声源定位的神经机制

听觉作为一种可以探测远距离信息的物理感觉,对动物感知周围环境有着重要作用。对声源进行准确定位的神经机制,可以确保动物避开危险、寻找食物甚至感知空间。

水平方向上的定位

主要依靠双重定位:双耳强度差的计算和双耳延迟的计算

双耳延迟

主要应用于低频和中频的声音,依靠其峰值的延迟(而不仅仅是初始值)进行定位。而高频声音的波长接近或小于双耳距离,无法依靠双耳延迟的机制进行计算。在20~2000Hz范围内的声音定位,主要由双耳延迟决定。
上橄榄核神经元能够计算双耳延迟。
当声音从水平某一侧传来时:
①一侧声音先传入同侧耳道,进而转化为神经冲动在听觉通路中传输。
②同时该声音也继续在空气中传播,进入对侧耳道并转化为神经冲动传输。
③两个对向神经冲动最终在异侧上橄榄核相遇,形成叠加的EPSP,比单耳的EPSP更强。
该原理使不同的双耳延迟激活不同的神经元的EPSP叠加态,通过该神经元即可知道对应的双耳延迟并判断方位。

双耳强度差

主要应用于中频和高频声音,依靠其在双耳强度的不同进行定位。而低频声音能绕过头部使其几乎不存在强度差,无法依靠此机制进行计算。在2000~20000Hz范围内的声音定位,主要由双耳强度差决定。
上橄榄核神经元也对双耳强度敏感。
①EE型神经元:在所有强度的声强中,对双耳刺激的反应强于单耳刺激;
②EI型神经元:反应随着对侧耳声音强度的增加而增加,但随着同侧耳声强的增加而减弱。双耳刺激的反应由于对侧反应的存在而减弱。

垂直方向上的定位

垂直方向上的定位依靠耳廓的反射
-直接进入耳道的声音与耳廓反射的声音延时不同。
-来自上方和下方的相同角度的声音,延时差不多,但会有微小的不同。


声源定位的神经机制 由 赵匡是 采用 知识共享 署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际 许可协议进行许可。
本许可协议授权之外的使用权限可以从 https://www.zhaokuangshi.cn/ 处获得。

可从关于知识产权了解更多本文的著作权信息。

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
提醒
guest
1 评论
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
JI

路过,踩踩