Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Kapitel IV
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Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Frage Welche Fachbegriffe gehören zum Thema Reizleitung und Reizverarbeitung beim Hören? Was ist der Hörnerv? Was ist die Basilarmembran? Kapitel IV.2.2 Reizleitung und Reizverarbeitung (Hören) Antwort - Hörnerv = Nervus cochlearis Basilarmembran Haarzellen Ortsprinzip Dauer Intensität Kochlea Nuclei cochleares Medulla oblongata Lemniscus lateralis Colliculi inferiores Corpus geniculatum laterale Thalamus Hörstrahlung Primäre Hörrinde Temporallappen Sekundäre auditorische Areale Assoziationsareale Wernicke-Zentrum Broca-Zentrum Olivenkerne Kollaterale Kleinhirn Formatio reticularis Reizbeginn Reizende Frequenzänderungen Zeitliche Merkmale Tonhöhenunterscheidung Periodizitätsanalyse Räumliche Ortung Mechanismen Analyse der Laufzeitunterschiede Analyse der Intensitätsunterschiede Faltung der Ohrmuschel Prinzip der Reizweiterleitung Prinzip der Reizerkennung Schallmuster-Erkennung Nervus cochlearis Fasern des Hörnervs schließen an die Haarzellen der Basilarmembran an Hier Verarbeitung erster Informationen Sie gerät je nach Frequenz unterschiedlich in Schwingung Trennt Scala media von Scala tympani Darauf das Corti-Organ Fasern des Hörnervs schließen hier an die Haarzellen an 1 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was sind die Haarzellen? Was ist das Ortsprinzip? Wie wird die Dauer kodiert? Wie wird die Intensität kodiert? Was ist die Kochlea? Was sind die Nuclei cochleares? - Was ist die Medulla oblongata? - - Was ist der Lemniscus lateralis? - Kapitel IV.2.2 Reizleitung und Reizverarbeitung (Hören) Corti-Organ besteht aus Haarzellen Auf der Basilarmembran Durch Tektorialmembran abgedeckt An deren Spitzen Stereozilien Sind sekundäre Sinneszellen Bilden Synapsen mit dem Hörnerv Tonhöhen werden über den Ort, an dem sie eine Aktivierung auslösten, kodiert Frequenzkodierung Über Aktivierungsdauer Schalldruckpegel Über Entladungsfrequenz der jeweiligen Faser kodiert Schnecke Hörorgan Wie eingerollter Schlauch Darin Gänge Am äußersten Ende Helikotrema Fasern des Hörnervs ziehen von Kochlea in die Nuclei cochleares der Medulla oblongata sind Ansammlungen von Nervenzellkörpern ("Kerngebiet") an der dorsolateralen Seite des Hirnstamms und der Medulla oblongata, die die erste Verschaltungsstation der Hörbahn darstellen. Fasern des Hörnervs ziehen von der Kochlea in die Nuclei cochleares der Medulla oblongata Dort erste synaptische Umschaltung Großteil der Fasern kreuzt auf die andere Seite Von dort aus weiter im Lemniscus lateralis in die Colliculi inferiores und das Corpus geniculatum mediale des Thalamus Die Medulla oblongata ist der am weitesten kaudal gelegene Teil des Gehirns, der sich zwischen dem Mittelhirn (Mesencephalon) und dem Rückenmark befindet. Er bildet zusammen mit der Brücke (Pons) und dem Kleinhirn das Rhombencephalon und ist ein wichtiges Reflexzentrum. In der Medulla oblongata befinden sich wichtige neuronale Zentren für die Kontrolle des Blutkreislaufs und der Atmung, sowie Reflexzentren Darin befinden sich die Nuclei cochleares Dort erste synaptische Umschaltung Großteil kreuzt auf die andere Seite Von den Nuclei cochleares in der Medulla oblongata kreuzen die Fasern des Hörnervs auf die andere Seite Dann ziehen sie zum Lemniscus lateralis weiter in die Colliculi inferiores und das Corpus geniculatum mediale des Thalamus Durch rückkreuzende Fasern werden Informationen aus beiden Ohren verarbeitet 2 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was sind die Colliculi inferiores? - - Was ist das Corpus geniculatum laterale? - Was ist der Thalamus? - Was ist die Hörstrahlung? - Was ist die primäre Hörrinde? - - Was ist der Temporallappen? - Was sind