suono: sensazione soggettiva dovuta all attivazione del sistema uditivo in risposta alla vibrazione di un mezzo elastico

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Aureliano Cappelletti
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1 sistema uditivo suono: sensazione soggettiva dovuta all attivazione del sistema uditivo in risposta alla vibrazione di un mezzo elastico la vibrazione si propaga sotto forma di onda sonora (alternanza di compressione e rarefazione di molecole del mezzo) e raggiunge l orecchio interno 1

2 sinusoide di un suono puro: fase ampiezza (livello o volume sonoro) frequenza (altezza o acutezza sonora) 2

3 i suoni percepiti sono abitualmente suoni complessi (somma di più sinusoidi sovrapposti) carattere periodico o aperiodico (rumore) 3

il livello o volume sonoro dipende dall intensità del suono, cioè dall energia che attraversa un area unitaria per unità di tempo (W/cm 2 ) si utilizza una scala logaritmica: db = 10*log 10

4 il livello o volume sonoro dipende dall intensità del suono, cioè dall energia che attraversa un area unitaria per unità di tempo (W/cm 2 ) si utilizza una scala logaritmica: db = 10*log 10 (intensità del suono in esame/intensità del suono di riferimento) intensità del suono di riferimento: intensità minima che l orecchio umano può percepire (frequenza a 2000 Hz: W/cm 2 ) 0 db = intensità di soglia uditiva 4

5 il sistema uditivo umano è sensibile a suoni compresi tra 0 e 140 db 5

l altezza o acutezza di un suono dipende dalla frequenza dell onda sonora (+ frequenza, +acuto) si misura in Hz: numero di oscillazioni/secondo sensibilità dell orecchio umano: 20-20000 Hz il timbro

6 l altezza o acutezza di un suono dipende dalla frequenza dell onda sonora (+ frequenza, +acuto) si misura in Hz: numero di oscillazioni/secondo sensibilità dell orecchio umano: Hz il timbro è determinato dalla natura della sorgente sonora e dal modo in cui oscilla frequenza fondamentale: sinusoide a frequenza più bassa di un suono complesso, viene utilizzata per definire il livello sonoro e l altezza del suono complesso se due suoni contengono la stessa frequenza fondamentale, hanno timbro diverso se le altre sinusoidi sono diverse (numero, ampiezza, frequenza, fase) il sistema uditivo è in grado di scomporre i suoni complessi in suoni puri e di codificarne l ampiezza, la frequenza ed il timbro 6

7 orecchio esterno e orecchio medio il timbro è determinato dalla natura della sorgente sonora e dal modo in cui oscilla 7

8 amplificazione del suono: la forza esercitata dalla staffa (in seguito ad un suono) sul liquido endococleare è ca. 22 volte maggiore della forza esercitata dal suono stesso sulla membrana timpanica riflesso di attenuazione: contrazione dello stapedio e del muscolo tensore; protezione; latenza di ms; filtrazione dei suoni a bassa frequenza (1000 Hz); attenuazione del suono della propria voce 8

orecchio interno coclea e vestibolo: parti ossee esterne, parti membranose interne coclea: struttura ossea a spirale avvolta intorno al modiolo (conico); il

9 orecchio interno coclea e vestibolo: parti ossee esterne, parti membranose interne coclea: struttura ossea a spirale avvolta intorno al modiolo (conico); il punto apicale è l elicotrema; punto di comunicazione tra dotto vestibolare e timpanico dotto vestibolare e timpanico (perilinfa), dotto cocleare (endolinfa) 9

10 nell organo del Corti avviene la trasduzione dei suoni in impulsi nervosi il ganglio spirale racchiude i corpi cellulari dei neuroni sensoriali (nervo acustico o cocleare VIII) 10

11 trasduzione dei suoni 11

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nel giro di 10 microsecondi i meccanocettori convertono il segnale (basta uno spostamento di 0,3 nm, soglia uditiva) canali TRPA1 del genere MET l endolinfa (che bagna le cilia) ha bassa [Na + ] e

13 nel giro di 10 microsecondi i meccanocettori convertono il segnale (basta uno spostamento di 0,3 nm, soglia uditiva) canali TRPA1 del genere MET l endolinfa (che bagna le cilia) ha bassa [Na + ] e alta [K + ], perciò ha un potenziale di +80/+90 mv rispetto al liquido extracellulare (potenziale endococleare) il potenziale di riposo delle cellule ciliate è -45/-70 mv, quindi c è un elevato gradiente (140 mv) ai capi della membrana delle cellule ciliate: risposte recettoriali rapide potenziale di riposo del K + = ca. 0 mv moderata depolarizzazione basale del recettore (scarica tonica) 13

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codificazione dell altezza dei suoni avviene grazie all organizzazione tonotopica della membrana basilare e al fenomeno della risonanza (comporta la vibrazione selettiva di porzioni di membrana)

15 codificazione dell altezza dei suoni avviene grazie all organizzazione tonotopica della membrana basilare e al fenomeno della risonanza (comporta la vibrazione selettiva di porzioni di membrana) ciascun suono puro fa entrare in risonanza un punto specifico e di conseguenza attiva maggiormente le cellule ciliate di quel punto; la percezione dell altezza di un suono complesso è dovuto quindi all attivazione di recettori specifici per i singoli suoni puri che lo compongono 15

16 codificazione del livello sonoro dei suoni avviene la quantificazione del livello sonoro (volume) dei singoli suoni puri 16

17 amplificazione cocleare le cellule interne sono 1/5 delle cellule ciliate ma si connettono con il 95% delle cellule sensitive ricevono segnali efferenti colinergici dai centri superiori 17

18 amplificazione anche di 100 volte dei segnali di bassa intensità (basso livello sonoro) 18

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20 processi uditivi centrali diencefalo mesencefalo esistono anche fibre collaterali che proiettano al sistema reticolare attivante e al verme del cervelletto 20

localizzazione della sorgente sonora: afferenze controlaterali ed ipsilaterali meccanismo del ritardo percettivo (nucleo olivare superiore

21 localizzazione della sorgente sonora: afferenze controlaterali ed ipsilaterali meccanismo del ritardo percettivo (nucleo olivare superiore mediale) meccanismo dell intensità dello stimolo (nucleo olivare superiore laterale) organizzazione tonotopica della corteccia uditiva primaria 21

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