珍屯医学

标题: 听力；听觉 [打印本页]

作者: 大江 时间: 2018-7-19 00:30
标题: 听力；听觉
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人耳的示意图

听觉或听觉感知是通过检测振动，[1]周围介质的压力随时间的变化，通过诸如耳朵的器官来感知声音的能力。与听力有关的学术领域是听觉科学。

目录
1 背景
2 听力机制
2.1 外耳
2.2 中耳
2.3 内耳
2.4 神经元
3 听力测试
4 防御机制
5 听力损失
5.1 原因
5.2 预防
5.3 管理
6 水下听力
7 在脊椎动物中
7.1 频率范围
8 无脊椎动物
9 数学
10 另见
10.1 生理学
10.2 一般
10.3 测试和测量
10.4 疾病
11 参考文献

视频1： ↓  听觉科学
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背景
可以通过固体，液体或气体物质听到声音。[2] 它是传统五感之一; 部分或完全无法听到的称为听力损失。

在人类和其他脊椎动物中，听觉主要由听觉系统执行：机械波，称为振动，由耳朵检测并转换为大脑感知的神经冲动（主要在颞叶中）。像触摸一样，试镜需要对生物体外的分子运动敏感。听觉和触觉都是机械感觉的类型。[3] [4]

听力机制

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中耳使用三个小骨头，锤骨，砧骨和镫骨，将耳膜的振动传递到内耳。

人耳有三个主要部分：外耳，中耳和内耳。

外耳

外耳包括耳廓，耳朵的可见部分，以及终止于鼓膜的耳道，也称为鼓膜。耳廓用于将声波聚焦通过耳道朝向鼓膜。由于大多数哺乳动物外耳的不对称特性，声音在进入耳朵的过程中会被不同地过滤，这取决于它来自哪个垂直位置。这使这些动物能够垂直定位声音。鼓膜是一个密闭的膜，当声波到达那里时，它们会使声音跟随声波的波动而振动。

中耳

中耳包括一个位于耳膜内侧的小型充气室。在这个室内是体内最小的三块骨头，统称为小骨，包括锤骨，砧骨和镫骨（也分别称为锤子，砧座和镫骨）。它们有助于将振动从鼓膜传递到内耳，即耳蜗。中耳小骨的目的是通过提供阻抗匹配来克服空气波和耳蜗波之间的阻抗不匹配。

同样位于中耳的是镫骨肌和张力鼓膜肌，它通过硬化反射保护听觉机制。镫骨通过椭圆形窗口将声波传递到内耳，这是一个柔软的膜，将充满空气的中耳与充满液体的内耳隔开。圆窗，另一个柔性膜，允许由进入的声波引起的内耳流体的平滑位移。

视频2： ↓  你的耳朵多大了 - （听力测试）
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内耳

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内耳是一个很小但非常复杂的器官。

内耳由耳蜗组成，耳蜗是螺旋形的充满液体的管。它由Corti器纵向分开，Corti器是机械到神经传导的主要器官。在Corti器内部是基底膜，当来自中耳的波传播通过耳蜗液 - 内淋巴时振动的结构。基底膜是同位素的，因此每个频率沿着它具有共振的特征位置。耳蜗基底入口处的特征频率较高，而顶点处的特征频率较低。基底膜运动导致毛细胞去极化，位于Corti器内的专门听觉受体。[5]虽然毛细胞本身不产生动作电位，但它们在与听神经纤维的突触处释放神经递质，这确实产生动作电位。通过这种方式，基底膜上的振荡模式被转换为发射的时空模式，其将关于声音的信息传递到脑干。[6]

神经元

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外侧丘系（红色）将下脑干听觉核连接到中脑的下丘。

来自耳蜗的声音信息通过听觉神经传播到脑干中的耳蜗核。从那里，信号被投射到中脑顶盖的下丘。下丘将听觉输入与来自大脑其他部分的有限输入结合起来，并参与潜意识反应，例如听觉惊恐反应。

下丘反过来投射到内侧膝状核，丘脑的一部分，其中声音信息被传递到颞叶的初级听觉皮层。据信声音首先在初级听觉皮层中有意识地体验。在原始听觉皮层周围有Wernickes区域，这是一个皮质区域，涉及解释理解口语所必需的声音。

任何这些水平的干扰（例如中风或创伤）都可能导致听力问题，特别是如果干扰是双侧的。在某些情况下，它还可能导致听觉幻觉或更复杂的感知声音。

听力测试

听力可以通过使用听力计的行为测试来测量。听力的电生理学测试可以提供即使在无意识受试者中的听力阈值的准确测量。这些测试包括听觉脑干诱发电位（ABR），耳声发射（OAE）和电子耳蜗（ECochG）。这些测试的技术进步使婴儿的听力筛查变得普遍。

