Bota që na rrethojnë është e mbushur me një mori informacioni, të cilin truri ynë e përpunon vazhdimisht. Ai merr këtë informacion përmes organeve të shqisave, secili prej të cilëve është përgjegjës për një pjesë të sinjaleve: sytë (shikimi), gjuha (shija), hunda (erë), lëkura (ndijimi), aparati vestibular (balanca, pozita në hapësirë dhe ndjenja e peshës) dhe veshi (zëri). Duke grumbulluar sinjalet nga të gjithë këto organe, truri ynë mund të ndërtojë një pasqyrë të saktë të mjedisit përreth. Por nuk janë të gjithë aspektet e përpunimit të sinjaleve të jashtme të njohura për ne. Një nga misteret e tilla është mekanizmi i lokalizimit të burimeve të zërit.
Shkencëtarët nga laboratori i neuroinxhinierisë për të folur dhe të dëgjuar (instituti teknologjik i New Jersey) kanë propozuar një model të ri të procesit neuronal të lokalizimit të zërit. Cilat janë proceset që ndodhin në trurin e njeriut gjatë perceptimit të zërit, si e kupton truri ynë pozitën e burimit të zërit dhe si mund të ndihmojë kjo studim në luftën kundër defekteve të dëgjimit. Këtë do të mësojmë nga raporti i grupit kërkimor. Le të fillojmë.
Baza e studimit
Informacioni që merr truri ynë nga organet e shqisave ndryshon nga njëri-tjetri si nga burimi ashtu edhe nga mënyra e përpunimit. Disa sinjale paraqiten menjëherë përpara trurit tonë si informacion i saktë, ndërsa të tjera kërkojnë procese të mëtejshme llogaritëse. Në mënyrë të thjeshtë, prekja e ndiejmë menjëherë, por sapo dëgjojmë një zë, na duhet të gjejmë se nga vjen.
Baza e lokalizimit të zërit në planin horizontal është ndërhimi interaural* ndryshimi në kohë (ITD nga ndryshimi i kohës interaural) i zëreve që arrijnë në veshët e dëgjuesit.
Baza interaurale* është distanca midis veshëve.
Në trurin e njeriut ekziston një zonë e caktuar (oliva e sipërme mediale ose MVO), e cila është përgjegjëse për këtë proces. Në momentin e marrjes së sinjalit të zërit në MVO ndodh shndërrimi i diferencave interaurale në kohë në shpejtësinë e reagimit të neuroneve. Forma e kurbave të shpejtësisë së sinjalit të daljes nga MVO si funksion i ITD-së, ngjan me formën e funksionit të ndërkorrelacionit të sinjaleve hyrëse për secilin vesh.
Si përpunojnë dhe interpretojnë informacionin në MVO, mbetet ende e paqartë, që shkakton disa teorira mjaft kontradiktore. Teoria më e njohur dhe në fakt klasike e lokalizimit të zërit është modeli i Jeffress (Lloyd A. Jeffress). Ai bazohet në linja e markuar* e neuroneve-detektorë, të cilët janë të ndjeshëm ndaj sinkronizimit binaural të sinjaleve neuronale hyrëse nga çdo vesh, ku çdo neuron është maksimalisht i ndjeshëm ndaj një sasi të caktuar të ITD (1A).
Parimi i linjave të markuara* është një hipoteze që shpjegon se si nervat e ndryshëm, të cilët të gjithë përdorin të njëjtat parime fisiologjike gjatë transferimit të impulseve përgjatë aksonëve të tyre, janë në gjendje të gjenerojnë ndjenja të ndryshme. Nervat strukturalisht të ngjashëm mund të gjenerojnë perceptime sensoriale të ndryshme, nëse janë të lidhur me neurone unike në sistemin nervor qendror, që janë në gjendje të dekodojnë sinjalet nervore të ngjashme në mënyra të ndryshme.
Imazhi â1
Ky model, në aspektin e llogaritjeve, është i ngjashëm me kodimin neuronal, i cili është i bazuar në korrelacione të pakufizuara të zëreve që arrijnë në të dy veshët.
Po ashtu ekziston një model, në të cilin supozohet se lokalizimi i zërit mund të modelohet në bazë të ndryshimeve në shpejtësinë e reagimit të grupeve të caktuara të neuroneve nga hemisferat e ndryshme të trurit, dmth. modeli i asimetrijave ndërhemisferike (1V).
Derisa ka qenë e vështirë të deklarohet njëra nga dy teoritë (modelet) si e saktë, duke marrë parasysh se secila parashikon lidhje të ndryshme të lokalizimit të zërit në varësi të intensitetit të zërit.
Në studimin që po shqyrtojmë sot, shkencëtarët vendosën të bashkojnë të dyja modelet, për të kuptuar nëse perceptimi i zërit bazohet në kodimin neuronal apo në ndryshimin e reagimeve të grupeve të veçanta të neuroneve. U kryen disa eksperimente në të cilat morën pjesë njerëz të moshës nga 18 deri në 27 vjeç (5 gra dhe 7 burra). Audiometria (matja e acuitetit të dëgjimit) e pjesëmarrësve ishte 25 dB ose më shumë me një frekuencë nga 250 deri në 8000 Hz. Pjesëmarrësit e eksperimenteve u vendosën në një dhomë të izoluar akustikisht, ku ishte vendosur pajisje speciale, të kalibruara me saktësi të lartë. Pjesëmarrësit duhet të tregojnë drejtimin nga ku vjen sinjali zërit kur e dëgjojnë.
Rezultatet e hulumtimit
Për të vlerësuar varësinë laterizimit* të aktivitetit cerebral nga intensiteti i zërit, në përgjigje ndaj neuroneve të markuara u përdorën të dhënat mbi shpejtësinë e reagimit të neuroneve në thelbin laminar të trurit të sirenës.
Lateralitet* â asimetri e gjysmĂ«s sĂ« majtĂ« dhe tĂ« djathtĂ« tĂ« trupit.
Për të vlerësuar varësinë e lateralizimit të aktivitetit cerebral nga shpejtësia e reagimit të popullatave të caktuara të neuroneve, u përdorën të dhënat e aktivitetit të dy majave të trurit të majmunit rhesus, pas së cilës u llogaritën më tej ndryshimet në shpejtësinë e neuroneve nga hemisferat e ndryshme.
Modeli i linjës së etiketuar të neuroneve-detectore sugjeron se, me uljen e intensitetit të zërit, lateraliteti i burimit të perceptuar do të afrohet në vlera mesatare, të ngjashme për proporcione të zërit të qetë dhe të fortë (1C).
Modeli i asimetrisë ndër-hemisferike, nga ana tjetër, sugjeron se, kur intensiteti i zërit ulet deri në afër skajit të perceptueshëm, lateraliteti i perceptuar do të zhvendoset drejt vijës që ndan dy hemisferat (1D).
Me një intensitet të përgjithshëm më të lartë të zërit, supozohet se lateralizimi do të jetë invariant ndaj intensitetit (shtesat në 1C dhe 1D).
Prandaj, analiza se si intensiteti i zĂ«rit ndikon nĂ« drejtimin e perceptuar tĂ« zĂ«rit, lejon tĂ« pĂ«rcaktohet saktĂ«sisht natyra e proceseve qĂ« zhvillohen nĂ« atĂ« moment â neurone nga njĂ« zonĂ« tĂ« pĂ«rbashkĂ«t ose neurone nga hemisfera tĂ« ndryshme.
ĂshtĂ« e qartĂ« se aftĂ«sia e njeriut pĂ«r tĂ« dalluar ITD mund tĂ« ndryshojĂ« nĂ« varĂ«si tĂ« intensitetit tĂ« zĂ«rit. MegjithatĂ«, studiuesit deklarojnĂ« se Ă«shtĂ« mjaft e komplikuar tĂ« interpretohen pĂ«rfundimet e mĂ«parshme qĂ« lidhin ndjeshmĂ«rinĂ« ndaj ITD dhe vlerĂ«simin e drejtimit tĂ« burimit tĂ« zĂ«rit nga dĂ«gjuesi si funksion tĂ« intensitetit tĂ« zĂ«rit. Disa studime thonĂ« se, me arritjen e intensitetit tĂ« zĂ«rit nĂ« pragun kufitar, perceptimi i lateralitetit tĂ« burimit ulet. TĂ« tjera studime flasin pĂ«r faktin se intensiteti nuk ka ndonjĂ« ndikim nĂ« perceptim fare.
