5.4: Kusikia

Malengo ya kujifunza

• Eleza anatomy ya msingi na kazi ya mfumo wa ukaguzi
• Eleza jinsi tunavyozingatia na kutambua lami
• Jadili jinsi tunavyoweka sauti

Mfumo wetu wa ukaguzi hubadili mawimbi ya shinikizo kuwa sauti zenye maana. Hii inatafsiri katika uwezo wetu wa kusikia sauti za asili, kufahamu uzuri wa muziki, na kuwasiliana na kila mmoja kupitia lugha iliyozungumzwa. Sehemu hii itatoa maelezo ya jumla ya anatomy ya msingi na kazi ya mfumo wa ukaguzi. Itakuwa ni pamoja na majadiliano ya jinsi kichocheo cha hisia kinatafsiriwa katika msukumo wa neural, ambapo katika ubongo habari hiyo inachukuliwa, jinsi tunavyoona lami, na jinsi tunavyojua ambapo sauti inatoka.

Anatomy ya Mfumo wa Ukaguzi

Sikio linaweza kutengwa katika sehemu nyingi. Sikio la nje linajumuisha pinna, ambayo ni sehemu inayoonekana ya sikio inayojitokeza kutoka vichwa vyetu, mfereji wa ukaguzi, na utando wa tympanic, au eardrum. Sikio la kati lina mifupa matatu madogo inayojulikana kama ossicles, ambayo huitwa malleus (au nyundo), incus (au anvil), na mazao ya chakula (au stirrup). Sikio la ndani lina mifereji ya mviringo, ambayo inahusika katika usawa na harakati (hisia ya ngozi), na cochlea. Cochlea ni muundo uliojaa maji, umbo la konokono ambao una seli za receptor za hisia (seli za nywele) za mfumo wa ukaguzi (Kielelezo 5.18).

Kielelezo 5.18 sikio imegawanywa katika nje (pinna na tympanic membrane), katikati (ossicles tatu: malleus, incus, na mazao ya chakula), na ndani (cochlea na basilar membrane) mgawanyiko.

Mawimbi ya sauti husafiri kando ya mfereji wa ukaguzi na kugonga utando wa tympanic, na kusababisha kuitetemeka. Hii vibration matokeo katika harakati ya ossicles tatu. Kama ossicles hoja, mazao ya chakula hupiga ndani ya utando mwembamba wa cochlea inayojulikana kama dirisha la mviringo. Kama mazao ya chakula ndani ya dirisha la mviringo, maji ndani ya cochlea huanza kuhamia, ambayo kwa upande huchochea seli za nywele, ambazo ni seli za receptor za auditory za sikio la ndani iliyoingia kwenye membrane ya basilar. Mbinu ya basilar ni mstari mwembamba wa tishu ndani ya cochlea.

Uanzishaji wa seli za nywele ni mchakato wa mitambo: kuchochea kwa kiini cha nywele hatimaye husababisha uanzishaji wa seli. Kama seli za nywele zimeanzishwa, zinazalisha msukumo wa neural ambao husafiri pamoja na ujasiri wa ukaguzi kwenye ubongo. Taarifa ya ukaguzi ni kuhamishwa kwa colliculus duni, kiini cha kati cha geniculate cha thalamus, na hatimaye kwenye kamba ya ukaguzi katika lobe ya muda ya ubongo kwa ajili ya usindikaji. Kama mfumo wa kuona, pia kuna ushahidi unaonyesha kuwa taarifa kuhusu utambuzi wa ukaguzi na ujanibishaji hutengenezwa katika mito sambamba (Rauschecker & Tian, 2000; Renier et al., 2009).

Pitch mtazamo

Mzunguko tofauti wa mawimbi ya sauti huhusishwa na tofauti katika mtazamo wetu wa kiwango cha sauti hizo. Sauti za mzunguko wa chini zimewekwa chini, na sauti za juu-frequency zimewekwa juu. Mfumo wa ukaguzi unatofautishaje kati ya nyanja mbalimbali?

