Гипотеза идентификации собственного голоса

Нет никаких предварительных исследований, предлагающих основу, по которой слуховой поток собственного голоса конкретно отличается от окружающего звука и вибрации. Наиболее близкая литература подчеркивает важность проводимой телом вибрации во время собственной речи или иначе описывает разговор с самим собой и частная речь с точки зрения развития Выготского.

Характер речевой реакции слухового ствола мозга позволяет предположить, что нейронная активность, соответствующая идентификации собственного голоса, могла происходить в слуховом стволе мозга. Слуховой ствол иннервируется через VIII черепной нерв от биполярных ганглиозных клеток, которые взаимодействуют с механорецепторами внутреннего уха. Нейронная активность, соответствующая собственному голосу, могла возникнуть самое раннее в биполярных ганглиозных клетках самого уха.

Структура внутреннего уха типична для млекопитающих и состоит из костного лабиринта, выстланного сенсорным эпителием, и нескольких камер. Одной из камер является улитка, спиральная структура, содержащая механорецепторы, которые отклоняются окружающими звуковыми частотами в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц у человека. Другие камеры составляют вестибулярную систему. Эти камеры включают полукружные каналы, в которых механорецепторы отклоняются за счет изменения угловой скорости. Существуют также гравитоинерционные отолиты, устроенные таким образом, что механорецепторы отклоняются при изменении линейной скорости, а отклонение в состоянии покоя соответствует ориентации головы .

Только что описанное традиционное разделение улитковых и вестибулярных камер на функции слуха и равновесия вводит в заблуждение. Как и у других позвоночных, отолитовые рецепторы млекопитающих отклоняются вибрацией, а также изменениями скорости тела или ориентации относительно фиксированного гравитационного поля. Вестибулярная система млекопитающих реагирует на вибрации с частотой до 1000 Гц и может синхронизироваться по фазе с более высокими частотами.

Вестибулярная чувствительность значительно выше к вибрациям, проводимым через тело (ВС), чем к звуковым волнам в воздухе (АС). Электрофизиологические исследования показывают, что, когда реакции человека вестибулярного происхождения соотносятся с уровнем звука 60 дБА, типичным для разговорной речи, пороги AC на 10 дБ выше исходного уровня, а пороги BC на 25 дБ ниже исходного уровня . Акт речи отклоняет вестибулярные механорецепторы у людей.

Гипотеза параллелизма

Основная гипотеза состоит в том, что собственный голос идентифицируется как слуховой поток посредством обнаружения совпадений между вестибулярными и кохлеарными афферентами. В дальнейшем это будет называться гипотезой параллелизма.

Гипотеза параллелизма описывает биологически обоснованный механизм. Биологическое обоснование состоит в том, что для собственного голоса существует два набора механорецепторов. На рис. 1 представлен обзор соответствующих деталей. Звуковая и вибрационная энергия, отклоняющая стероцилии в волосковых клетках улитки, соответствует собственному голосу смешанные с окружающими звуками окружающей среды. При этом колебательная энергия, отклоняющая стереоцилии в вестибулярных волосковых клетках, соответствует собственному голосу в отдельности. Таким образом, сравнение нервных импульсов, исходящих от кохлеарных и вестибулярных механорецепторов, обеспечивает принципиальное различие между собой и окружающей средой.

Левая сторона: анатомические параметры. Дендроны биполярных ганглиозных клеток заканчиваются волосковыми клетками сенсорного эпителия во внутреннем ухе. Аксоны от ганглиев проецируются или ответвляются через VIII черепной нерв к ядрам моста и продолговатого мозга и (для некоторых аксонов от вестибулярных ганглиев) к мозжечку. Сенсорные волосковые клетки активируются непрерывно, с изменениями в частоте импульсов после отклонений из-за звука, вибрации и движения. Изменения в частоте возбуждения, в свою очередь, изменят долговременную потенциацию стволовых и мозжечковых нервных клеток.

Правая сторона: акустические и вибрационные параметры. Во время вокализации звуковая и вибрационная энергия возникает преимущественно в гортани (а иногда и выше в голосовом тракте; Титце, 1994). Энергия распространяется двумя путями к каждому уху: воздушная проводимость (AC) через воздух, окружающий голову, или проводимость тела (BC) через шею и голову. Внутреннее ухо включает кохлеарные и вестибулярные чувствительные волосковые клетки. Звуки воспринимаются, когда стимуляция AC и BC выше порога слышимости (по определению ноль дБ или выше) отклоняет стереоцилии в волосковых клетках улитки, открывая механически закрытые ионные каналы, которые запускают цепочку активности, завершающуюся высвобождением нейротрансмиттеров, что, в свою очередь, повышает потенциалы в дендритах ганглиозных клеток, относящихся к VIII черепномозговому нерву. Для отклонения стереоцилий в волосковых клетках вестибулярного аппарата требуется значительно более высокий уровень стимула, чем для стереоцилий волосковых клеток улитки.

АС - воздушная проводимость голоса rAC - отраженный голос dAC - прямой голос ВС - голос по костям и мягким тканям

Таким образом, собственный голос либо не детектируется, либо очень слабо детектируется по вестибулярному пути АС. Принимая во внимание, что, если не используется гортанная речь, такая как шепот, собственный голос будет постоянно обнаруживаться вестибулярным путем BC. Это вестибулярное прослушивание собственного голоса BC будет сохраняться, даже если замаскировано кохлеарное прослушивание собственного голоса AC и BC.

Оценка времени прибытия собственных голосовых стимулов во внутреннее ухо требует рассмотрения путей распространения (рис. 2). Звук, проводимый по воздуху (AC), может быть прямым (dAC) или отраженным (rAC), тогда как вибрация, проводимая телом (BC), может рассматриваться только как прямая. Таблица 1 оценивает время прибытия во внутреннее ухо примерно через 0,5 мс после вокализации как для звука dAC, так и для вибрации BC. При уровне стимула 60 дБА (типично для вокализации) вибрация ВС отклоняет как улитковые, так и вестибулярные механорецепторы). В таблице 1 сравниваются времена распространения. Обнаружение бинауральных совпадений через кохлеарные и вестибулярные механорецепторы на основе звука dAC и вибрации BC позволит идентифицировать собственный голос.

Воздушный звук делится на отраженный (rAC) и прямой (dAC) пути. Они показаны в упрощенном варианте. rAC состоит из множества отражений окружающей среды с гребенчатой фильтрацией (частоты ослаблены или усилены из-за разности фаз) по мере того, как звуковая энергия достигает уха. Многие возможные пути для rAC отражают отношения между телом и окружающей средой. Если присутствуют отражения отражений (например, стоячие волны внутри комнаты), rAC становится реверберацией. Маршрут ЦАП передается непосредственно по воздуху вокруг головы динамика. Этот маршрут включает в себя отражение тела, например, от плеч. Существует только одна форма dAC, который будет иметь тенденцию быть стабильным в краткосрочной перспективе (если не будет ветрено) и в среднесрочной перспективе (если только голова не вращается относительно туловища). Условия, при которых dAC нестабилен, как правило, также затрудняют разговор.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: demosfen.org

Комментарии: