Sluchová kůra

Primární sluchová kůra je oblast mozku, která je zodpovědná za zpracování sluchových (zvukových) informací.

Funkce primární sluchové kůry

Stejně jako u jiných primárních smyslových kortikálních oblastí sluchové vjemy dosahují vnímání pouze tehdy, jsou-li přijímány a zpracovávány kortikální oblastí. Důkazy o tom pocházejí ze studií lézí u lidských pacientů, kteří utrpěli poškození kortikálních oblastí prostřednictvím nádorů nebo mrtvic, nebo z pokusů na zvířatech, při nichž byly kortikální oblasti deaktivovány chlazením nebo lokálně aplikovanou léčbou. Poškození primární sluchové kůry u lidí vede ke ztrátě jakéhokoli „uvědomění“ zvuku, ale schopnost reflexivně reagovat na zvuky zůstává, protože ve sluchovém mozkovém kmeni a středním mozku je velké množství subkortikálního zpracování.

Neurony ve sluchové kůře jsou uspořádány podle frekvence zvuku, na který nejlépe reagují. Neurony na jednom konci sluchové kůry nejlépe reagují na nízké frekvence, neurony na druhém nejlépe reagují na vysoké frekvence. Existuje více sluchových oblastí (podobně jako více oblastí ve zrakové kůře), které lze anatomicky rozlišit a na základě toho, že obsahují kompletní „frekvenční mapu“. Účel této frekvenční mapy (známé jako tonotopická mapa) není znám a pravděpodobně odráží skutečnost, že smyslový epitel sluchového systému, hlemýžď, je uspořádán podle frekvence zvuku. Sluchová kůra se podílí na úkolech, jako je identifikace a segregace sluchových „objektů“ a identifikace polohy zvuku v prostoru.

Snímky lidského mozku ukázaly, že periferní část této mozkové oblasti je aktivní, když se pokouší identifikovat hudební tón. Jednotlivé buňky se neustále rozrušují zvuky na specifických frekvencích nebo násobcích této frekvence.

Primární sluchová kůra je přibližně stejná jako Brodmannova oblast 41 a 42. Leží v zadní polovině nadřazeného temporálního gyru a také se noří do laterálního sulcusu jako příčný temporální gyri (také nazývaný Heschlův gyri).

Primární sluchová kůra je umístěna ve spánkovém laloku. Existují další oblasti lidské mozkové kůry, které se podílejí na zpracování zvuku, ve frontálním a parietálním laloku.
Studie na zvířatech ukazují, že sluchová pole mozkové kůry přijímají vzestupný vstup od sluchového thalamu a že jsou propojena na stejných a na protilehlých mozkových hemisférách.Sluchová kůra je složena z polí, která se od sebe liší jak strukturou, tak funkcí.

Počet polí se u různých druhů liší, od pouhých 2 u hlodavců až po 15 u opic rhesus. Počet, umístění a uspořádání polí v lidské sluchové kůře nejsou v tuto chvíli známy. To, co je známo o lidské sluchové kůře, pochází ze základny znalostí získaných ze studií na savcích, včetně primátů, používaných k interpretaci elektrofyziologických testů a funkčních zobrazovacích studií mozku u lidí.

Když každý nástroj symfonického orchestru nebo jazzové kapely hraje stejnou notu, kvalita každého zvuku je jiná – ale hudebník vnímá každou notu jako stejnou výšku tónu. Neurony sluchové kůry mozku jsou schopny reagovat na výšku tónu. Studie na opicích kosmanovitých ukázaly, že neurony selektivní výšku tónu se nacházejí v kortikální oblasti poblíž anterolaterální hranice primární sluchové kůry. Toto umístění oblasti selektivní výšky tónu bylo také zjištěno v nedávných studiích funkčního zobrazování u lidí.

Doporučujeme:  Syndrom familiární pokročilé spánkové fáze

Sluchová kůra nepřijímá pouze vstupy z nižších center a ucha, ale také je poskytuje.

Primární sluchová kůra podléhá modulaci četnými neurotransmitery, včetně norepinefrinu, což prokazatelně snižuje buněčnou excitabilitu ve všech vrstvách temporální kůry. Norepinefrin snižuje glutamátergní excitační postsynaptické potenciály na AMPA receptorech aktivací alfa-1 adrenergních receptorů.

Tato oblast je také známá jako přední příčná spánková oblast 41 (H). Jedná se o členění cytoarchitektuálně definované spánkové oblasti mozkové kůry, která zabírá přední příčný spánkový gyrus (H) v bance laterálního sulcusu na hřbetním povrchu spánkového laloku. Brodmannova oblast 41 je ohraničena mediálně parainsulární oblastí 52 (H) a laterálně zadní příčnou spánkovou oblastí 42 (H) (Brodmann-1909).