Nadharia kadhaa zimependekezwa kwa akaunti kwa mtazamo wa lami. Tutazungumzia wawili hapa: nadharia ya muda na nadharia ya mahali. Nadharia ya muda ya mtazamo wa lami inasema kuwa mzunguko umewekwa na kiwango cha shughuli za neuroni ya hisia. Hii ingekuwa na maana kwamba kiini cha nywele kilichopewa kinaweza moto uwezekano wa hatua zinazohusiana na mzunguko wa wimbi la sauti. Ingawa hii ni ufafanuzi wa angavu sana, tunaona aina nyingi za masafa (20—20,000 Hz) kwamba mzunguko wa uwezekano wa hatua unaotumiwa na seli za nywele hauwezi kuhesabu kwa aina nzima. Kwa sababu ya mali zinazohusiana na njia za sodiamu kwenye utando wa neuroni ambazo zinahusika katika uwezekano wa vitendo, kuna hatua ambayo kiini hakiwezi kuwaka kwa kasi yoyote (Shamma, 2001).

Nadharia ya mahali ya mtazamo wa lami inaonyesha kwamba sehemu tofauti za membrane ya basilar ni nyeti kwa sauti za masafa tofauti. Zaidi hasa, msingi wa membrane ya basilar hujibu bora kwa masafa ya juu na ncha ya membrane ya basilar hujibu bora kwa masafa ya chini. Kwa hiyo, seli za nywele zilizo katika sehemu ya msingi zingeitwa kama receptors ya juu-lami, wakati wale walio katika ncha ya membrane ya basilar wataitwa kama receptors ya chini ya lami (Shamma, 2001).

Kwa kweli, nadharia zote mbili zinaelezea mambo tofauti ya mtazamo wa lami. Katika masafa hadi karibu 4000 Hz, ni wazi kwamba kiwango cha uwezekano wa hatua na mahali huchangia mtazamo wetu wa lami. Hata hivyo, sauti nyingi za mzunguko zinaweza tu encoded kwa kutumia cues mahali (Shamma, 2001).

Sauti ujanibishaji

Uwezo wa kupata sauti katika mazingira yetu ni sehemu muhimu ya kusikia. Kuweka sauti inaweza kuchukuliwa kuwa sawa na njia tunayoona kina katika mashamba yetu ya kuona. Kama cues monocular na binocular ambayo ilitoa taarifa kuhusu kina, mfumo wa ukaguzi hutumia wote monaural (moja-eared) na binaural (mbili-eared) cues kwa localize sauti.

Kila pinna huingiliana na mawimbi ya sauti zinazoingia tofauti, kulingana na chanzo cha sauti kinachohusiana na miili yetu. Mwingiliano huu hutoa cue ya monaural ambayo inasaidia katika kupata sauti zinazotokea hapo juu au chini na mbele au nyuma yetu. Mawimbi ya sauti yaliyopokelewa na masikio yako mawili kutoka kwa sauti zinazotoka moja kwa moja juu, chini, mbele, au nyuma yenu zingekuwa sawa; kwa hiyo, cues za monaural ni muhimu (Grothe, Pecka, & McAlpine, 2010).

Binaural cues, kwa upande mwingine, kutoa taarifa juu ya eneo la sauti pamoja na mhimili usawa kwa kutegemea tofauti katika mifumo ya vibration ya eardrum kati ya masikio yetu mawili. Kama sauti linatokana na off-kituo cha eneo, inajenga aina mbili za cues binaural: tofauti interaural ngazi na interaural majira tofauti. Tofauti ya ngazi ya kati inahusu ukweli kwamba sauti inayotoka upande wa kulia wa mwili wako ni makali zaidi kwenye sikio lako la kulia kuliko kwenye sikio lako la kushoto kwa sababu ya uzuiaji wa wimbi la sauti unapopitia kichwa chako. Tofauti ya muda wa kati inahusu tofauti ndogo wakati ambapo wimbi la sauti lililopewa linakuja kila sikio (Kielelezo 5.19). Sehemu fulani za ubongo hufuatilia tofauti hizi ili kujenga ambapo pamoja na mhimili usio na usawa sauti inatoka (Grothe et al., 2010).

Kielelezo 5.19 Kuweka sauti inahusisha matumizi ya cues wote monaural na binaural. (mikopo “ndege”: mabadiliko ya kazi na Max Pfandl)

Kupoteza kusikia

Usiwi ni kutokuwa na uwezo wa kusikia sehemu au kamili. Watu wengine huzaliwa bila kusikia, ambayo inajulikana kama uziwi wa kuzaliwa. Watu wengine wanakabiliwa na kupoteza kusikia kwa uendeshaji, ambayo ni kutokana na tatizo la kutoa nishati ya sauti kwa cochlea. Sababu za kupoteza kusikia kwa uendeshaji ni pamoja na uzuiaji wa mfereji wa sikio, shimo kwenye utando wa tympanic, matatizo ya ossicles, au maji katika nafasi kati ya eardrum na cochlea. Kikundi kingine cha watu wanakabiliwa na kupoteza kusikia kwa sensorineural, ambayo ni aina ya kawaida ya kupoteza kusikia. Sensorineural kusikia hasara inaweza kusababishwa na sababu nyingi, kama vile kuzeeka, kichwa au kiwewe acoustic, maambukizi na magonjwa (kama vile surua au matumbwitumbwi), dawa, madhara ya mazingira kama vile kelele yatokanayo (kelele ikiwa kupoteza kusikia, kama inavyoonekana katika Kielelezo 5.20), tumors, na sumu ( kama vile wale kupatikana katika vimumunyisho fulani na metali).