防御机制
许多物种的听觉结构具有抵抗伤害的防御机制。例如，许多哺乳动物的中耳（例如镫骨肌）的肌肉反射性地收缩以响应响亮的声音，否则可能损害生物体的听觉能力。

听力损失

有几种不同类型的听力损失：传导性听力损失，感觉神经性听力损失和混合型。

传导性听力损失
感觉神经性听力损失
混合听力损失
有明确的听力损失程度：[7] [8]

视频3： ↓  听力和平衡
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轻度听力损失 - 轻度听力损失的人难以跟上对话，特别是在嘈杂的环境中。轻度听力损失的人听到的耳朵听起来最安静，声音在25到40 dB HL之间。
中度听力损失 - 中度听力损失的人在不使用助听器时难以跟上对话。平均而言，听力损失适中且耳朵较好的人听到的最安静的声音在40到70 dB HL之间。
严重听力损失 - 严重听力损失的人依赖强大的助听器。然而，即使他们使用助听器，他们也经常依赖唇读。听力损失严重且听力较好的人听到的最安静的声音在70到95 dB HL之间。
严重的听力损失 - 听力严重的人非常难听，他们主要依靠唇读和手语。听力损失严重且听力较好的人听到的最安静的声音是95 dB HL或更高。

原因
遗传
先天性疾病
老年性耳聋

后天
噪音引起的听力损失
耳毒性药物和化学品

感染
预防
听力保护是指使用旨在预防噪音诱发听力损失（NIHL）的设备，这是一种语言后听力障碍。用于预防听力损失的各种手段通常集中在降低人们所暴露的噪声水平上。这样做的一种方式是通过诸如声学静音之类的环境修改，其可以通过用窗帘衬里房间作为基本措施来实现，或者作为采用消声几乎所有声音的消声室的复杂措施来实现。另一种方法是使用诸如耳塞之类的装置，其被插入耳道以阻挡噪音，或耳罩，旨在完全覆盖人耳朵的物体。

管理
助听器是电子设备，使听力损失的人能够以一定的幅度接收声音。这种技术发展已经带来了改善人的听觉的益处，但是这些装置的使用率非常低。在心理上，一个人第一次意识到他/她需要专业人士（如听力学家）的帮助时，他们会觉得他们的听力非常差。最初，人们不喜欢相信他们正在变得聋;因此，它对使用助听器的方法产生了负面影响。熟悉设备和咨询专业人士可以帮助人们使用助听器。[9]

水下听力
听觉阈值和定位声源的能力在人类的水下减少，但在水生动物中没有，包括鲸鱼，海豹和有适合处理水声的耳朵的鱼类。[10] [11] [12]一些研究表明人类的水下听觉可能通过骨传导发生，但定位不佳。这与水与空气中声速的差异以及正常空气传导声音路径的阻挡有关。[13]

在脊椎动物

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猫可以听到比人类高两个八度的高频声音。

并非所有动物都能听到所有声音。每个物种都有一定范围的正常听力，包括幅度和频率。许多动物使用声音相互交流，这些物种的听觉对于生存和繁殖尤为重要。在使用声音作为主要通信手段的物种中，听力通常对呼叫和语音产生的音高范围最为敏感。

频率范围
能够被人类听到的频率被称为音频或声音。该范围通常被认为在20 Hz和20,000 Hz之间。[14]高于音频的频率被称为超声波，而低于音频的频率被称为次声波。一些蝙蝠在飞行中使用超声波进行回声定位。狗能够听到超声波，这是“无声”狗哨声的原理。蛇通过他们的下颚感觉到次声，须鲸，长颈鹿，海豚和大象用它来进行交流。由于耳朵和它们的游泳膀胱之间发育良好，骨骼连接，一些鱼有能力更敏感地听到。鱼类和鲱鱼等一些物种出现了“对聋人的帮助”。[15]

在无脊椎动物
脊椎动物不是唯一有听力的动物群。有些昆虫也有听觉器官（例如长角蚱蜢，笨笨蚱蜢和蝉）;他们用声音作为一种交流方式。

在昆虫中广泛传播的东西是体毛，可以通过声纳波摆动。由于共振现象，当暴露于特定的声纳频率时，某些毛发摆动得更强。这种特异性取决于头发的硬度和长度。这就是为什么某些毛虫物种进化出的头发会与嗡嗡的黄蜂的声音产生共鸣，从而警告它们存在天敌。此外，蚊子的触角上有毛发，与均质雌性的飞扬声音产生共鸣，使雄性能够发现潜在的性伴侣。

