Biologische Psychologie (Subject) / 9 - akustische Wahrnehmung (Lesson)

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• ädquater Reiz für das Gehör - Was kann als Schallquelle dienen - an was müssen Schwingungen übertragen werden - in der Luft: - mit welcher Geschwindigkeit? Schall alles was schwinden kann  an ein elastisches Medium, welches die Schwingungen weiterleiten kann (z.B. Luft)  die Luft gibt Schall weiter durch Zonen verdichteter und dekomprimierter Luft die sich wellenförmig/ konzentrisch ausbreiten und die ihren Bewegunsimpuls an benachbarte Moleküle weitergeben  Schall breitet sich mit 335m/s aus 
• Dezibelskala - die Größe der Dezibelskala ist - hörbar - nicht-schädigenden Bereich - Schmerzschwelle Schalldruckpegel (SPL) = 20log10(P1/P0)  P1= Druck der Schallwelle, P0 = Referenzschalldruck, 2*10^-5N/m^2 ca. Hörschwelle dimensionslos 0-160dB 140dB 
• Dopplereffekt - durch Christian Doppler 19Jhd. beschrieben  - Veränderung der wahrgenommenen Frequenz eines Tons bei Relativbewegung von Schallquelle und Zuhörer  - Schallquelle kommt auf einen zu: Schallwellen werden zusammengedrück = höhere Frequenz - Schallquelle bewegt sich von einem weg: Schallwellen werden auseinandergezogen = geringere Frequenz => deulticher Wechsel von hoch zu niedrigfrequent bei z.B. Krankenwagen wahrnehmbar 
• äußeres Ohr Länge Ohrmuschel und Gehörgang Gehörgang ist 3cm lang  - Ohrmuschel ist knorpelig, Gehörgang am Anfang knorpelig, dann knöchern, er bündelt Schallquellen so, dass sie ihren Brennpunkt im Gehörgang haben - endet am Trommelfell 
• Mittelohr - mehrere luftgefüllte Hohlräume: Paukenhöhlen - Druck in Paukenhöhle wird beim Schlucken durch Eustachi-Röhre dem Außendruck angepasst - 3 Gehörknöchelchen: Hammer, Amboss, Steigbügel (untereinander gelenkartig verbunden)  - Hammer und Trommelfell fest verwachsen - Steigbügel geht als letzter in Fußplatte über  - Fußplatte kann sich im ovalen Fenster zum innenohr hin und herbewegen  - 2 Muskel können kontrahieren und schwächen die Übertragung der Knöchelchen ab 
• Innenohr - Cochlea, cortiorgan und vestibulärorgan  3 Kanäle in Cochlea: Scala tympani, Scala media, Scala vestibuli. Tympani und vestibuli sind über Helicotrema verbunden und gefüllt mit Perilymphe Media ist gefüllt mit Endolymphe sind alle 3 getrennt durch Reissner-Membran  Zwischen media und vestibuli ist Basillarmembran
• Corti-Organ in der Scala media - Haarzellen sitzen in Basilarmembran verankert - sie haben oben Stereozilien welche der größe nach geordnet sind und durch tiplinks miteinander verbunden sind (daher bewegen sie sich immer nur als ganzes Bündel)  - tip links sind verbuden mit Ionenkanälen die sie je nach Richtung des Auslenkung öffnen oder schlißen  - sie bilden Synapsen mit den Neuronen des Hörnervs (Ganglion Spirale) 
• Ganglion Spirale Hörnerv
• Wie viele Haarzellen gibt es? Wie viele äußere und wie viele innere? insgesamt 16.000 Haarzellen, davon 12.000 Äußere 
• Schallübertragung auf das Corti-Organ Fußplatte des Steigbügels überträgt Schall der vom Trommelfell auf die Gehörknöchelchen übertragen hat an dei Scala vestibuli und weiter auf die Scala tympani  - die dazwischenliegende Scala media schwingt im Takt mit und es gibt für jede Schallfrequenz ein räuml. spezifisches Schwingungsmaxima und Schwingungsminima => Ortsprinzip 
