Кодирование частоты звука слуховой системой: общие сведения
Соматосенсорная система анализирует стимулы на основе их расположения на карте тела. Благодаря аналогичному процессу, зрительные стимулы являются ретинотопически картированными и анализируются на предмет их местоположения в визуальном (пространственном) мире. Однако слуховая система использует совершенно иной метод анализа. Слуховая периферия, или улитка , картирует звуковые стимулы скорее по их частотному содержанию, чем по пространственному расположению, и последующие стадии слуховой системы используют этот тонотопический анализ, чтобы определить смысл речи и значение других сложных звуков. Как частота звука кодируется волосковыми клетками улитки , и как эти сигналы обрабатываются на более высоких уровнях слуховой системы? Как определяется пространственное расположение звука?
У наземных позвоночных звуковые волны в воздухе входят во внешнее ухо , колеблют барабанную перепонку и, благодаря серии механических сопряжений в среднем ухе , конвертируются в колебания жидкости улитки. Колебания жидкости, в свою очередь вызывают вибрацию базилярной мембраны , на которой находятся сенсорные волосковые клетки в составе органа Корти . Этот процесс описан поэтически Олдосом Хаксли:
"Трубный звук Понгилеони и скрежет безымянных скрипок потрясли воздух в большой зале, вызвали дрожь в оконных стеклах и это, в свою очередь, сотрясло воздух в аппартаментах лорда Эдварда на дальней сторсне. Сотрясающийся воздух задребезжал в барабанных перепонках лорда Эдварда; соединенные между собой косточки молоточка (ушной косточки) , наковальни внутреннего уха и стремени (слуховой кости среднего уха) были приведены в движение, так что возбудили мембрану овального окна (oval window) и подняли бесконечно малую бурю в жидкости лабиринта . Волосковые окончания слухового нерва дрожали, как водоросли в бушующем море; огромное количество непонятных чудес произошло в мозгу, и лорд Эдвард в экстазе прошептал: "Бах"!?
