Různé metody měření ITD
Teorie Duplex navržená lordem Rayleighem (1907) poskytuje vysvětlení pro schopnost lidí lokalizovat zvuky podle časových rozdílů mezi zvuky doléhajícími ke každému uchu (ITD) a rozdílů v hladině zvuku vstupujícího do uší (mezikulturní rozdíly hladin, ILD).
Anatomie cesty ITD
Vlákna sluchových nervů, známá jako aferentní nervová vlákna, přenášejí informace z Cortiho orgánu do mozkového kmene a mozku. Sluchová aferentní vlákna se skládají ze dvou typů vláken nazývaných vlákna typu I a typu II. Vlákna typu I inervují bázi jedné nebo dvou vnitřních vlasových buněk a vlákna typu II inervují vnější vlasové buňky, obě opouštějí Cortiho orgán otvorem zvaným habenula perforata. Vlákna typu I jsou silnější než vlákna typu II a mohou se také lišit v tom, jak inervují vnitřní vlasové buňky. Neurony s velkými kalyckými zakončeními zajišťují uchovávání časových informací v celé ITD dráze.
Další v dráze je kochleární jádro, které přijímá především ipsilaterální (tedy ze stejné strany) aferentní vstup. Kochleární jádro má tři odlišné anatomické divize známé jako Antero-Ventral Cochlear Nucleus (AVCN), Postero-Ventral Cochlear Nucleus (PVCN) a Dorsal Cochlear Nucleus (DCN) a každá má jiné neurální innervatoře.
AVCN obsahuje převládající buňky bushy, 1 nebo 2 hojně rozvětvující dendrity; předpokládá se, že buňky bushy mohou zpracovávat změnu spektrálního profilu komplexních podnětů. AVCN také obsahuje buňky se složitějšími palebnými vzory než buňky bushy nazývané multipolární buňky, tyto buňky mají několik hojně se rozvětvujících dendritů a nepravidelně tvarovaná buněčná těla. Multipolární buňky jsou citlivé na změny akustických podnětů a zejména na nástup a odsazení zvuků, stejně jako na změny intenzity a frekvence. axony obou typů buněk opouštějí AVCN jako velký trakt nazývaný ventrální akustická stria, která tvoří součást lichoběžníkového těla a putuje do nadřazeného komplexu olivary (SOC).
MSO se skládá z neuronů, které přijímají vstup z nízkofrekvenčních vláken levé a pravé AVCN. Výsledkem vstupu z obou hlemýžďů je zvýšení rychlosti palby jednotek MSO. Neurony v MSO jsou citlivé na rozdíl v době příchodu zvuku na každé ucho, známý také jako mezikulturní časový rozdíl (ITD). Výzkumy ukazují, že pokud stimulace dorazí k jednomu uchu dříve než k druhému, mnoho jednotek MSO bude mít zvýšenou rychlost výboje. axony z MSO pokračují do vyšších částí dráhy přes ipsilaterální Laterální Lemniscův trakt.(Yost, 2000)(Bleeck, 2006)
Spektrální zpracování, ke kterému dochází v AVCN, a schopnost zpracovávat binární podněty, jak je vidět v SOC, jsou replikovány v IC. Spodní centra IC extrahují různé vlastnosti akustického signálu, jako jsou frekvence, frekvenční pásma, nástupy, offsety, změny intenzity a lokalizace. Předpokládá se, že integrace nebo syntéza akustických informací začíná v CNIC.(Yost, 2000)(Bleeck, 2006)
Řada studií zkoumala vliv ztráty sluchu na mezikulturní časové rozdíly. Ve svém přehledu lokalizačních a lateralizačních studií Durlach, Thompson a Colburn (1981),citovaný v Moore (1996) zjistili „jasný trend špatné lokalizace a lateralizace u lidí s jednostranným nebo asymetrickým kochleárním poškozením“. To je způsobeno rozdílem ve výkonnosti mezi oběma ušima. Na podporu tohoto zjištění nezjistili významné lokalizační problémy u jedinců se symetrickými kochleárními ztrátami.
Kromě toho byly provedeny studie vlivu ztráty sluchu na prahovou hodnotu mezikulturních časových rozdílů. Normální lidský práh pro detekci ITD je až do časového rozdílu 10μs (mikrosekundy). Studie Gabriela, Koehnkeho, & Colburna (1992), Häuslera, Colburna, & Marra (1983) a Kinkela, Kollmeiera, & Holubeho (1991)(citovaný Moorem, 1996) ukázaly, že mezi jedinci mohou být velké rozdíly, pokud jde o binární výkonnost. Bylo zjištěno, že jednostranné nebo asymetrické ztráty sluchu mohou zvýšit práh detekce ITD u pacientů. Bylo rovněž zjištěno, že se to vztahuje na jedince se symetrickými ztrátami sluchu při detekci ITD v úzkopásmových signálech. Prahové hodnoty ITD se však zdají být normální pro jedince se symetrickými ztrátami při poslechu širokopásmových zvuků.