Chức năng thính giác của vỏ não: cơ chế thính giác trung ương

2021-09-20 02:28 PM

Mỗi neuron riêng lẻ trong vỏ não thính giác đáp ứng hẹp hơn nhiều so với neuron trong ốc tai và nhân chuyển tiếp ở thân não. Màng nền gần nền ốc tai được kích thích bởi mọi tần số âm thanh, và trong nhân ốc tai dải âm thanh giống vậy được tìm thấy.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Khu vực đối chiếu của tín hiệu thính giác trên vỏ não, chứng minh rằng vỏ não thính giác nằm chủ yếu trên hồi thái dương trên và còn trải rộng ra cả mặt bên của thùy thái dương, trùm lên thùy đảo, và thậm chí còn phủ lên phần bên của nắp.

Vỏ não thính giác

Hình. Vỏ não thính giác.

Hai phần riêng: vỏ não thính giác sơ cấp và vỏ não kết hợp thính giác (còn được gọi là vỏ não thính giác thứ cấp). Vỏ não thính giác sơ cấp được kích thích trực tiếp bởi các xung từ thể gối giữa, trong khi vùng kết hợp thính giác được kích thích sau đó bởi các xung từ vỏ não thính giác sơ cấp, cũng như bởi một vài xung từ vùng kết hợp đồi thị liền kề thể gối giữa.

Sự nhận thức tần số âm thanh trong vỏ não thính giác sơ cấp

Ít nhất sáu bản đồ tần số đã được mô tả trong vỏ não thính giác sơ cấp và vùng kết hợp thính giác. Trong mỗi bản đồ, âm thanh tần số cao kích thích neuron ở một đầu của bản đồ trong khi âm thanh tần số thấp kích thích các neuron ở đầu đối diện. Trong hầu hết các bản đồ, vùng âm thanh tần số thấp nằm ở phía trước, và vùng âm thanh tần số cao nằm ở phía sau. Tuy nhiên điều này không hoàn toàn đúng với tất cả các bản đồ.

Tại sao vỏ não thính giác có nhiều bản đồ tần số khác nhau? Câu trả lời có lẽ là mỗi vùng riêng biệt này phân tích các đặc tính riêng biệt của âm thanh. Ví dụ như một trong những bản đồ lớn trong vỏ não thính giác sơ cấp gần như phân biệt một cách chắc chắn về tần số âm thanh và cho ta cảm nhận về cao độ âm thanh. Bản đồ khác có thể để phát hiện hướng âm thanh đến. Các vùng vỏ não thính giác khác phát hiện âm sắc đặc biệt, ví dụ như sự phát ra âm thanh đột ngột, hoặc có thể phát hiện sự thay đổi trầm bổng của âm thanh, ví dụ như phân biệt tiếng ồn ào với một âm thanh có tần số thuần nhất.

Phạm vi tần số mà mỗi neuron riêng lẻ trong vỏ não thính giác đáp ứng hẹp hơn nhiều so với neuron trong ốc tai và nhân chuyển tiếp ở thân não. Màng nền gần nền ốc tai được kích thích bởi mọi tần số âm thanh, và trong nhân ốc tai dải âm thanh giống vậy được tìm thấy. Chưa hết, khi mà sự kích thích đi tới vỏ não, phần lớn neuron đáp ứng âm thanh đáp lại các tần số dải hẹp hơn là các tần số dải rộng. Vì vậy, dọc theo đường thính sự xử lý đã làm cho tần số âm thanh trở nên “sắc nét” hơn. Người ta tin rằng tác dụng làm rõ nét âm thanh chủ yếu được gây nên bởi hiện tượng ức chế bên. Đó là sự kích thích của ốc tai tại một tần số sẽ ức chế các tần số âm thanh ở hai bên tai của tần số sơ cấp, sự ức chế này gây nên bởi các sợi bên đi chếch ra khỏi đường truyền thính giác và gây ức chế trên đường thính giác liền kề. Một tác dụng tương tự đã được chứng minh trong việc làm rơ nét h́nh ảnh bản thể, h́nh ảnh thị giác, và các loại cảm giác khác.

Dạng biên độ dao động của màng đáy

Hình, Dạng biên độ dao động của màng đáy đối với âm tần số trung bình. B, Các mẫu biên độ cho âm thanh có tần số từ 200 đến 8000 chu kỳ / giây, cho thấy các điểm có biên độ cực đại trên màng đáy đối với các tần số khác nhau.

Nhiều neuron trong vỏ não thính giác, đặc biệt trong vỏ não kết hợp thính giác, không chỉ đáp ứng với các âm thanh có tần số riêng biệt ở tai. Người ta tin rằng các neuron này “kết hợp” các tần số âm thanh khác nhau với một tần số khác hoặc kết hợp thông tin âm thanh với thông tin từ các vùng giác quan khác của vỏ não. Thật vậy, vùng đỉnh của vỏ não thính giác phần nào chồng lấp với vùng cảm giác thân thể II, điều này tạo cơ hội thuận lợi cho việc kết hợp thông tin thính giác với thông tin cảm giác thân thể.

