Indice. 1 Il funzionamento del sistema uditivo

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1 LEZIONE: IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA UDITIVO PROF. EDORDO ARSLAN

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3 1 Il funzionamento del Sistema uditivo Innanzitutto mi presento: sono un medico professore di Audiologia nella Facoltà di Medicina e Chirurgia dell Università di Padova e dirigo il Servizio di Audiologia dell Ospedale di Treviso. Il senso dell udito si basa sulla percezione del suono e noi audiologi ci occupiamo del funzionamento del sistema uditivo, cioè della fisiologia uditiva, e di tutte le patologie che possono provocare una perdita uditiva, una sordità o come viene chiamata in termini medici una ipoacusia. Nelle due lezioni che vi farò parleremo prima di come funziona il sistema uditivo e successivamente di cosa si fa oggi nelle patologie uditive che sono ovviamente alla base della disabilità uditiva. Tenete presente che il recettore uditivo è uno dei recettori più complessi dei nostri sistemi sensoriali ed è caratterizzato da una enorme capacità di percepire intensità sonore molto piccole e molto grandi. Nella diapositiva 2 è riportato il campo sonoro dell uomo, ciò che siamo in grado di sentire e come potete vedere siamo in grado di distinguere suoni molto deboli come il fruscio delle foglia fino a suoni molto forti che possono dare fastidio o dolore come un aereo che decolla, un camion o un complesso rock. Nella diapositiva 3 è riportato il range di intensità dei suoni. La dinamica è talmente grande che dal suono più debole a quello più forte in termini di energia acustica vi è una differenza corrispondente a una intensità pari a oltre un milione di miliardi di volte. Un valore così grande da essere espressa da un numero con un esponente di 16. Per questo motivo in acustica l intensità sonora viene espressa in decibel rapporto logaritmico che riduce la scala da 0 a 140. L asse delle X riporta invece l altra caratteristica principale dei suoni e cioè gli Hertz, la frequenza, che va dai suoni gravi a quelli acuti e in una scala da 20 Hz a Hz. Le perdite uditive vengono rappresentate dall audiogramma il grafico riportato nella diapositiva 4 che esprime il grado di ipoacusia cioè la sordità e che utilizza le stesse unità di misura: decibel di perdita (l udito normale è 0 db) e le frequenze in Hertz. 3 di 6

4 Alla base della enorme sensibilità dell udito nell uomo vi è il recettore uditivo quel meraviglioso organo di senso che madre natura ci ha costruito. Pensate che non si è mai riusciti, nemmeno con la tecnologia oggi disponibile, a costruire un analogo artificiale dell orecchio con le stesse caratteristiche di quello umano. Nella diapositiva 5 è disegnato uno schema del sistema uditivo. L orecchio esterno, padiglione e condotto che servono a convogliare il suono all orecchio medio, che invece trasforma l energia sonora in vibrazioni attraverso la membrana del timpano e la catena degli ossicini (martello, incudine e staffa). Infine l orecchio interno, dove è situata la coclea che è il vero trasduttore che trasforma le vibrazioni degli ossicini in impulsi nervosi che poi arrivano al cervello attraverso il nervo acustico. Il nervo acustiche è costituito da fibre e si distribuisce a tutta la coclea come mostra il preparato della diapositiva 6 dove si vede in nero la coclea e tutte le fibre del nervo acustico collegate con le cellule sensoriali. Nel disegno della diapositiva 7 è riassunto lo schema del recettore uditivo: orecchio esterno, orecchio medio, coclea e le fibre del nervo acustico che convogliano l informazione uditiva al cervello, come potete vedere nella animazione del breve filmato. L orecchio interno, la coclea, è il responsabile della nostra enorme capacità di percepire i suoni e di inviarli al cervello. Nella diapositiva 9 è schematizzato il sistema uditivo centrale dove ha sede l elaborazione uditiva, dove cioè il suono diventa cosciente. Nell ambito della percezione uditiva l utilizzo del linguaggio è ciò che distingue l uomo dagli animali e il sistema uditivo è costruito soprattutto per percepire il linguaggio. La comunicazione verbale è la modalità principale di funzionamento del sistema uditivo finalizzata alla percezione e comprensione del messaggio verbale. Il linguaggio è una funzione molto complessa, la più complessa del sistema uditivo e probabilmente di tutto il nostro cervello. Il linguaggio orale è la principale modalità comunicativa dell uomo (diapositiva 10) e si basa su una serie di codici acustici i fonemi che costituiscono le parole. La parola e la frase sono le unità linguistiche che possiedono il contenuto informativo, cioè il contenuto semantico. Significato semantico vuol dire tutto ciò che è collegato con la parola: lupo vuol dire un animale, 4 zampe, 4 di 6