有些昆虫拥有鼓室器官。这些是“耳膜”，覆盖腿上充满空气的腔室。与脊椎动物的听觉过程类似，耳膜对声纳波作出反应。放置在内部的受体将振荡转化为电信号并将其发送到大脑。通过回声定位蝙蝠捕食的几组飞虫可以通过这种方式感知超声波发射，并反射性地实施超声波避免。

数学
内耳的基底膜展开不同的频率：高频在中耳附近产生大振动（“基部”），低频在远端产生大振动（“顶点”）。因此，耳朵执行一种频率分析，大致类似于傅立叶变换。[16] [17]然而，传递到大脑的神经脉冲包含速率与位置和精细时间结构信息，因此相似性不强。

也可以看看
生理
耳
听力损失
听力测试
听，听
一般
听觉场景分析
听觉系统
骨传导
听力范围
人类回声定位
听力
声音的神经元编码
时间包络和精细结构
测试和测量
听力
听力测试
双耳听（测试）
听觉脑干反应（测试）
疾病
听觉处理障碍
耳穴现象
听力损失
听觉过敏
老年性耳聋
耳鸣

参考：
1. Plack, C. J. (2014). The Sense of Hearing. Psychology Press Ltd. ISBN 978-1848725157.
2. Jan Schnupp; Israel Nelken; Andrew King (2011). Auditory Neuroscience. MIT Press. ISBN 0-262-11318-X.
3. Kung C. (2005-08-04). "A possible unifying principle for mechanosensation". Nature. 436 (7051): 647–654. doi:10.1038/nature03896. PMID 16079835.
4. Peng, AW.; Salles, FT.; Pan, B.; Ricci, AJ. (2011). "Integrating the biophysical and molecular mechanisms of auditory hair cell mechanotransduction". Nat Commun. 2: 523. doi:10.1038/ncomms1533. PMC 3418221 Freely accessible. PMID 22045002.
5. Daniel Schacter; Daniel Gilbert; Daniel Wegner (2011). "Sensation and Perception". In Charles Linsmeiser. Psychology. Worth Publishers. pp. 158–159. ISBN 978-1-4292-3719-2.
6. William Yost (2003). "Audition". In Alice F. Healy; Robert W. Proctor. Handbook of Psychology: Experimental psychology. John Wiley and Sons. p. 130. ISBN 978-0-471-39262-0.
7. "Definition of hearing loss - hearing loss classification". hear-it.org.
8. Martini A, Mazzoli M, Kimberling W (December 1997). "An introduction to the genetics of normal and defective hearing". Ann. N. Y. Acad. Sci. 830: 361–74. doi:10.1111/j.1749-6632.1997.tb51908.x. PMID 9616696.
9. Vestergaard Knudsen, L.; Oberg, M.; Nielsen, C.; Naylor, G.; Kramer, S. E. (2010). "Factors Influencing Help Seeking, Hearing Aid Uptake, Hearing Aid Use and Satisfaction With Hearing Aids: A Review of the Literature". Trends in Amplification. 14 (3): 127–154. doi:10.1177/1084713810385712. ISSN 1084-7138. PMC 4111466 Freely accessible. PMID 21109549.
10. "Discovery of Sound in the Sea".
11. Au, W.L (2000). Hearing by Whales and Dolphins. Springer. p. 485. ISBN 0-387-94906-2.
12. Graham, Michael (1941). "Sense of Hearing in Fishes". Nature. 147 (3738): 779. doi:10.1038/147779b0.
13. Shupak A. Sharoni Z. Yanir Y. Keynan Y. Alfie Y. Halpern P. (January 2005). "Underwater Hearing and Sound Localization with and without an Air Interface". Otology & Neurotology. 26 (1): 127–130. doi:10.1097/00129492-200501000-00023.
14. "Frequency Range of Human Hearing". The Physics Factbook.
15. Williams, C. B. (1941). "Sense of Hearing in Fishes". Nature. 147 (3731): 543–543. doi:10.1038/147543b0. ISSN 0028-0836.
16. Deutsch, Diana (1999). The psychology of music. Gulf Professional Publishing. p. 153. ISBN 978-0-12-213565-1. Retrieved 24 May 2011.
17. Hauser, Marc D. (1998). The evolution of communication. MIT Press. p. 190. ISBN 978-0-262-58155-4. Retrieved 24 May 2011.

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