sekundäre auditorische Areale? - Kapitel IV.2.2 Reizleitung und Reizverarbeitung (Hören) Akustische Signale ziehen im Lemniscus lateralis weiter in die Colliculi inferiores und das Corpus geniculatum mediale des Thalamus In den Colliculi inferiores werden die Fasern der Hörbahn verschaltet. Sie bilden damit ein wichtiges akustisches Reflexzentrum. Die Fasern, die vom Lemniscus lateralis kommen, erreichen die Colliculi inferiores und ziehen über das Brachium colliculi inferioris zum Corpus geniculatum mediale, einem Teil des Metathalamus. Durch rückkreuzende Fasern werden Informationen aus beiden Ohren verarbeitet Das Corpus geniculatum mediale ist ein Kerngebiet im Bereich des Metathalamus unterhalb des Thalamus und als solches Teil der Hörbahn. Im Thalamus Fasern ziehen im Lemniscus lateralis weiter in die Colliculi inferiories und das Corpus geniculatum mediale des Thalamus Der Thalamus bildet den größten Teil des Diencephalons. Er setzt sich aus vielen Kerngebieten zusammen, die eine besonders starke Verbindung zum gesamten Großhirnkortex aufweisen. Um sich der sensibel-sensorischen Informationen bewusst zu werden, müssen alle aufsteigenden Bahnen – mit Ausnahme der Riechbahn – auf ihrem Weg zum Cortex vorher im Thalamus verschaltet werden. Er wird deshalb oft als "Tor zum Bewusstsein" bezeichnet. Die Radiatio acustica ist eine Nervenfaserbahn zwischen dem Corpus geniculatum mediale des Dienzephalons und der primären Hörrinde im Temporallappen, den Gyri temporales transversi. Funktionell werden hier die Informationen bewusster Hörwahrnehmung geleitet. Vom Thalamus in die primäre Hörrinde des Temporallappens Der auditive oder auch auditorische Cortex/Kortex (von lat. audire = dt. „hören“ bzw. lat. auditio = dt. „Gehör“ und lat. cortex = dt. „Rinde“) – auch Hörzentrum oder Hörrinde genannt – ist der Bereich der Großhirnrinde, der der Verarbeitung und dem Bewusstwerden von akustischen Reizen dient. Er ist somit der Endpunkt der Hörbahn. Von dort weiter in: o Sekundäre auditorische Areale o Assoziationsareale o Wernicke-Zentrum o Broca-Zentrum Der Temporallappen (lat. tempus ‚Schläfe‘) oder Schläfenlappen (lat. Lobus temporalis [1]) ist einer der vier Lappen des Großhirns Der Temporallappen enthält den primären auditorischen Cortex, das Wernicke-Sprachzentrum und wichtige Strukturen für das Gedächtnis. Vom primären auditorischen Cortex ziehen Axone zu sekundären auditorischen Cortexarealen, in denen eine zunehmend komplexere Weiterverarbeitung der Stimuli stattfindet. 3 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Was sind Assoziationsareale? - Was ist das WernickeZentrum? - Was ist das BrocaZentrum? Was sind die Olivenkerne? - Der Assoziationskortex ist der Teil des Großhirns, der nicht den primären Projektionsfeldern zugeordnet werden kann. Entgegen früheren Definitionen dient der Assoziationskortex als sog. unspezifischer Cortex nicht nur als Verbindung zwischen primären Projektionszentren (dem sog. spezifischen Cortex), als Apparat mit cortico-corticalen Faserverbindungen, sondern unterhält auch rückgekoppelte Verbindungen zu tiefer gelegenen Kernen des Thalamus oder des limbischen Systems. Im Gyrus temporalis superior befindet sich ein sensorisches Sprachzentrum (das sogenannte Wernicke-Zentrum, BrodmannAreal A22), das für das Sprachverständnis wichtig ist. Spracherkennung Das Broca-Areal, Broca-Zentrum oder Broca’sche Sprachregion ist eine Region der Großhirnrinde und wird zusammen mit dem Wernicke-Areal als eine der beiden Hauptkomponenten des Sprachzentrums angesehen. Das Broca-Zentrum nimmt dabei die motorische Funktion ein. Sprachproduktion Die Nuclei olivares, deutsch „Olivenkerne“, sind jederseits im Hirnstamm ein Kernkomplex, bei dem mehrere Kerngebiete unterschieden werden. Durch rückkreuzende Fasern werden Informationen aus