Ҷаҳони гирду атрофи мо аз ҳама гуна иттилоот пур аст, ки мағзи мо пайваста коркард мекунад. Вай ин маълумотро тавассути узвҳои ҳиссиёт қабул мекунад, ки ҳар яки онҳо барои ҳиссаи сигналҳо масъуланд: чашмҳо (биниш), забон (мазза), бинӣ (бӯй), пӯст (ласс), дастгоҳи вестибулярӣ (тавозун, мавқеъ дар фазо ва ҳисси вазн) ва гӯшҳо (садо). Бо омезиши сигналҳои ҳамаи ин узвҳо, мағзи мо метавонад тасвири дақиқи муҳити моро созад. Аммо на ҳама ҷанбаҳои коркарди сигналҳои беруна ба мо маълуманд. Яке аз ин асрор механизми локализатсияи манбаи садоҳо мебошад.
Олимони лабораторияи нейроинженерияи сухан ва шунавоӣ (Институти технологии Ню Ҷерсӣ) модели нави раванди асабии маҳаллисозии садоро пешниҳод карданд. Ҳангоми дарки садо дар майна чӣ гуна равандҳои дақиқ ба амал меоянд, майнаи мо мавқеъи манбаи садоро чӣ гуна мефаҳмад ва ин тадқиқот дар мубориза бо нуқсонҳои шунавоӣ чӣ гуна кӯмак карда метавонад. Мо дар ин бора аз гузориши гурӯҳи тадқиқотӣ огоҳ мешавем. Бирав.
Асоси тадқиқот
Маълумоте, ки майнаи мо аз ҳиссиёт мегирад, ҳам аз ҷиҳати сарчашма ва ҳам аз ҷиҳати коркарди он аз ҳамдигар фарқ мекунад. Баъзе сигналҳо фавран ба майнаи мо ҳамчун иттилооти дақиқ пайдо мешаванд, дар ҳоле ки дигарон равандҳои ҳисоббарории иловагиро талаб мекунанд. Тахминан, мо фавран ламсро ҳис мекунем, аммо вақте ки мо садоро мешунавем, мо бояд то ҳол пайдо кунем, ки он аз куҷост.
Асоси маҳаллисозии садоҳо дар ҳамвории уфуқӣ мебошад байни садо* фарқияти вақт (ITD аз фарқияти вақти байни садо) садохо ба гуши шунаванда мерасанд.
Пойгоҳи байнисоҳавӣ* - масофаи байни гӯшҳо.
Дар майна як минтақаи мушаххас мавҷуд аст (зайтуни олии миёна ё MSO), ки барои ин раванд масъул аст. Дар айни замон сигнали садоӣ дар MVO қабул карда мешавад, фарқиятҳои байни садо ба суръати реаксияи нейронҳо табдил меёбанд. Шакли каҷҳои суръати баромади MBO ҳамчун функсияи ITD ба шакли функсияи коррелятсияи байни сигналҳои вуруд барои ҳар як гӯш шабоҳат дорад.
Чӣ тавр коркард ва тафсири иттилоот дар MBO комилан равшан нест, аз ин рӯ якчанд назарияҳои ба ҳам мухолиф вуҷуд доранд. Назарияи машҳуртарин ва дар асл классикии маҳаллисозии садо модели Ҷеффресс мебошад (Ллойд А. Ҷеффрес). Ба он асос ёфтааст хати ишорашуда* нейронҳои детекторӣ, ки ба синхронияи биноралии вуруди асаб аз ҳар як гӯш ҳассосанд ва ҳар як нейрон ба миқдори муайяни ITD ҳадди аксар ҳассос аст (1A).
Принсипи хатти нишондодашуда* гипотезаест, ки мефаҳмонад, ки чӣ тавр асабҳои гуногун, ки ҳамаи онҳо дар интиқоли импулсҳо аз рӯи аксонҳои худ принсипҳои якхелаи физиологиро истифода мебаранд, метавонанд эҳсосоти гуногунро тавлид кунанд. Асабҳои аз ҷиҳати сохторӣ ба ҳам монанд метавонанд даркҳои гуногуни ҳассосиро тавлид кунанд, агар онҳо ба нейронҳои беназири системаи марказии асаб пайваст шаванд, ки қодиранд сигналҳои асаби шабеҳро бо роҳҳои гуногун рамзкушоӣ кунанд.