Tato oblast je také známá jako zadní příčná spánková oblast 42 (H). Je to subdivize cytoarchitektuálně definované spánkové oblasti mozkové kůry, která se nachází v bance laterálního sulcusu na hřbetním povrchu spánkového laloku. Brodmannova oblast 42 je ohraničena mediálně přední příčnou spánkovou oblastí 41 (H) a laterálně horní spánkovou oblastí 22 (Brodmann-1909).

Vztah ke sluchovému systému

Oblasti lokalizace na bočním povrchu polokoule. Motorová oblast červeně. Oblast celkových vjemů modře. Sluchová oblast zeleně. Vizuální oblast žlutě.

Sluchová kůra je nejlépe organizovanou jednotkou zpracování zvuku v mozku. Tato oblast mozkové kůry je nervovým jádrem sluchu a u člověka jazykem a hudbou.

Sluchová kůra je rozdělena na tři samostatné části, primární, sekundární a terciární sluchovou kůru. Tyto struktury jsou tvořeny soustředně kolem sebe, s primárním AC ve středu a terciárním AC na vnější straně.

Primární sluchová kůra je tonotopicky organizovaná, což znamená, že určité buňky v sluchové kůře jsou citlivé na specifické frekvence. To je fascinující funkce, která byla zachována po celou většinu konkurzního okruhu. Tato oblast mozku „je myšlena jako identifikace základních prvků hudby, jako je výška tónu a hlasitost“. To dává smysl, protože to je oblast, která přijímá přímý vstup ze středového genikulového jádra thalamu. Sekundární sluchová kůra byla indikována při zpracování „harmonických, melodických a rytmických vzorů“. Terciální sluchová kůra údajně integruje vše do celkového prožitku hudby.

Studie evokované odezvy vrozeně hluchých koťat od Klinkeho a kol. využívala lokální polní potenciály pro měření kortikální plasticity ve sluchové kůře. Tato koťata byla stimulována a měřena proti kontrolní nebo nestimulované vrozeně hluché kočce (CDC) a normálně slyšícím kočkám. Polní potenciály měřené pro uměle stimulované CDC byly nakonec mnohem silnější než u normální slyšící kočky. To je v souladu se studií Eckarta Altenmullera, kde bylo pozorováno, že studenti, kteří dostali hudební instrukce, měli větší kortikální aktivaci než ti, kteří ji nedostali.

Sluchová kůra vykazuje nějaké zvláštní chování týkající se frekvence gama vln. Když jsou subjekty vystaveny třem nebo čtyřem cyklům 40hertzového cvaknutí, objeví se v EEG datech abnormální výkyv, který není přítomen u jiných podnětů. Nárůst neuronální aktivity korelující s touto frekvencí není omezen na tonotopickou organizaci sluchové kůry. Existuje teorie, že se jedná o „rezonanční frekvenci“ určitých oblastí mozku a zdá se, že ovlivňuje i zrakovou kůru.

Doporučujeme:  Informační metabolismus

Bylo prokázáno, že aktivace gama pásma (20 až 40 Hz) je přítomna během vnímání smyslových událostí a procesu rozpoznávání. Kneif a kol. ve své studii z roku 2000 představili subjektům osm hudebních tónů známých melodií, jako jsou Yankee Doodle a Frere Jacques. Náhodně byly vynechány šestý a sedmý tón a k měření neurálních výsledků byl použit elektroencefalogram a také magnetoencefalogram. Konkrétně byla měřena přítomnost gama vln, vyvolaná sluchovou úlohou, která byla po ruce, ze spánků subjektů. Odezva OSP, neboli vynechaná stimulační odezva, byla umístěna v mírně odlišné poloze; o 7 mm více vpředu, o 13 mm více mediálně a o 13 mm více ve srovnání s kompletními sety. Nahrávky OSP byly také charakteristicky nižší v gama vlnách, ve srovnání s kompletním hudebním setem. Předpokládá se, že evokované odezvy během šesté a sedmé opomenuté noty byly imaginární a byly charakteristicky odlišné, zejména v pravé hemisféře. Pravá sluchová kůra byla dlouho prokazatelně citlivější na tonalitu, zatímco levá sluchová kůra byla prokazatelně citlivější na nepatrné sekvenční rozdíly ve zvuku specificky řeči.

Bylo prokázáno, že halucinace produkují oscilace, které jsou paralelní (i když ne úplně stejné jako) frekvenční rozsah gama. Sperling ve své studii z roku 2004 ukázal, že sluchové halucinace produkují pásmové vlnové délky v rozsahu 12,5-30 Hz. Pásma se vyskytovala v levé sluchové kůře schizofrenika a byla kontrolována proti 13 kontrolám (18) . To se shoduje se studiemi lidí, kteří si pamatují píseň ve své mysli; nevnímají žádný zvuk, ale prožívají melodii, rytmus a celkový prožitek zvuku. Když schizofrenici prožívají halucinace, je to primární sluchová kůra, která se stává aktivní. To je charakteristicky odlišné od zapamatování si zvukového stimulu, který jen slabě aktivuje terciální sluchovou kůru. Dedukcí by umělá stimulace primární sluchové kůry měla vyvolat neuvěřitelně skutečnou sluchovou halucinaci. Ukončení všech konkurzů a hudby do terciální sluchové kůry vytváří fascinující spojitost sluchových informací. Pokud je tato teorie pravdivá, bylo by zajímavé studovat subjekt s poškozenou, TAC nebo s uměle potlačenou funkcí. To by bylo velmi obtížné, protože terciální kůra je jednoduše kruh kolem sekundárního, což je kruh kolem primárního AC.

