Wie wird die Frequenz eines Tons dem Nervensystem angezeigt?

Die Frequenz eines Tons wird dem Nervensystem durch die tonotopische Organisation des Hörsystems angezeigt.

1. Schallwellen:Schallwellen dringen in das Außenohr ein und wandern durch den Gehörgang zum Trommelfell.

2. Vibration:Das Trommelfell vibriert als Reaktion auf die Schallwellen und überträgt diese Vibrationen auf die drei kleinen Knochen im Mittelohr, die als Hammer, Amboss und Steigbügel bekannt sind.

3. Innenohr:Der Steigbügel überträgt die Schwingungen an das Innenohr, insbesondere an die Cochlea, eine spiralförmige Struktur, die mit Flüssigkeit gefüllt und mit sensorischen Haarzellen ausgekleidet ist.

4. Frequenzkodierung:Innerhalb der Cochlea reagieren verschiedene Segmente auf unterschiedliche Frequenzbereiche. Geräusche niedrigerer Frequenz verursachen Vibrationen an der Basis der Cochlea, während höhere Frequenzen Vibrationen zur Spitze hin erzeugen.

5. Tonotopenkarte:Durch die Anordnung der schallempfindlichen Haarzellen entlang der Länge der Cochlea entsteht eine tonotopenkarte, auf der die Schallfrequenz räumlich dargestellt wird. Haarzellen an verschiedenen Orten sind auf bestimmte Frequenzen abgestimmt, und diese Anordnung bewahrt die Frequenzinformationen des Klangs.

6. Neuronale Signale:Wenn die Haarzellen vibrieren, setzen sie Neurotransmitter frei, die benachbarte Spiralganglienneuronen stimulieren. Diese Neuronen wandeln die mechanischen Schwingungen in elektrische Signale um und leiten sie über den Hörnerv weiter.

7. Hörnerv:Der Hörnerv überträgt die frequenzspezifischen Nervensignale von der Cochlea zum Hörhirnstamm.

8. Hirnstammverarbeitung:Der auditorische Hirnstamm verarbeitet die neuronalen Signale weiter und sendet sie an höhere Hörzentren im Mittelhirn und in der Großhirnrinde.

9. Auditiver Kortex:Im auditorischen Kortex, der sich in den Schläfenlappen des Gehirns befindet, werden die Frequenzinformationen weiter analysiert und mit anderen Hörinformationen integriert, um die Tonhöhe und Qualität des Klangs wahrzunehmen.

Durch diese tonotopische Organisation und neuronale Verarbeitung wird die Frequenz eines Tons im Nervensystem kodiert und dargestellt, sodass wir verschiedene Tonhöhen und Frequenzen wahrnehmen und unterscheiden können.