Me fjalë të tjera, studiuesit "këndojnë" në mënyrë të butë se në literaturë ka shumë pak informacion në lidhje me lidhjen e ITD, intensitetin e zërit dhe përcaktimin e drejtimit të burimit të tij. Ka teori që ekzistojnë si një lloj aksionesh, të pranuara gjerësisht nga komuniteti shkencor. Si pasojë, u vendos të verifikohet në detaje të gjitha teoritë, modelet dhe mekanizmat e mundshëm të perceptimit të dëgjimit në praktikë.
Eksperimenti i parë u themelua mbi përdorimin e paradigmas psikofizike, e cila lejojti studimin e lateralizimit bazuar në ITD si një funksion të intensitetit të zërit në një grup prej dhjetë pjesëmarrësish që dëgjonin normal.
Imazhi â2
Burimet e zërit u rregulluan veçanërisht për të mbuluar një gamë të madhe frekuencash, brenda të cilave njerëzit janë në gjendje të njohin ITD, dmth. nga 300 deri në 1200 Hz (2A).
Në çdo provim, dëgjuesi duhej të tregonte lateralitetin e supozuar, e cila matet si funksion i nivelit të ndjenjës, në një gamë të vlerave të ITD nga 375 deri në 375 ms. Për të përcaktuar ndikimin e intensitetit të zërit, u përdor një model jo-lineare të efektit të përzier (NMLE), i cili përfshinte si intensitetin e zërit të ngurtë ashtu edhe atë të rastit.
Grafik 2B tregon lateralitetin e vlerësuar me zhurmën spektralisht të planeve në dy intensitete të zërit për dëgjuesin përfaqësues. Dhe grafiku 2C tregon të dhënat e papërpunuara (rrethinat) dhe ato të përshtatura sipas modelit NMLE (linjat) të të gjithë dëgjuesve.
TabelĂ« â1
Tabela mĂ« sipĂ«r tregon tĂ« gjitha parametrat NLME. ĂshtĂ« e dukshme se lateraliteti i perceptuar u rrit me rritjen e ITD, siç ishim duke pritur shkencĂ«tarĂ«t. Me uljen e intensitetit tĂ« zĂ«rit, perceptimi u zhvendos gjithnjĂ« e mĂ« shumĂ« drejt vijĂ«s sĂ« mesme (shtesa nĂ« grafik 2C).
Këto tendenca u mbështetën nga modeli NLME, i cili tregoi një ndikim të konsiderueshëm të ITD dhe intensitetit të zërit në shkallën maksimale të lateralitetit, duke e konfirmuar modelin e dallimeve ndër-hemisferike.
Për më tepër, një ndikim të vogël në lateralitetin e perceptuar e kishin pragjet audiometrike të tonëve të pastër. Ndërsa intensiteti i zërit nuk kishte ndonjë ndikim të rëndësishëm në rezultatet e funksioneve psikometrike.
Qëllimi kryesor i eksperimentit të dytë ishte të përcaktohet se si rezultatet e arritura në eksperimentin e mëparshëm do të ndryshonin me marrjen parasysh të veçorive spektrale të stimujve (zëra). Nevoja për të verifikuar zhurmën spektralisht të planeve me intensitet të ulët të zërit qëndron në faktin se pjesët e spektrit mund të jenë të padëgjuara dhe kjo mund të ndikojë në përcaktimin e drejtimit të zërit. Prandaj, pasojat e eksperimentit të parë mund të keqpërkthehen si një fakt që gjerësia e pjesës së dëgjuar të spektrit mund të zvogëlohet me uljen e intensitetit të zërit.
Prandaj u vendos të bëhet një eksperiment tjetër, por tashmë me përdorimin e Zhurmave A-të fiskuara* A-zë*
A-pesho* aplikon për nivelet e zërit për të marrë parasysh volumin relative që perceptohet nga veshi njerëzor, pasi veshi është më pak i ndjeshëm ndaj frekuencave të ulëta të zërit. Pesha A realizohet duke shtuar në mënyrë aritmetike tabelën e vlerave të listuara në grupe oktavash në nivelet e matur të presionit të zërit në dB.