Sự phân biệt các “dạng” âm thanh của vỏ não thính giác

Cắt hoàn toàn hai bên vỏ não thính giác không thể ngăn cản một con mèo hay một con khỉ phát hiện được âm thanh hoặc phản ứng lại theo cách thô lỗ với âm thanh. Tuy nhiên, nó làm giảm đáng kể hoặc đôi khi làm mất đi khả năng phân biệt các cao độ âm thanh khác nhau của con vật, đặc biệt là các dạng âm thanh. Ví dụ như, một con vật được huấn luyện để nhận ra sự kết hợp hay chuỗi các âm thanh sẽ bắt chước theo một dạng cụ thể, nhưng nó sẽ mất khả năng đó khi vỏ não thính giác bị phá hủy; hơn nữa, con vật không thể học lại kiểu đáp ứng này. Vì vậy, vỏ não thính giác đặc biệt quan trọng trong việc phân biệt các dạng âm điệu và âm thanh nối tiếp. Sự phá hủy cả hai vỏ não thính giác làm giảm rất lớn sự nhạy cảm thính giác.

Sự phá hủy một bên chỉ làm giảm nhẹ khả năng nghe ở tai đối diện, nó không gây điếc bởi vì có nhiều sợi nối từ bên này sang bên kia trong đường dẫn truyền thính giác. Mặc dù vậy, nó làm ảnh hưởng đến khả năng của con người trong xác định vị trí của âm thanh, bởi vì tín hiệu so sánh ở hai bên vỏ não là yêu cầu cần thiết trong chức năng xác định vị trí.

Tổn thương vùng kết hợp thính giác mà không phải vùng vỏ não sơ cấp không làm giảm khả năng nghe và phân biệt âm thanh, hoặc thậm chí có thể phân tích được ít nhất là các dạng âm thanh đơn giản. Mặc dù vậy, con người thường không thể hiểu ý nghĩa của âm thanh nghe được. Ví dụ như khi tổn thương ở phần sau của hồi thái dương trên, vị trí này gọi là vùng Wernicke và là một phần của vỏ não kết hợp thính giác, thường làm mất khả năng hiểu ý nghĩa của lời nói mặc dù chức năng nghe vẫn hoàn hảo và thậm chí có thể nhắc lại chúng.

Bài viết cùng chuyên mục

Gen trong nhân tế bào kiểm soát tổng hợp protein

Tầm quan trọng DNA nằm trong khả năng kiểm soát sự hình thành của protein trong tế bào. Khi hai sợi của một phân tử DNA được tách ra, các bazơ purine và pyrimidine nhô ra ở mặt bên của mỗi sợi DNA.

Trao đổi khí ở phổi: vật lý của sự khuếch tán khí và phân áp khí

Áp suất được gây ra bởi tác động của phân tử chuyển động chống lại bề mặt, do đó, áp lực của khí tác động lên bề mặt của đường hô hấp và các phế nang cũng tỷ lệ thuận với lực tác động mà tất cả các phân tử khí ở bề mặt ngoài.

Chức năng gan của trẻ sơ sinh

Bởi vì gan của trẻ sơ sinh thiếu hình thành các protein huyết tương, nồng độ protein huyết tương giảm trong những tuần đầu ít hơn trẻ lớn. Thỉnh thoảng nồng độ protein máu giảm đến mức thấp gây phù.

Điều hòa bài tiết hormone chống bài niệu (ADH)

Khi dịch ngoại bào trở nên quá ưu trương, do áp suất thẩm thấu nên dịch sẽ đi ra ngoài các tế bào receptor thẩm thấu, làm giảm kích thước tế bào và phát ra các tín hiệu lên vùng dưới đồi để tăng bài tiết ADH.

Hệ thống Purkinje tâm thất của tim: dẫn truyền nhanh

Sự truyền tải nhanh điện thế hoạt động bởi các sợi Purkinje được cho là gây ra bởi một tính thấm rất cao của các khoảng trống tiếp giáp ở các đĩa xen kẽ giữa các tế bào kế tiếp cấu tạo nên các sợi Purkinje.

Điều chỉnh nhanh huyết áp: vai trò của hệ thống thần kinh

Tính chất đặc biệt quan trọng của thần kinh điều chỉnh huyết áp là sự đáp ứng nhanh, bắt đầu ở giây đầu tiên và thường tăng huyết áp gấp 2 lần bình thường trong 5 đến 10 giây.

Điều hòa chức năng thực vật và nội tiết của vùng dưới đồi

Để minh họa cấu tạo của vùng dưới đồi cũng như đơn vị chức năng của vùng dưới đồi, chúng ta tổng hợp chức năng thực vật và nội tiết quan trọng ở đây.

Chức năng sinh lý của oxytocin

Oxytocin làm co tử cung khi mang thai, khiến vú bài xuất sữa, Hormone oxytocin, kích thích mạnh mẽ co tử cung khi mang thai, nhất là trong giai đoạn cuối của thai kì.