Тасвир №1
Ин модел аз ҷиҳати ҳисоббарорӣ ба рамзгузории асаб шабоҳат дорад, ки дар асоси таносуби бемаҳдуд байни садоҳое, ки ба ҳарду гӯш мерасад.
Моделе низ вуҷуд дорад, ки пешниҳод мекунад, ки локализатсияи садо метавонад дар асоси фарқиятҳо дар суръати вокуниши популятсияҳои муайяни нейронҳо аз нимкураҳои гуногуни майна модел карда шавад, яъне. модели асимметрияи байниҳимисферӣ (1В).
То ба ҳол, ба таври дақиқ гуфтан душвор буд, ки кадоме аз ин ду назария (моделҳо) дуруст аст, зеро ҳар кадоми онҳо вобастагии гуногуни маҳаллисозии садоро аз шиддатнокии садо пешгӯӣ мекунанд.
Дар таҳқиқоте, ки мо имрӯз баррасӣ мекунем, муҳаққиқон тасмим гирифтанд, ки ҳарду моделро муттаҳид кунанд, то бифаҳманд, ки дарки садоҳо ба рамзгузории асабӣ ё ба фарқиятҳои вокуниши популяцияҳои нейронӣ асос ёфтааст. Якчанд таҷрибаҳо гузаронида шуданд, ки дар онҳо одамони аз 18 то 27 сола (5 зан ва 7 мард) ширкат доштанд. Аудиометрияи иштирокчиён (ченкунии шиддати шунавоӣ) 25 дБ ё зиёдтар аз 250 то 8000 Гц буд. Иштирокчии тачрибахо дар хонае, ки садои изоляционй дорад, дар он тачхизоти махсус гузошта шуда буд, ки бо дакикии баланд калибр карда шудааст. Иштирокчиён бояд ҳангоми шунидани сигнали садоӣ самти аз куҷо омадани онро нишон диҳанд.
Натиҷаҳои омӯзиш
Барои арзёбии вобастагӣ lateralization* фаъолияти майна аз шиддати садо дар посух ба нейронҳои нишондодашуда, маълумот дар бораи суръати реаксияи нейронҳо дар ядрои ламинарии мағзи бум истифода бурда шуданд.
Тафовут* - асимметрияи нимаи чап ва рости бадан.
Барои арзёбии вобастагии паҳлӯии фаъолияти майна аз суръати реаксияи популятсияи муайяни нейронҳо маълумот аз фаъолияти колликули поёнии маймуни маймуни резус истифода шудааст, ки баъд аз он фарқияти суръати нейронҳо аз нимкураи гуногун ба таври иловагӣ ҳисоб карда шуд. .
Модели хаттии нейронҳои детекторӣ пешгӯӣ мекунад, ки баробари коҳиш ёфтани шиддати садо, паҳлӯии манбаи қабулшуда ба арзишҳои миёна монанд ба таносуби садоҳои нарм ва баланд (1С).
Модели асимметрияи нимсферӣ, дар навбати худ, нишон медиҳад, ки ҳангоми паст шудани шиддатнокии садо ба сатҳи наздик, паҳлуи даркшуда ба хати миёна мегузарад (1D).
Дар ҳолати баландтари шиддатнокии умумии садо, lateralization инварианти шиддатнокӣ дар назар аст (дар 1С и 1D).
Бинобар ин, тахлили чи тавр шиддатнокии садо ба самти даркшудаи садо таъсир мерасонад, имкон медихад характери процессхои дар хамон лахза ба амаломада — нейронхои аз як майдони умумй ё нейронхои нимкураи гуногун ба таври аник муайян карда шаванд.
Равшан аст, ки қобилияти шахс барои табъизи ITD метавонад вобаста аз шиддатнокии садо фарқ кунад. Бо вуҷуди ин, олимон мегӯянд, ки тафсири бозёфтҳои қаблии марбут ба ҳассосият ба ITD ва доварии шунавандагон дар бораи самти манбаи садо ҳамчун функсияи шиддатнокии садо душвор аст. Баъзе тадқиқотҳо мегӯянд, ки вақте шиддатнокии садо ба ҳадди сарҳадӣ мерасад, паҳлӯии даркшудаи манбаъ коҳиш меёбад. Тадқиқотҳои дигар нишон медиҳанд, ки ҳеҷ гуна таъсири шиддат ба дарк вуҷуд надорад.
