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| Gehirn: Primärer auditorischer Kortex | ||
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| Brodmann-Bereiche 41 & 42 des menschlichen Gehirns. | ||
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| Der primäre auditive Kortex wird in hervorgehoben Magenta und es ist bekannt, dass es mit allen auf dieser neuronalen Karte hervorgehobenen Bereichen interagiert. | ||
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| BrainInfo / UW | ancil-428 | |
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Der primäre auditive Kortex ist die Region des Gehirns, die für die Verarbeitung von verantwortlich ist akustische (Ton-) Informationen.
Funktion des primären auditorischen Kortex
Wie bei anderen primären sensorischen kortikalen Bereichen erreichen auditive Empfindungen die Wahrnehmung nur, wenn sie von einem kortikalen Bereich empfangen und verarbeitet werden. Belege dafür stammen aus Läsionsstudien an menschlichen Patienten, die durch Tumore oder Schlaganfälle eine Schädigung der kortikalen Bereiche erlitten haben, oder aus Tierversuchen, in denen kortikale Bereiche durch Abkühlen oder lokal angewandte medikamentöse Behandlung deaktiviert wurden. Eine Schädigung des primären auditorischen Kortex beim Menschen führt zu einem Verlust jeglichen „Bewusstseins“ für Geräusche, aber die Fähigkeit, reflexartig auf Geräusche zu reagieren, bleibt bestehen, da im auditorischen Hirnstamm und im Mittelhirn viel subkortikale Verarbeitung stattfindet.
Neuronen im auditorischen Kortex sind nach der Schallfrequenz organisiert, auf die sie am besten reagieren. Neuronen an einem Ende des auditorischen Kortex reagieren am besten auf niedrige Frequenzen; Neuronen am anderen reagieren am besten auf hohe Frequenzen. Es gibt mehrere Hörbereiche (ähnlich wie die mehreren Bereiche im visuellen Kortex), die anatomisch und anhand einer vollständigen „Frequenzkarte“ unterschieden werden können. Der Zweck dieser Frequenzkarte (bekannt als Tonotopenkarte) ist unbekannt und spiegelt wahrscheinlich die Tatsache wider, dass das sensorische Epithel des auditorischen Systems, die Cochlea, nach Schallfrequenz angeordnet ist. Der auditorische Kortex ist an Aufgaben wie dem Identifizieren und Trennen von auditorischen „Objekten“ und dem Identifizieren des Ortes eines Geräusches im Raum beteiligt.
Menschliche Gehirnscans haben gezeigt, dass ein peripheres Bit dieser Gehirnregion beim Versuch aktiv ist musikalische Tonhöhe zu identifizieren. Einzelne Zellen werden ständig durch Geräusche bei bestimmten Frequenzen oder Vielfachen dieser Frequenz angeregt.
Der primäre auditive Kortex entspricht in etwa den Brodmann-Bereichen 41 und 42. Er liegt in der hinteren Hälfte des oberen Gyrus temporalis und taucht auch als transversaler temporaler Gyri (auch Heschl genannt) in den lateralen Sulcus ein. s gyri).
Der primäre auditive Kortex befindet sich im Temporallappen. Es gibt zusätzliche Bereiche des menschlichen cerebralen Cortex, die an der Schallverarbeitung im Frontal- und Parietallappen beteiligt sind. Tierstudien weisen darauf hin, dass auditorisch Felder der Großhirnrinde erhalten aufsteigenden Input vom auditorischen Thalamus und sind auf derselben und auf der gegenüberliegenden Gehirnhälfte miteinander verbunden. Die auditive Hirnrinde besteht aus Feldern, die sich in Struktur und Funktion voneinander unterscheiden.
Die Anzahl der Felder variiert bei verschiedenen Arten, von nur 2 bei Nagetieren bis zu 15 beim Rhesusaffen. Die Anzahl, Position und Organisation der Felder im menschlichen auditorischen Kortex ist derzeit nicht bekannt Worüber ist bekannt? Der menschliche auditive Kortex basiert auf Erkenntnissen aus Studien an Säugetieren, einschließlich Primaten, die zur Interpretation elektrophysiologischer Tests und funktioneller Bildgebungsstudien des Gehirns beim Menschen verwendet wurden.
Wenn jedes Instrument des Sinfonieorchesters oder des Jazzband spielt die gleiche Note, die Qualität jedes Klangs ist unterschiedlich – aber der Musiker nimmt wahr, dass jede Note die gleiche Tonhöhe hat.Die Neuronen des auditorischen Kortex des Gehirns können auf Tonhöhe reagieren. Studien am Krallenaffen haben gezeigt, dass sich pechselektive Neuronen in einer kortikalen Region nahe der anterolateralen Grenze des primären auditorischen Kortex befinden. Diese Position eines pechselektiven Bereichs wurde auch in kürzlich durchgeführten funktionellen Bildgebungsstudien am Menschen identifiziert.
Der auditive Kortex erhält nicht nur Input von den unteren Zentren und vom Ohr, sondern liefert ihn auch. P. >
Der primäre auditive Kortex unterliegt einer Modulation durch zahlreiche Neurotransmitter, einschließlich Noradrenalin, von denen gezeigt wurde, dass sie die zelluläre Erregbarkeit in allen Schichten des temporalen Kortex verringern. Norepinephrin verringert die glutamatergen exzitatorischen postsynaptischen Potentiale an AMPA-Rezeptoren durch Aktivierung von adrenergen Alpha-1-Rezeptoren.
Brodmann-Bereich 41
Dieser Bereich wird auch als anteriorer transversaler temporaler Bereich 41 (H) bezeichnet. . Es ist eine Unterteilung der cytoarchitektonisch definierten temporalen Region der Großhirnrinde, die den vorderen transversalen temporalen Gyrus (H) in der Bank des lateralen Sulcus auf der dorsalen Oberfläche des Temporallappens einnimmt. Der Brodmann-Bereich 41 wird medial durch den parainsulären Bereich 52 (H) und lateral durch den posterioren transversalen temporalen Bereich 42 (H) (Brodmann-1909) begrenzt.
Brodmann-Bereich 42
Dies Der Bereich ist auch als posteriorer transversaler temporaler Bereich 42 (H) bekannt. Es ist eine Unterteilung der cytoarchitektonisch definierten temporalen Region der Großhirnrinde, die sich in der Bank des lateralen Sulcus auf der dorsalen Oberfläche des Temporallappens befindet. Der Brodmann-Bereich 42 wird medial durch den anterioren transversalen temporalen Bereich 41 (H) und lateral durch den oberen temporalen Bereich 22 (Brodmann-1909) begrenzt.
Beziehung zum auditorischen System
Lokalisierungsbereiche auf der Seite Oberfläche der Hemisphäre. Motorraum in rot. Bereich der allgemeinen Empfindungen in blau. Hörbereich in grün. Visueller Bereich in Gelb.
Der auditive Kortex ist die am besten organisierte Verarbeitungseinheit für Schall im Gehirn. Dieser Kortexbereich ist der neuronale Kern des Hörens und beim Menschen Sprache und Musik.
Der auditive Kortex ist in drei separate Teile unterteilt, den primären, sekundären und tertiären auditorischen Kortex. Diese Strukturen sind konzentrisch umeinander gebildet, wobei sich der primäre Wechselstrom in der Mitte und der tertiäre Wechselstrom außen befinden.
Der primäre auditive Kortex ist tonotopisch organisiert, was bedeutet, dass bestimmte Zellen im auditorischen Kortex empfindlich sind auf bestimmte Frequenzen. Dies ist eine faszinierende Funktion, die während des größten Teils des Vorspielkreises erhalten geblieben ist. Dieser Bereich des Gehirns „soll die grundlegenden Elemente der Musik wie Tonhöhe und Lautstärke identifizieren.“ Dies ist sinnvoll, da dies der Bereich ist, der direkten Input vom medialen Genikularkern des Thalamus erhält. Der sekundäre auditive Kortex wurde bei der Verarbeitung von „harmonischen, melodischen und rhythmischen Mustern“ angegeben. Der tertiäre auditive Kortex integriert angeblich alles in das Gesamterlebnis von Musik.
Eine Studie über evozierte Reaktionen an angeboren gehörlosen Kätzchen von Klinke et al. nutzte lokale Feldpotentiale, um die kortikale Plastizität im auditorischen Kortex zu messen. Diese Kätzchen wurden stimuliert und gegen eine Kontrollkatze oder eine nicht stimulierte angeborene gehörlose Katze (CDC) und normalhörende Katzen gemessen. Die für künstlich stimulierte CDC gemessenen Feldpotentiale waren schließlich viel stärker als die einer normal hörenden Katze. Dies steht im Einklang mit Eckart Altenmullers Studie, in der beobachtet wurde, dass Schüler, die Musikunterricht erhielten, eine stärkere kortikale Aktivierung hatten als diejenigen, die dies nicht taten.