Në grafik 2D të dhënat e papërpunuara (rreth) dhe të dhënat e përshtatura sipas modelit NMLE (linjat) për të gjithë pjesëmarrësit në eksperiment.
Analiza e të dhënave tregoi se kur të gjitha pjesët e zërit janë afërsisht të dëgjueshme (si në eksperimentin e parë, ashtu edhe në të dytin), perceptimi i lateralitetit dhe inclination në grafik, që shpjegon ndryshimin e lateralitetit me ITD, zvogëlohet me rënien e intensitetit të zërit.
Pra, rezultatet e eksperimentit të dytë konfirmuan rezultatet e eksperimentit të parë. Prandaj, në praktikë u tregua se modeli i propozuar nga Jeffress në vitin 1948 nuk është i saktë.
Pra, duket se lokalizimi i zërit përkeqësohet kur intensiteti i zërit ulet, ndërsa Jeffress mendonte se zërat perceptohen dhe përpunohen nga njeriu njësoj, pavarësisht nga intensiteti i tyre.
Për një njohje më të detajuar me nuancat e hulumtimit, rekomandoj të shikoni në .
Epilogu
Supozimet teorike dhe eksperimentet praktike që i mbështesin ato treguan se neuronet e tru i gjitarëve aktivizohen me shpejtësi të ndryshme në varësi të drejtimit të sinjalit audio. Më pas, truri krahason këto shpejtësi midis të gjithë neurove të angazhuar në proces për të ndërtuar në mënyrë dinamike një hartë të mjedisit audio.
Modeli i Jeffress nuk është plotësisht i gabuar, pasi me të mund të përshkruhet në mënyrë të shkëlqyer lokalizimi i burimeve të zërit për kerkutat. Po, për kerkutat intensiteti i zërit nuk ka rëndësi, ata gjithsesi do të përcaktojnë vendin e burimit të tij. Megjithatë, ky model nuk funksionon për makakët rhesus, siç treguan eksperimentet e kryera më parë. Prandaj, ky model i Jeffress nuk mund të përshkruajë lokalizimin e zërit për të gjitha qeniet e gjalla.
Eksperimentet me pjesëmarrës njerëzorë e konfirmuan sërish se lokalizimi i zërit ndodh në mënyra të ndryshme për organizma të ndryshëm. Shumica e pjesëmarrësve nuk mundën të përcaktonin saktësisht vendin e burimit të sinjaleve audio për shkak të intensitetit të ulët të zërit.
Shkencëtarët besojnë se puna e tyre tregon një ngjashmëri të caktuar midis mënyrës se si ne shohim dhe si dëgjojmë. Të dy proceset lidhen me shpejtësinë e neuronëve në zona të ndryshme të trurit, si dhe me vlerësimin e kësaj diference për të përcaktuar si pozitat e objekteve që shohim në hapësirë ashtu edhe pozitat e burimeve që dëgjojmë.
Në të ardhmen, studiuesit planifikojnë të kryejnë një sërë eksperimentesh për të shqyrtuar më në detaje lidhjen midis dëgjimit dhe shikimit të njeriut, që do të ndihmojë për të kuptuar më mirë se si vetëm truri ynë ndërtuon në mënyrë dinamike një hartë të botës përreth.
FalĂ«nderoj pĂ«r vĂ«mendjen, qĂ«ndroni kuriozĂ« dhe gjithĂ« tĂ« mirat pĂ«r njĂ« javĂ« tĂ« mbarĂ«, guys! đ
Faleminderit që qëndroni me ne. Ju pëlqejnë artikujt tanë? Dëshironi të shihni më shumë materiale interesante? Na mbështetni duke bërë një porosi ose duke na rekomanduar njohurive tuaj, , 30% zbritje për përdoruesit e Habra për një alternativë unike të serverëve entry-level, e cila është krijuar nga ne për ju: (disponohen variante me RAID1 dhe RAID10, deri në 24 bërthama dhe deri në 40GB DDR4).
Dell R730xd pĂ«r dy herĂ« mĂ« lirĂ«? VetĂ«m kĂ«tu nĂ« HolandĂ«! Dell R420 â 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB â nga $99! Lexoni rreth
Burimi: habr.com