Tón je vnímán na více místech, než je jen sluchová kůra; jednou specificky fascinující oblastí je rostromediální prefrontální kůra. Janata a kol. ve své studii z roku 2002 použili přístroj fMRI ke studiu oblastí mozku, které byly aktivní během zpracování tonality. Výsledkem bylo zobrazeno několik oblastí, které nejsou normálně považovány za součást konkurzního procesu. rostromediální prefrontální kůra je podsekcí mediální prefrontální kůry, která se promítá do amygdaly a má se za to, že napomáhá potlačení negativních emocí. Mediální prefrontální kůra je považována za základní vývojový rozdíl mezi impulzivním teenagerem a klidným dospělým. rostromediální prefrontální kůra je citlivá na tonalitu, což znamená, že je aktivována tóny a frekvencemi rezonančních zvuků a hudby. Lze předpokládat, že to je mechanismus, kterým hudba zlepšuje duši (nebo, pokud tomu dáváme přednost, limbický systém).

Doporučujeme:  Prenatální hormony a sexuální orientace

Pinna (Helix, Antihelix, Tragus, Antitragus, Incisura anterior auris, Earlobe) • Ušní kanál • Auriculární svaly

Ušní šelma (Umbo, Pars flaccida)

Labyrint stěna/médium: Oválné okno · Kulaté okno • Sekundární tympanická membrána • Prominence obličejového kanálku • Promontory dutiny tympanické

Mastoidní stěna/posterior: Mastoidní buňky • Aditus na mastoid antrum • Pyramidní eminence

Tegmental stěna / střecha: Epitympanic recess

Malleus (Krk z mallea, Vrchní vaz z mallea, Laterální vaz z mallea, Přední vaz z mallea) · Incus (Vrchní vaz z incusu, Zadní vaz z incusu) · Stapes (Anulární vaz z třmínku)

Stapedius · Tensor tympani

Bony part of pharyngotympanic tube · Cartilage of pharyngotympanic tube (Torus tubarius)

Scala vestibuli • Helicotrema • Scala tympani • Modiolus • Cochlear cupula

Perilymfa • Kochleární akvadukt

Reissnerova/vestibulární membrána • Bazilární membrána

Endolymfa • Stria vascularis • Spirální vaz

Cortiho varhany: Stereocilia • Tektoriální membrána • Sulcus spiralis (externus, internus) • Spirální limbus

Statika/překlady/vestibul/endolymfatický kanál: Utricle (Macula) · Saccule (Macula, Endolymphatic sac) · Kinocilium · Otolith • Vestibulární akvadukt • Canalis reuniens

Kinetické/rotace: půlkruhové kanály (Superior, Posterior, Horizontal) • Ampullary cupula • Ampullae (Crista ampullaris)

frontální lalok: předklokální gyrus (primární motorická kůra, 4), předklokální sulcus, nadřazený frontální gyrus (6, 8), střední frontální gyrus (46), nižší frontální gyrus (Brocova plocha, 44 pars opercularis, 45 pars triangularis), prefrontální kůra (orbitofrontální kůra, 9, 10, 11, 12, 47)

parietální lalok: postcentrální sulcus, postcentrální gyrus (1, 2, 3, 43), superior parietální lobule (5), inferior parietální lobule (39-angulární gyrus, 40), precuneus (7), intraparietální sulcus

týlní lalok: primární zraková kůra (17), klínový, lingvální gyrus, 18, 19 (18 a 19 rozpětí celý lalok)

temporální lalok: příčný temporální gyrus (41-42-primární sluchová kůra), nadřazený temporální gyrus (38, 22-Wernickeho oblast), střední temporální gyrus (21), nižší temporální gyrus (20), fusiformní gyrus (36, 37)

limbický lalok/fornicate gyrus: cingulate cortex/cingulate gyrus, anterior cingulate (24, 32, 33), posterior cingulate (23, 31), isthmus (26, 29, 30), parahippocampal gyrus (piriform cortex, 25, 27, 35), entorhinal cortex (28, 34)

subkortikální/insulární kůra: rhinencephalon, čichový bulb, corpus callosum, laterální komory, septum pellucidum, ependyma, vnitřní kapsle, corona radiata, vnější kapsle

tvorba hippocampu: dentate gyrus, hippocampus, subiculum

bazální ganglie: striatum (caudatní jádro, putamen), lentiformní jádro (putamen, globus pallidus), klaustrum, extrémní kapsle, amygdala, nucleus accumbens

Některé kategorizace jsou aproximace a některé Brodmannovy oblasti překlenují gyri.