Der auditive Kortex zeigt ein seltsames Verhalten in Bezug auf die Gammawellenfrequenz. Wenn die Probanden drei oder vier Zyklen eines 40-Hertz-Klicks ausgesetzt sind, erscheint in den EEG-Daten eine abnormale Spitze, die für andere Stimuli nicht vorhanden ist. Der mit dieser Frequenz korrelierende Anstieg der neuronalen Aktivität ist nicht auf die tonotope Organisation des auditorischen Kortex beschränkt. Es wurde angenommen, dass dies eine „Resonanzfrequenz“ bestimmter Bereiche des Gehirns ist und auch den visuellen Kortex zu beeinflussen scheint. Es wurde gezeigt, dass die Gammabandaktivierung (20 bis 40 Hz) dies ist Kneif et al. präsentierten in ihrer Studie aus dem Jahr 2000 Probanden mit acht Noten zu bekannten Melodien wie Yankee Doodle und Frere Jacques. Zufällig wurden die Sechste und Siebte weggelassen und ein Elektroenzephalogramm sowie ein Magnetenzephalogramm wurden jeweils verwendet, um die neuronalen Ergebnisse zu messen. Insbesondere wurde das Vorhandensein von Gammawellen, die durch die vorliegende Höraufgabe induziert wurden, an den Schläfen der Probanden gemessen.Die OSP-Antwort oder die ausgelassene Reizantwort befand sich an einer etwas anderen Position; 7 mm anteriorer, 13 mm medialer und 13 mm überlegener in Bezug auf die kompletten Sets. Die OSP-Aufnahmen waren auch bei Gammawellen im Vergleich zum gesamten Musikset charakteristisch niedriger. Die evozierten Reaktionen während der sechsten und siebten ausgelassenen Noten werden als imaginär angenommen und waren charakteristisch unterschiedlich, insbesondere in der rechten Hemisphäre. Es hat sich seit langem gezeigt, dass der rechte auditive Kortex empfindlicher auf Tonalität reagiert, während der linke auditive Kortex empfindlicher auf winzige sequenzielle Unterschiede in der klangspezifischen Sprache reagiert. Es wurde gezeigt, dass Halluzinationen Schwingungen erzeugen, die parallel (wenn auch nicht genau gleich) zum Gammafrequenzbereich sind. Sperling zeigte in seiner Studie von 2004, dass auditive Halluzinationen Bandwellenlängen im Bereich von 12,5 bis 30 Hz erzeugen. Die Banden traten im linken auditorischen Kortex eines Schizophrenen auf und wurden gegen 13 Kontrollen kontrolliert (18). Dies stimmt mit den Studien von Menschen überein, die sich an ein Lied in ihren Gedanken erinnern; Sie nehmen keinen Klang wahr, sondern erleben die Melodie, den Rhythmus und das Gesamterlebnis des Klangs. Wenn bei Schizophrenen Halluzinationen auftreten, wird der primäre auditive Kortex aktiv. Dies unterscheidet sich charakteristischerweise von der Erinnerung an einen Schallreiz, der den tertiären auditorischen Kortex nur schwach aktiviert. Abzüglich sollte eine künstliche Stimulation des primären auditorischen Kortex eine unglaublich reale auditive Halluzination hervorrufen. Die Beendigung aller Auditions und Musik in den tertiären auditorischen Kortex schafft einen faszinierenden Zusammenhang von akustischen Informationen. Wenn diese Theorie zutrifft, wäre es interessant, ein Subjekt mit einer beschädigten TAC oder einem mit künstlich unterdrückter Funktion zu untersuchen. Dies wäre sehr schwierig, da der tertiäre Kortex einfach ein Ring um den sekundären ist, der ein Ring um den primären Wechselstrom ist.
Ton wird an mehr Stellen als nur im auditorischen Kortex wahrgenommen. Ein besonders faszinierendes Gebiet ist der rostromediale präfrontale Kortex. Janata et al. Verwendeten in ihrer Studie von 2002 eine fMRT-Maschine, um die Bereiche des Gehirns zu untersuchen, die während der Tonalitätsverarbeitung aktiv waren. Das Ergebnis zeigte mehrere Bereiche an, die normalerweise nicht als Teil des Auditionsprozesses angesehen werden. Der rostromediale präfrontale Kortex ist ein Unterabschnitt des medialen präfrontalen Kortex, der in die Amygdala hineinragt, und soll die Hemmung negativer Emotionen unterstützen. Es wird angenommen, dass der mediale präfrontale Kortex der zentrale Entwicklungsunterschied zwischen dem impulsiven Teenager und dem ruhigen Erwachsenen ist. Der rostromediale präfrontale Kortex ist tonalitätsempfindlich, dh er wird durch die Töne und Frequenzen von Resonanzklängen und Musik aktiviert. Es könnte angenommen werden, dass dies der Mechanismus ist, durch den Musik die Seele (oder, wenn man es vorzieht, das limbische System) verbessert.
Siehe auch
- Hörsystem
- Brodmann-Gebiet
- Auswirkungen auf die Lärmgesundheit
- BrainInfo an der University of Washington ancil-77: Gebiet 41
- BrainInfo an der University of Washington ancil-78: Bereich 42
- BrainMaps bei UCDavis primär% 20auditory% 20cortex
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v · d · e
Sensorisches System: Hör- und Vestibularsysteme (TA A15.3, GA 10.1029) |
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| Außenohr |
Pinna (Helix, Antihelix, Tragus, Antitragus, Incisura anterior auris, Ohrläppchen) • Gehörgang • Ohrmuskeln Eardrum (Umbo, Pars flaccida) |
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| Mittelohr |
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| Innenohr / (membranöses Labyrinth, knöchernes Labyrinth) |
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