• Schallübertragung durch das Corti-Organ das Corti-Organ hat nur am Ort des Schwingungsmaximas eine nennenswerte Bewegung in der Scala media  - hier kommt es zu einer relativ-Bewegung von Basilar- und Tektorialmembran - es kommt zu einer Verbiegung/ Ausscherung der Stereozilien und führt zur Öffnung/ Schließung der Ionenkanäle durch die Tip links 
• Physik der Schallübertragung - Übertragung von Luftschall auf Flüssigkeitsschall - Schallwiderstand von Flüssigkeiten ist höher als von Luft, was eig. zu Energieverlust führen würde ABER: Gehörknöchelchen steigern Druck auf das 20fache durch die größere Fläche des Trommelfells relativ zur Steigbügelplatte und durch die Hebelarme von Hammer und Amboss
• Membranpotential der Haarzellen Umgebungspotential der Endolymphe -70mV 80mV
• Aufwärtsbewegung der Basilarmembran Abwärtsbewegung Einstrom von Kalium = Depolarisation, es kommt Einstrom von Calicum => Ausschüttung von Transmittern/ Glutamat wodurch in der folgenden Zelle ein AP ausgelöst wird  Repolarisation, Auslenkung der Häarchen in die andere Richtung, schließen der Kalium Kanäle 
• Sensorpotential in äußerer Haarzelle Sensorpotential in innerer Haarzelle führt zur Streckung der Haarzelle, dass verstärkt die Schwingung der Basilarmembran um das 100-fache  führt nicht zur Streckung, es wird Glutamat ausgeschüttet 
• Innervierung der Haarzellen 90% der afferenten Fasern des Hörnervs innerevieren die inneren Haarzellen 90% der efferenten Fasern des Hörnervs innervieren die äußeren Haarzellen, können so auch kontrahieren um vor zu starker Reizung zu schützen 
• Frequenzortabbildung - bis wohin können Menschen Frequenzen wahrnehmen? - was ist die Unterschiedsschwelle? - Kodierung über? bis 20.000Hz bei 3Hz Aktionspotentialfrequenz nicht alleine: nur bis 1000Hz möglich, da nicht mehr als 1000 APs pro Sekunde gefeuert werden könnnen  Ortskodierung: Stärkste Auslenkung der Basilarmmebran an frequenzspezfischem Ort (hohe Frequenzen am Anfang, mittlere in der Mitte und niedrige am Ende) 
• Hörbahn - der größte Teil der Fasern - Kollateralen zur kreuzt rüber auf die andere Seite, allerding nicht alle  1. von den Nuclei cochlearis zur oliva superior in der es erstmals integration von Informationen aus beiden Ohren gibt  2. von dort in den colliculus inferiores 3. Corpus geniculatum mediale 4. primär auditorischer Dortex  Kollateralen zur Formatio reticularis und zum ARAS
• Die primäre Hörrinde erhält Informationen von beiden Ohren 
• Der primäre auditorische Cortex wo? Aufbau? wird auch Heschl-Gyrus bezeichnet und liegt im Temporallappen  hat eine ähnliche Säulenartige Organisation wie primärer visueller Cortex - es gibt eine tonotope Organisation wie in der Cochlea (hohe Frequenzen anterior, niedrige Frequenzen posterior) 
• wann findet die Analyse im A1 nach Reizdarbietung statt? entspricht? 70-100ms nach Reizdarbietung, das entspricht der auditorischen N1 im EEG
• Wie wird die Dauer eines akustischen Reizes präsentiert? Wie wird die Reizintensität kodiert? Wie wird der Ort kodiert? Wie wird die Frequenz kodiert? Durch die Dauer/ Folge von APs Durch die Größe des Sensorpotentials/ AP-Feuerrate  1. Laufzeitunterschiede und 2. Geräuschschatten  1. Ortskodierung und 2. zeitliche Kodierung => Periodizitätsanalyse bis 1000Hz, über 1000Hz kollektive Antwort mehrer Zellen 

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