه الآباء قرارات صعبة. هل يجب تسجيل الطفل في المدارس العادية وتعليمه نطق الشفاه وقراءتها؟ أو هل يجب إرسال الطفل إلى مدرسة للأطفال الصم لتعلم لغة الإشارة والتعرف بشكل كبير على ثقافة الصم؟ هل تعتقد أنه قد تكون هناك اختلافات في الطريقة التي يتعامل بها الآباء مع هذه القرارات اعتمادًا على ما إذا كانوا أيضًا أصم أم لا؟

    ملخص

    يتم توجيه الموجات الصوتية إلى القناة السمعية وتسبب اهتزازات طبلة الأذن؛ حيث تعمل هذه الاهتزازات على تحريك العظام. عندما تتحرك العظام، تضغط الدعامات على النافذة البيضاوية للقوقعة، مما يتسبب في تحرك السائل داخل القوقعة. ونتيجة لذلك، تتضخم خلايا الشعر المضمنة في الغشاء القاعدي، مما يرسل نبضات عصبية إلى الدماغ عبر العصب السمعي.

    يعد إدراك درجة الصوت وتوطين الصوت من الجوانب المهمة للسمع. تعتمد قدرتنا على إدراك درجة الحرارة على كل من معدل إطلاق خلايا الشعر في الغشاء القاعدي وكذلك موقعها داخل الغشاء. فيما يتعلق بتعريب الصوت، يتم استخدام كل من الإشارات أحادية وكلتا الأذنين لتحديد مكان ظهور الأصوات في بيئتنا.

    يمكن أن يولد الأفراد صماء، أو يمكن أن يصابوا بالصمم نتيجة للعمر، والاستعداد الوراثي، و/أو الأسباب البيئية. يُطلق على فقدان السمع الناتج عن فشل اهتزاز طبلة الأذن أو الحركة الناتجة للعظمات فقدان السمع التوصيلي. يُطلق على فقدان السمع الذي ينطوي على فشل انتقال النبضات العصبية السمعية إلى الدماغ اسم فقدان السمع الحسي العصبي.

    مسرد المصطلحات

    غشاء قاعدي
    شريط رقيق من الأنسجة داخل القوقعة يحتوي على خلايا الشعر التي تعمل كمستقبلات حسية للجهاز السمعي
    علاج بكلتا الأذنين
    إشارة ذات أذنين لتحديد الصوت
    قوقعة الأذن
    هيكل مملوء بالسائل على شكل حلزون يحتوي على خلايا المستقبل الحسية للنظام السمعي
    زراعة القوقعة
    جهاز إلكتروني يتكون من ميكروفون ومعالج كلام ومجموعة أقطاب كهربائية لتحفيز العصب السمعي مباشرة لنقل المعلومات إلى الدماغ
    فقدان السمع التوصيلي
    فشل في اهتزاز طبلة الأذن و/أو حركة العظام
    الصمم الخلقي
    الصمم منذ الولادة
    صمم
    عدم القدرة الجزئية أو الكاملة على السمع
    خلية شعر
    خلية المستقبل السمعي للأذن الداخلية
    قرص مضغوط
    عظمة الأذن الوسطى؛ تُعرف أيضًا باسم السندان
    فرق المستوى بين الأذنين
    يكون الصوت القادم من أحد جانبي الجسم أكثر كثافة عند أقرب أذن بسبب ضعف الموجة الصوتية أثناء مرورها عبر الرأس
    فرق التوقيت بين الأذنين
    اختلاف بسيط في الوقت الذي تصل فيه موجة صوتية معينة إلى كل أذن
    مطرقة
    عظمة الأذن الوسطى؛ تُعرف أيضًا باسم المطرقة
    مرض مينير
    يؤدي إلى تدهور هياكل الأذن الداخلية التي يمكن أن تؤدي إلى فقدان السمع والطنين والدوار وزيادة الضغط داخل الأذن الداخلية
    العلاج الأحادي
    إشارة ذات أذن واحدة لتحديد الصوت
    صنوبر
    جزء مرئي من الأذن يبرز من الرأس
    نظرية المكان لإدراك الملعب
    أجزاء مختلفة من الغشاء القاعدي حساسة للأصوات ذات الترددات المختلفة
    فقدان السمع الحسي العصبي
    الفشل في نقل الإشارات العصبية من القوقعة إلى الدماغ
    ستابيس
    عظمة الأذن الوسطى؛ تُعرف أيضًا باسم الرِكاب
    النظرية الزمنية لإدراك الملعب
    يتم ترميز تردد الصوت من خلال مستوى نشاط الخلايا العصبية الحسية
    غشاء طبلي
    طبلة الأذن
    الدوار
    الإحساس بالدوران

    المساهمون والصفات