Ба ибораи дигар, олимон «нарм» ишора мекунанд, ки дар адабиёт дар бораи муносибати байни ITD, шиддати садо ва муайян кардани самти манбаи он маълумоти кам мавҷуд аст. Назарияҳое ҳастанд, ки ҳамчун як навъ аксиома вуҷуд доранд, ки аз ҷониби ҷомеаи илмӣ ба таври умум қабул карда шудаанд. Аз ин рӯ, тасмим гирифта шуд, ки ҳама назарияҳо, моделҳо ва механизмҳои имконпазири дарки шунавоӣ дар амал муфассал санҷида шаванд.
Таҷрибаи аввал ба парадигмаи психофизикӣ асос ёфтааст, ки имкон медиҳад омӯзиши lateralization дар асоси ITD ҳамчун функсияи шиддатнокии садо дар гурӯҳи даҳ нафар иштирокчиёни шунавоии муқаррарӣ.
Тасвир №2
Сарчашмаҳои садо махсусан барои фарогирии аксари диапазони басомадҳое, ки дар он одамон метавонанд ITD-ро эътироф кунанд, танзим карда шуданд, яъне. аз 300 то 1200 Гц (2A).
Дар ҳар як озмоиш, шунаванда бояд паҳлӯии даркшударо, ки ҳамчун функсияи сатҳи ҳассос чен карда мешавад, дар як қатор арзишҳои ITD аз 375 то 375 мс нишон диҳад. Барои муайян кардани таъсири шиддатнокии садо модели эффектҳои омехтаи ғайрихаттӣ (NMLE) истифода шуд, ки ҳам шиддати садои собит ва ҳам тасодуфиро дар бар мегирад.
Графикӣ 2В паҳлӯи тахминиро бо садои спектралӣ дар ду шиддати садо барои шунавандаи намояндагӣ нишон медиҳад. Ва ҷадвал 2С маълумоти хом (давраҳо) ва модели насбшудаи NMLE (хатҳои) ҳамаи шунавандагонро нишон медиҳад.
Ҷадвали № 1
Дар ҷадвали боло ҳамаи параметрҳои NLME нишон дода шудаанд. Мумкин аст, ки паҳлӯии даркшуда бо афзоиши ITD, тавре ки олимон интизор буданд, афзоиш ёфт. Бо паст шудани шиддатнокии садо, дарк бештар ба хати миёна (дар график ҷойгир карда шудааст) ҳаракат мекард. 2C).
Ин тамоюлҳо аз ҷониби модели NLME дастгирӣ карда шуданд, ки таъсири назарраси ITD ва шиддатнокии садоро ба дараҷаи максималии паҳлӯӣ нишон доданд, ки модели фарқиятҳои байниҳимисфериро дастгирӣ мекунанд.
Илова бар ин, ҳадди миёнаи аудиометрӣ барои оҳангҳои пок ба паҳлуи даркшуда таъсири каме доштанд. Аммо шиддатнокии садо ба нишондиҳандаҳои функсияҳои психометрӣ таъсири назаррас нарасонд.
Максади асосии тацрибаи дуюм муайян кардани он буд, ки натичахои дар тачрибаи пештара ба даст овардашуда хангоми ба назар гирифтани хусусиятхои спектралии ангезандахо (садохо) чй тавр тагьир меёбанд. Зарурати озмоиши садои спектралии ҳамвор дар шиддатнокии пасти садо дар он аст, ки қисматҳои спектр метавонанд шунида нашаванд ва ин метавонад ба муайян кардани самти садо таъсир расонад. Бинобар ин, натиљањои таљрибаи якумро ба иштибоњ овардан мумкин аст, ки васеъии ќисми шунашавандаи спектр бо паст шудани шиддати садо метавонад кам шавад.
Аз ин рӯ, қарор дода шуд, ки озмоиши дигар гузаронида шавад, аммо баръакс A-вазннок* садо
A-вазн кардан* ба сатҳҳои садо барои ба назар гирифтани баландии нисбии аз ҷониби гӯши инсон қабулшаванда истифода мешавад, зеро гӯш ба басомадҳои пасти садо камтар ҳассос аст. Вазни A бо роҳи арифметикӣ илова кардани ҷадвали арзишҳои дар бандҳои октава номбаршуда ба сатҳи ченшудаи фишори садо дар дБ амалӣ карда мешавад.
