WS  /WS 2009/2019

09 11 200909.11.2009

D TDas Team

GehörDas Ohr ist auf 2 Funktionen spezialisiert:

Hören und Gleichgewicht

• Vestibularapparat des Innenohrs = Gleichgewichtssensor

• Das übrige Ohr dient dem Hören

Das Ohr

Ohrmuschel ist wichtige Hilfsstruktur

Unterscheidet sich nach Art und Lebensweise

Funktion eines Richtungsfilters

Das Ohr

Ende des Hammers = Verbindung zum Trommelfell

Breites Ende des Steigbügels sitzt auf dünner Membran zum InnenohrBreites Ende des Steigbügels sitzt auf dünner Membran zum Innenohr

Gehörknöchelchen leiten Schall von Außenwelt zum Innenohr

Das InnenohrDas Ohr

Vestibularapparat mit Bogengängen

Cochlea: Flüssigkeitsgefüllt/ enthält Haarzellen (Hörzellen)Cochlea: Flüssigkeitsgefüllt/ enthält Haarzellen (Hörzellen)

Äste des Hirnnervs VIII (Nervus vestibulocochlearis) führen vom Innenohr zum Gehirn

Hören ist unsere Wahrnehmung von Schall

Töne sind die Interpretation von Frequenz

Das Gehirn übersetzt Frequenz in die Tonhöhe

Das menschl. Gehör kann Töne im Frequenzbereich von 20 bis 18000 Hz wahrnehmen18000 Hz wahrnehmen

Bereich der menschl Sprache (1000 bis 3000 Hz)Bereich der menschl. Sprache (1000 bis 3000 Hz)

Lautstärke

Individuelle Empfindlichkeit

Auf einer logarithmischen Skala in Dezibel (dB)

h h f h kZunahme um 10 dB = Verzehnfachung der Lautstärke

Unterhaltung: 60dBg

Heavy‐Metal‐Konzert: 129dB

Gefahr eines sofortigen Hörschadens!

S h ll lMenschliches Ohr: 3.2 x 10-5 bis 63 Pa (=1N/m2)

SchallpegelMenschliches Ohr: 3.2 x 10 bis 63 Pa (=1N/m )

Biophysik des Hörens

Schall: sich wellenartig ausbreitende räumliche und zeitliche Druckänderung eines elastischen Mediums

Schallquelle: schwingender Körper, der mit einem elastischen Medium in Kontakt steht

Schallgeschwindigkeit: in Luft 335 m/s (H2O = 1407 m/s)

Reizortcodiert durch aktivierte rezeptive Felder

bestimmte Rezeptoren projizieren in ein spezif Areal der Großhirnrindebestimmte Rezeptoren projizieren in ein spezif. Areal der Großhirnrinde

auditorische Informationsverarbeitung

unterliegt einer Ausnahme dieser

Lokalisierungsregel

Es existieren keine rezeptiven Felder im Innenohr

Das Gehirn benutzt Zeitintervalle zur Lokalisation der Schallquelle

SchalltransduktionVier separate Umwandlungsprozesse:

Energie von Schallwellen in der Luft wird in mech. 

Schwingungen umgewandeltSchwingungen umgewandelt

Flüssigkeitswellen

Chem. Signale

Aktionspotentiale

S h llüb t i OhSchallübertragung im Ohr

Die Cochlea (Schnecke)

• 3 parallele, flüssigkeitgefüllte Gänge: 

1. Scala vestibuli (Vorhofgang)

2. Scala media/ Ductus cochlearis (Schneckengang)

3. Scala tympani (Paukengang)

• 1. und 3 sind durch Helicotrema verbunden

Die Cochlea (Schnecke)

• Scala vestibuli + Scala tympani: Perilymphe

• Ductus cochlearis : Endolymphe

• Corti‐Organ sitzt auf Basilarmemebran

• Stütz‐ und Rezeptorzellen bilden Corti‐Organ

• wird von Tektorialmembran bedeckt

Auslenkung führt zur Abbiegung der Haarzellen

Haarzellen

Nichtneuronale Rezeptorzellenp

Apikal 50 bis 100 steife Cilien (Stereovilli)

Mensch: 3 Reihen äußere Haarzellen + 1 Reihe innere HaarzellenMensch: 3 Reihen äußere Haarzellen + 1 Reihe innere Haarzellen

Längste Cilium jeder Haarzelle: Kinocilium

Ki ili i t i T kt i l b i b tt tKinocilium ist in Tektorialmembran eingebettet

Stereocilien stehen durch Proteinbrücken in Verbindung (tip links)

tip links sind mit Ionenkanälen der Cilienmembran verbunden

• Abscherung der Sinneszellen durch die Relativbewegungzwischen Basilar undTektorialmembranzwischen Basilar‐ undTektorialmembran

Signaltransduktion in Haarzellen

Sensorische Codierung der Tonhöhe

Biologische Bedeutungg gHören ist unser wichtigster sozialer Sinn

Mehr als alle anderen Sinne verbindet uns das Gehör mit 

anderen Menschen und der Umwelt

Literatur

Praktikum1. Bestimmung der oberen Hörgrenze2. Subjektive Schalldruck‐Wahrnehmung

FrequenzbereichLautstärke

Frequenz‐einstellung

schwarz rot‐rechtsblau‐links

Wellenform (Sinus)

zum Kopfhörer

Praktikum S h ll L k li i3. Schall‐Lokalisation

Viel Spass!Viel Spass!