Kielelezo 5.20 Sababu za mazingira ambazo zinaweza kusababisha kupoteza kusikia kwa sensorineural ni pamoja na yatokanayo mara kwa mara na muziki mkubwa au vifaa vya ujenzi. (a) Wasanii wa muziki na (b) wafanyakazi wa ujenzi wana hatari kwa aina hii ya kupoteza kusikia. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na “GillyBerlin_Flickr” /Flickr; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Nick Allen)

Kutokana na hali ya mitambo ambayo kuchochea wimbi la sauti hupitishwa kutoka kwenye eardrum kupitia ossicles kwenye dirisha la mviringo la cochlea, kiwango fulani cha kupoteza kusikia ni kuepukika. Kwa kupoteza kusikia kwa kusikia, matatizo ya kusikia yanahusishwa na kushindwa katika vibration ya eardrum na/au harakati ya ossicles. Matatizo haya mara nyingi hushughulikiwa kupitia vifaa kama vifaa vya kusikia vinavyoongeza mawimbi ya sauti yanayoingia ili kufanya vibration ya eardrum na mwendo wa ossicles uwezekano mkubwa wa kutokea.

Wakati tatizo la kusikia linahusishwa na kushindwa kusambaza ishara za neural kutoka kwa cochlea hadi kwenye ubongo, inaitwa kupoteza kusikia kwa sensorineural. Ugonjwa mmoja unaosababisha upotevu wa kusikia sensorineural ni ugonjwa wa Ménière. Ingawa haijulikani vizuri, ugonjwa wa Ménière husababisha kuzorota kwa miundo ya sikio la ndani ambayo inaweza kusababisha kupoteza kusikia, tinnitus (kupigia mara kwa mara au kupiga kelele), vertigo (hisia ya kuzunguka), na ongezeko la shinikizo ndani ya sikio la ndani (Semaan & Megenian, 2011). Aina hii ya hasara haiwezi kutibiwa na vifaa vya kusikia, lakini baadhi ya watu wanaweza kuwa wagombea wa kuingiza cochlear kama chaguo la matibabu. Implants ya Cochlear ni vifaa vya umeme ambavyo vinajumuisha kipaza sauti, processor ya hotuba, na safu ya electrode. Kifaa hupokea habari zinazoingia za sauti na huchochea moja kwa moja ujasiri wa ukaguzi ili kusambaza habari kwenye ubongo.

Unganisha na Kujifunza

Tazama video hii kuhusu upasuaji wa kuimarishwa kwa cochlear ili ujifunze zaidi.

UNAFIKIRI NINI: Utamaduni wa Viziwi

Nchini Marekani na maeneo mengine duniani kote, viziwi wana lugha, shule, na desturi zao wenyewe. Hii inaitwa utamaduni wa viziwi. Nchini Marekani, watu viziwi mara nyingi huwasiliana kwa kutumia lugha ya Ishara ya Marekani (ASL); ASL haina sehemu ya maneno na inategemea kabisa ishara na ishara za kuona. Njia ya msingi ya mawasiliano ni kusaini. Moja ya maadili ya utamaduni wa viziwi ni kuendelea na mila kama kutumia lugha ya ishara badala ya kuwafundisha watoto viziwi kujaribu kuzungumza, kusoma midomo, au kufanya upasuaji wa kuimarishwa kwa cochlear.

Wakati mtoto anapogunduliwa kuwa viziwi, wazazi wana maamuzi magumu ya kufanya. Je, mtoto huyo aandikishwe katika shule za tawala na kufundisha maneno na kusoma midomo? Au lazima mtoto apelekwe shuleni kwa watoto viziwi kujifunza ASL na kuwa na athari kubwa kwa utamaduni wa viziwi? Je, unadhani kunaweza kuwa na tofauti katika njia ambayo wazazi wanakaribia maamuzi haya kulingana na kama wao pia ni viziwi?