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Audición
Unidad didáctica II
Tema 3. Gusto Tema 4. Olfato Tema 5. Visión I. Procesamiento de la información visual en la retina. Vías visuales Tema 6. Visión II. Procesamiento central de la información visual Tema 7. Audición Tema 8. Tacto Tema 9. Dolor Tema 10. Sistemas motores I: control espinal y del tronco cerebral Tema 11. Sistemas motores II: control cortical y sistemas moduladores
Práctica 2. Organización funcional de la corteza cerebral. Práctica 3. Neuroanatomía funcional de los sistemas sensoriales y motores. Síntesis topográfica Práctica 4. Transformaciones sensoriomotoras en el techo óptico.
Audición
z 1. Psicofísica de la audición
z 2. Estructura del órgano receptor y
transducción auditiva
z 3. Organización de las vías auditivas
z 4. Codificación y análisis de la
información auditiva
z 5. Procesamiento en el córtex
auditivo
1. Psicofísica de la audición
Naturaleza del sonido
Sonido Æ vibración que
hace desplazarse a las
moléculas del aire
-Las ondas de los
cambios de presión en
las moléculas de aire
son ondas sonoras que
viajan a 340 m/s
frecuencias audibles
oscilan entre 20 y
20.000 Hz
Dimensiones físicas y perceptivas del estímulo
Tono Æ frecuencia de la vibración (Hz o cps) Volumen Æ intensidad del estímulo (dB) Timbre Æ composición espectral del sonido
El sistema auditivo humano puede percibir
sonidos en un enorme rango de amplitud
Presión sonora en decibelios de algunos sonidos familiares
Las frecuencias audibles varían en diferentes especies
Nuestro rango de mayor agudeza auditiva se
corresponde con los sonidos del habla
z Oído externo. Oído medio
z Oído interno. Órgano de Corti
z Células ciliadas y transducción auditiva
- Estructura del órgano receptor y
transducción auditiva
El oído externo capta, hace converger y filtra el sonido El oído medio amplifica el sonido y lo conduce al oído interno
Células ciliadas: cilios y filamentos de unión Transducción en las células ciliadas
Transducción en las células ciliadas
Papel de las células ciliadas
externas
La amplificación coclear depende del movimiento longitudinal de las células ciliadas externas
- El cuerpo celular se acorta con la despolarización y se alarga con la hiperpolarización
- Estos movimientos podrían proporcionar la energía mecánica que amplifica el movimiento de la membrana basilar incrementando su sensibilidad para discriminar frecuencias y por tanto sintonizar sonidos relevantes
Las emisiones
otoacústicas constituyen
una prueba del
amplificador coclear
Se aplica un breve chasquido en el conducto auditivo mediante un altavoz miniatura y se registra el sonido mediante un micrófono miniatura Unos milisegundos después se detectan uno o varios grupos de sonidos emitidos por el oído La amplificación mecánica de las vibraciones en el interior del caracol es un proceso activo que potencia la sensibilidad de la audición Emisiones otoacústicas de los oídos de 5 personas
ADR
- Organización de las vías
auditivas
Proyecciones aferentes y eferentes de la células ciliadas
Internas
Externas
Æ Núcleo coclear Å Oliva lateral
Æ Núcleo coclear Å Oliva medial
En las sinapsis aferentes el neurotransmisor es el glutamato. En los terminales eferentes se libera acetilcolina , que parece tener un efecto inhibitorio sobre las células ciliadas.
El sistema auditivo comprende varias vías paralelas
Aunque las vías son principalmente cruzadas, la información auditiva alcanza ambos lados del sistema nervioso
Vías auditivas 4. Codificación y análisis de la
información auditiva
**1. Detección del tono
- Detección del volumen
- Detección del timbre
- Localización de la fuente sonora**
Percepción del tono
Teoría temporal (Rutherford)
z La tasa a la que las neuronas auditivas disparan
determina el tono del sonido
Teoría espacial (Helmholtz)
z La localización de la estimulación a lo largo de la
membrana basilar determina el tono percibido
Enclavamiento en fase de las
neuronas del nervio auditivo
Las fibras auditivas disparan preferentemente durante
una cierta fase de la onda sonora
Organización tonotópica en el colículo inferior
Organización tonotópica del córtex auditivo humano
Las zonas activadas por las altas frecuencias (blanco) están localizadas en posiciones más caudales y mediales
CB
Mapas tonotópicos en la corteza
auditiva humana
Percepción del volumen
Detección del volumen
Tasa de descarga Frecuencias altas
Sumación espacial Frecuencias bajas
Inversión de los códigos espacial y temporal para el tono y el volumen
Detección del timbre
Composición espectral de una onda sonora compleja
La cóclea actúa como un filtro de frecuencias que separa y analiza las frecuencias individuales que componen los sonidos complejos
La cóclea como analizador espectral
Localización de la fuente sonora
Claves monoaurales
z Tono del sonido
z Efecto Doppler
Claves binaurales
z Diferencias interaurales de tiempo (ITD)
z Diferencias interaurales de fase (IPD)
z Diferencias interaurales de intensidad (IID)
Efecto Doppler
Localización mediante diferencias interaurales de tiempo de llegada
Frecuencias bajas Líneas de retraso y detectores de coincidencia en la oliva superior medial
La neurona de la oliva superior
medial que se activa depende de
la diferencia del tiempo de
llegada del sonido a ambos oídos
Frecuencias altas. Localización mediante diferencias interaurales de intensidad en la oliva superior lateral
Human (^) Monkey (marmoset)
Bendor and Wang 2006
Pitch perception is crucial for vocal communication, music perception, and auditory object processing in a complex acoustic environment.
Pitch is represented in distinct non-primary auditory cortex regions in
primates Corrientes auditivas dorsal y ventral
Procesamiento de
estímulos complejos y
escenas naturales en el
córtex auditivo
Células ciliadas Fibras del nervio auditivo Núcleo coclear Oliva superior Colículo inferior Geniculado medial Corteza auditiva
Procesamiento subcortical Extracción de patrones ¿Mapas?
Extracción de patrones
¿Construcción de objetos auditivos?
Las respuestas en el córtex auditivo muestran una mezcla de características que abarcan desde copias casi perfectas de los aspectos físicos del estímulo a respuestas muy complejas dependientes del contexto. El córtex auditivo primario representa los sonidos como objetos auditivos (más que por sus características físicas), a los cuales, las áreas auditivas superiores asignan propiedades como su posición espacial (“dónde”, corriente auditiva dorsal) y, por ejemplo, la identidad fonética (“qué”, corriente auditiva ventral)
Diferentes tareas relacionadas con el lenguaje activan
áreas corticales específicas
Diferentes tareas relacionadas con la música activan
áreas corticales específicas
Efectos de lesiones en la corteza auditiva
Lesión bilateral:
z Pérdida casi total de la audición (con alguna
recuperación)
z Incapacidad para localizar los sonidos
Lesiones de la corteza auditiva izquierda:
z Incapacidad para discriminar vocalizaciones de su
misma especie (monos) o estímulos verbales
(hombre)
Lesiones de la corteza auditiva derecha:
z Incapacidad para reconocer la naturaleza o la
localización de fuentes sonoras no-verbales