Tác dụng lên thận và tuần hoàn của Aldosterol

Aldosterol làm tăng tái hấp thu natri và đồng thời tăng bài tiết kali trong các tế bào chính của ống thận nhỏ nhưng cũng bài tiết ion hydro để trao đổi với kali vào trong tế bào vỏ ống góp.

Sinh lý điều hòa hô hấp

Ở những trạng thái khác nhau của cơ thể, hoạt động của trung tâm hô hấp cần phải điều chỉnh để giữ  PO2, PCO2, pH máu chỉ thay đổi trong giới hạn hẹp.

Hormone parathyroid (tuyến cận giáp)

Tuyến cận giáp của con người trưởng thành, chứa chủ yếu là các tế bào chính và một số lượng nhỏ đến trung bình các tế bào oxyphil, nhưng tế bào oxyphil vắng mặt ở nhiều loài động vật cũng như ở người trẻ.

Sinh lý thần kinh bán cầu đại não

Để nghiên cứu các vùng chức năng của vỏ não, người ta phân chia vỏ não theo nhiều cách khác nhau. Trong đó, cách phân chia vỏ não thành 50 vùng đánh số từ 1 đến 50 của Brodmann là thông dụng hơn cả.

Dẫn truyền các tín hiệu vận động từ vỏ não tới các cơ

Sau khi rời vỏ não, bó này đi qua trụ sau của bao trong (giữa nhân đuôi và nhân bèo sẫm của nhân nền) và sau đó đi xuống thân não, tạo nên bó tháp ở hành não.

Chức năng của vỏ Limbic

Kích thích vùng khác nhau của vỏ Limbic sẽ gợi ra chức năng thực sự của mỗi vùng. Tuy nhiên, nhiều hành vi có thể được suy ra do kích thích một số vùng đặc biệt của vỏ Limbic.

Canxi ở huyết tương và dịch nội bào

Nồng độ canxi trong huyết tương chỉ chiếm khoảng 1 nửa tổng. Canxi dạng ion tham gia vào nhiều chức năng ,bao gồm tác dụng của canxi lên tim, hệt thần kinh, sự tạo xương.

Các yếu tố ảnh hưởng đến mức năng lượng trong cơ thể

Lượng năng lượng cần để thực hiện hoạt động thể chất chiếm 25% tổng năng lượng tiêu thụ của cơ thể, thay đổi nhiều theo từng người, tuỳ thuộc vào loại và lượng hoạt động được thực hiện.

Vận chuyển chủ động các chất qua màng tế bào (Active Transport)

Có nhiều chất khác nhau được vận chuyển tích cực qua màng bao gồm Na, K, Ca, H, I, ure, một vài đường khác và hầu hết các acid amins.

Điều hòa glucose máu

Khi lượng đường trong máu tăng lên đến một nồng độ cao sau bữa ăn và insulin tiết ra cũng tăng lên, hai phần ba lượng đường hấp thu từ ruột là gần như ngay lập tức được lưu trữ dưới dạng glycogen trong gan.

Vai trò trung tâm của Glucose trong chuyển hóa Carbohydrate

Sản phẩm cuối cùng của quá trình tiêu hóa carbohydrate trong đường tiêu hóa hầu như toàn bộ là glucose, fructose và galactose - với glucose trung bình chiếm khoảng 80 phần trăm.

Điện thế tai trong: phản ánh nồng độ cao kali và nồng độ thấp natri

Điện thế được duy trì liên tục giữa nội dịch và ngoại dịch, với bản dương bên trong và bản âm bên ngoài thang giữa. Nó được gọi là điện thế tai trong.

Tiểu thể Pacinian: điện thế nhận cảm và ví dụ về chức năng của receptor

Tiểu thể Pacinian có một sợi thần kinh trung tâm kéo dài suốt lõi tiểu thể. Bao quanh sợi thần kinh trung tâm này là các lớp vỏ bọc khác nhau xếp đồng tâm, và do vậy, sự đè ép ở bất kì vị trí nào bên ngoài tiểu thể sẽ kéo giãn.

Phản xạ gấp và phản xạ rút lui khỏi vật kích thích

Các thông tin khởi phát phản xạ rút lui không được truyền trực tiếp vào neuron sừng trước tủy sống mà thay vào đó trước tiên được truyền vào các neuron liên hợp, rồi mới vào neuron vận động.

Đau thắt ngực trong bệnh mạch vành

Các chất có tính axit, chẳng hạn như axit lactic hoặc các sản phẩm làm giảm đau khác, chẳng hạn như histamine, kinin hoặc các enzym phân giải protein của tế bào, không bị loại bỏ đủ nhanh bởi dòng máu mạch vành di chuyển chậm.

Tổn thương cơ tim: dòng điện tim bất thường

Phần tim bị tổn thương mang điện âm vì đó là phần đã khử cực và phát điện âm vào dịch xung quanh, trong khi những vùng còn lại của tim trung tính hoặc dương điện.

Điện thế nhận cảm: sự chuyển đối kích thích cảm giác thành xung thần kinh

Khi điện thế nhận cảm tăng trên ngưỡng sẽ xuất hiện điện thế hoạt động trong sợi thần kinh gắn với receptor, từ đó, điện thế hoạt động sinh ra.