beiden Ohren verarbeitet Kollateralen (lat: con „zusammen“; latus „Seite“) sind in der Anatomie Abzweigungen, Seiten- oder Nebenäste. Man findet sie im Körper sowohl im Blutkreislauf als auch im Nervensystem. Durch rückkreuzende Fasern werden Informationen aus beiden Ohren verarbeitet Das Kleinhirn (lateinisch Cerebellum) ist ein Teil des Gehirns von Wirbeltieren, der sich dem Hirnstamm hinten auflagert und sich unterhalb der Okzipitallappen des Großhirns in der hinteren Schädelgrube befindet. Zusammen mit dem verlängerten Mark (Myelencephalon) und der Brücke (Pons) bildet es das Rautenhirn (Rhombencephalon). Brücke und Kleinhirn werden als Hinterhirn (Metencephalon) zusammengefasst. Kollaterale der Hörbahn zum Kleinhirn Die Formatio reticularis oder Retikulärformation (von lateinisch formatio „Gestaltung“, „Bildung“ und reticularis „netzartig“) bezeichnet ein ausgedehntes, diffuses Neuronennetzwerk im Hirnstamm, das von der Medulla oblongata (verlängertes Mark) bis zum Zwischenhirn (Diencephalon) reicht. Kollaterale zur Formatio reticularis Wichtig zur Verknüpfung akustischer Signale und Aktivierung Auf der Ebene der Nuclei cochleares - Auf der Ebene der Nuclei cochleares - Auf der Ebene der Nuclei cochleares - - Was sind Kollaterale? - Was ist das Kleinhirn? Was ist die Formatio reticularis? Wo wird der Reizbeginn identifiziert? Wo wird das Reizende identifiziert? Wo werden Frequenzänderungen identifiziert? Kapitel IV.2.2 Reizleitung und Reizverarbeitung (Hören) - - 4 Modul 3 03411 Biologische Grundlagen Wo werden zeitliche Merkmale analysiert? Wie geschieht die Tonhöhenunterscheidung? Was ist die Periodizitätsanalyse? Wie passiert die räumliche Ortung? Welche Mechanismen werden zur räumliche Ortung verwendet? - In den Colliculi inferiores - Ortsprinzip: höhere Frequenz: mittelohrnahe Bereiche, tiefe Frequenzen: Bereiche am Helikotrema Periodizitätsanalyse Ausbreitung einer Welle über die Basilarmembran dauert In Abhängigkeit von der Tonhöhe führt sie zu bestimmten zeitlichen Mustern bei der Erregung der Fasern des Hörnervs Diese werden miteinander verrechnet Dadurch wird die Tonhöhe bestimmt Verschiedene Mechanismen - Was ist die Analyse der Laufzeitunterschiede? Was ist die Analyse der Intensitätsunterschiede? Was ist die Faltung der Ohrmuschel? - Was ist das Prinzip der Reizweiterleitung? - Was ist das Prinzip der Reizerkennung? - Was ist die SchallmusterErkennung? Kapitel IV.2.2 Reizleitung und Reizverarbeitung (Hören) - Unterschiede in den Empfindungen beider Ohren werden analysiert Wenn Schallquelle nicht genau vor oder hinter Hörendem: Schall trifft in zeitlichem Abstand und mit unterschiedlicher Intensität an den Ohren ein Schall trifft in zeitlichen Abstand an den Ohren ein Dadurch örtliche Zuweisung Schall trifft mit unterschiedlicher Intensität an den Ohren ein Dadurch örtliche Zuweisung Damit werden Geräusche auf das Trommelfell reflektiert Führt zu Verzerrungen in Abhängigkeit von Ort der Schallquelle: vor uns, hinter uns, über uns Wichtige Informationen aus Schalldruckmustern werden identifiziert Werden weitergeleitet Unwichtige Informationen werden ausgefiltert Wichtige Informationen werden anhand von Merkmalsmustern des Schalls identifiziert (nicht anhand Merkmale wie Dauer, Frequenz, Frequenzänderung, Intensität) Wichtige Informationen aus Schalldruckmustern werden identifiziert Werden weitergeleitet Unwichtige Informationen werden ausgefiltert Wichtige Informationen werden anhand von Merkmalsmustern des Schalls identifiziert (nicht anhand Merkmale wie Dauer, Frequenz, Frequenzänderung, Intensität) Auf der kortikalen Ebene Ausgeprägteste Form der Schallmuster-Erkennung Führt zur bewussten Wahrnehmung Zur Interpretation von auditiven Reizen Gegebenenfalls zu Reaktionen Spracherkennung und –verständnis besonders von Bedeutung 5