5 peloso buono o cattivo ecc a seconda della nostra esperienza e della immagine che abbiamo dell animale. Quindi i suoni che costituiscono i fonemi sono i codici acustici del linguaggio orale. Sul loro riconoscimento si basa la percezione del messaggio linguistico. Nella diapositiva 11 si vede la parola inglese SHOO CAT nella sua espressione acustica: in ordinata le frequenze e in ascissa il tempo. La consonante S per esempio è caratterizzata principalmente dalle frequenze acute mentre la vocale U da quelle gravi. Presupposto fondamentale per la percezione è avere una soglia uditiva adeguata sulle frequenze acute e gravi in modo da poter sentire i tratti acustici fonetici alla base del linguaggio. Nella diapositiva 12 sono riportate la definizione e le caratteristiche del linguaggio. Una delle caratteristiche principali è la ridondanza del linguaggio e cioè noi trasmettiamo molta più informazione acustica di quella necessaria a capire il messaggio semantico. Alla base della ridondanza ci sono le regole del linguaggio le regole fonetiche (per esempio dopo una consonate vi è una elevata probabilità in italiano di avere una vocale), quelle grammaticali, sintattiche e lessicali. Il motivo per cui la natura ci ha dotato della ridondanza è per permettere la comprensione del messaggio verbale anche in condizioni di trasmissione molto degradata, come in mezzo al rumore. Un esempio che secondo me spiega quanto potente è il linguaggio umano e l importanza della ridondanza è riportato nelle prossime due diapositive. Nella prima (diapositiva 13) vi è un elenco di parole prive di significato. Se vengono messe in ordine secondo la morfosintassi il messaggio della frase è perfettamente comprensibile (diapositiva 14). Non dobbiamo confondere ovviamente voce e linguaggio. Anche gli animali (diapositiva 14) hanno la voce che permette lo scambio di informazioni, ma solo nell uomo la voce diventa un mezzo di comunicazione così sofisticato e potente, perché solo l homo sapiens utilizza elementi discreti (fonemi) e li ricombina in una infinità varietà di messaggi. Se poi si pensa che nell uomo nel momento in cui comprendiamo una parola siamo anche in grado di produrla, cioè di emetterla, ci rendiamo conto della complessità e della rapidità di 5 di 6

6 elaborazione dei meccanismi neurali alla base del linguaggio e quindi anche delle enormi risorse nervose di cui dispone il sistema uditivo (diapositiva 16). Alla base della rapidità nella percezione del messaggio verbale si ipotizza possa esserci lo schema percettivo riportato nella diapositiva 17. Quando ascoltiamo una parola, una frase non elaboriamo il suono in termini di contenuto acustico ma individuiamo una stringa di fonemi. Il nostro sistema uditivo centrale è in grado di prevedere in base alle regole della lingua cosa verrà dopo ciascun fonema (per es dopo una vocale in italiano abbiamo una enorme probabilità che ci sia una consonante, dopo un articolo il sostantivo e così via). Si possono quindi creare a priori delle stringhe percettive che prevedono con elevata probabilità di successo la stringa di fonemi e quindi in gran parte non avviene un vero e proprio atto percettivo e il sistema può lavorare in modo molto rapido. Questo ci spiega anche perché in un bambino piccolo la percezione del linguaggio è meno efficiente di un adulto, più lenta e ci mette diverso tempo a svilupparsi. Devono crearsi con l esperienza uditiva e con l apprendimento del linguaggio stringhe intermedie di previsione efficienti che derivano solo dalla esperienza uditiva del bambino nella lingua nativa. In conclusione (diapositive 19-20) Le modalità di funzionamento della percezione uditiva centrale si dividono in due tipi principali di processing: quello acustico e quello linguistico. Quello acustico è innato e utilizza poche risorse neurali. La percezione del linguaggio invece utilizza una quantità molto maggiore di circuiti neurali e circuiti di memoria e soprattutto e più tardiva e dipende dalla esposizione del bambino ad una esperienza uditiva lingua specifica. 6 di 6

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