Дар диаграмма 2D маълумоти хом (давраҳо) ва маълумоти бо модели NMLE муҷаҳҳазшуда (хатҳои) ҳамаи иштирокчиёни таҷриба нишон медиҳад.
Тахлили маълумотхо нишон дод, ки вакте ки хамаи кисмхои овоз такрибан баробар шунаванд (хам дар озмоиши якум ва чи дар озмоиши дуюм), пахлуи даркшуда ва нишеб дар график, ки тагйирёбии пахлуро бо ИТД бо кам шудани шиддати садо мефахмонад.
Хамин тавр, натичахои тачрибаи дуйум натичахои тачрибаи якумро тасдик карданд. Яъне, дар амал нишон дода шудааст, ки модели хануз соли 1948 пешниходкардаи Ҷеффрес дуруст нест.
Маълум мешавад, ки локализатсияи садо бо паст шудани шиддатнокии садо бадтар мешавад ва Ҷеффресс боварӣ дошт, ки садоҳоро одамон новобаста аз шиддати онҳо ҳамон тавр қабул ва коркард мекунанд.
Барои шиносоӣ бо нозукиҳои омӯзиш, ман тавсия медиҳам, ки ба он нигаред .
Эпилогонӣ
Тахминхои назариявй ва тачрибахои амалии тасдиккунандаи онхо нишон доданд, ки нейронхои майнаи ширхурон вобаста ба самти сигнали садой бо суръатхои гуногун фаъол мешаванд. Сипас мағзи сар ин суръатҳоро байни ҳамаи нейронҳои дар ин раванд ҷалбшуда муқоиса мекунад, то харитаи муҳити садоиро динамикӣ созад.
Модели Ҷеффрессон аслан 100% нодуруст нест, зеро он метавонад барои ба таври комил тавсиф кардани маҳаллисозии манбаи садо дар бумҳои анбор истифода шавад. Бале, барои бумҳои анбор шиддати садо аҳамият надорад, дар ҳар сурат онҳо мавқеи сарчашмаи онро муайян мекунанд. Аммо ин модел бо маймунхои резус кор намекунад, чунон ки тачрибахои пештара нишон доданд. Аз ин рӯ, ин модели Ҷефрессон наметавонад маҳаллисозии садоҳоро барои ҳама мавҷудоти зинда тавсиф кунад.
Таҷрибаҳо бо иштирокчиёни инсон бори дигар тасдиқ карданд, ки локализатсияи садо дар организмҳои гуногун ба таври гуногун ба амал меояд. Бисьёр иштирокчиён аз сабаби паст будани шиддати овозхо мавкеи манбаи сигналхои овозиро дуруст муайян карда натавонистанд.
Олимон боварӣ доранд, ки кори онҳо як монандии муайяни байни мо мебинем ва чӣ гуна мешунавем. Ҳарду раванд бо суръати нейронҳо дар қисмҳои гуногуни майна ва инчунин бо арзёбии ин фарқият барои муайян кардани ҳам мавқеи объектҳои мо дар фазо мебинем ва мавқеи манбаи садои шунидаамон алоқаманд аст.
Дар оянда муҳаққиқон як қатор таҷрибаҳо мегузаронанд, то робитаи шунавоӣ ва биниши инсонро муфассалтар тафтиш кунанд, ки ин ба мо имкон медиҳад, ки беҳтар бифаҳмем, ки мағзи мо чӣ гуна маҳз ба таври динамикӣ харитаи ҷаҳони атрофро месозад.
Ташаккур барои таваҷҷуҳ, кунҷков бошед ва ба ҳама ҳафтаи олӣ бахшед! 🙂
Ташаккур ба шумо барои бо мо мондан. Мақолаҳои мо ба шумо маъқуланд? Мехоҳед мундариҷаи ҷолибтарро бубинед? Бо фармоиш додан ё тавсия додан ба дӯстон моро дастгирӣ кунед, , 30% тахфиф барои корбарони Habr дар аналоги беназири серверҳои сатҳи ибтидоӣ, ки аз ҷониби мо барои шумо ихтироъ шудааст: (бо RAID1 ва RAID10, то 24 ядро ва то 40 ГБ DDR4 дастрас аст).
Dell R730xd 2 маротиба арзонтар? Танҳо дар ин ҷо дар Нидерландия! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - аз $99! Дар бораи хондан
Манбаъ: will.com