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

Chức năng và ảnh hưởng của estrogen lên đặc tính sinh dục tiên phát và thứ phát

Trong thời thơ ấu, estrogen chỉ được tiết với một lượng rất nhỏ, nhưng đến giai đoạn dậy thì, lượng estrogen được tiết ra dưới sự kích thích của hormone điều hòa tuyến sinh dục của tuyến yên tăng lên trên 20 lần.

Sự khuếch tán của khí qua màng hô hấp: sự trao đổi khí CO2 và O2

Tổng lượng máu có trong mao mạch phổi dạo động từ 60ml tới 140ml, ta thấy với một lượng nhỏ thể tích máu mao mạch mà tại mao mạch lại có tổng diện tích lớn nên thế sẽ rất dễ dàng cho sự trao đổi khí CO2 và O2.

Bài tiết dịch tiêu hóa ruột bởi hang Lieberkuhn

Tế bào biểu mô nằm sâu trong các hang tuyến Lieberkuhn liên tục phân chia, và những tế bào mới di chuyển dọc theo màng đáy lên phía trên và ra ngoài tới đỉnh của các lông nhung.

Cấu trúc hóa học và sự chuyển hóa của các hormone

Cấu trúc hóa học và sự chuyển hóa của các hormone protein và polypeptide, các steroid, dẫn xuất của amino acid tyrosin.

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.

Hệ thống đệm hemoglobin cho PO2 ở mô

O2 có thể thay đổi đáng kể, từ 60 đến hơn 500 mm Hg, nhưng PO2 trong các mô ngoại vi không thay đổi nhiều hơn vài mmHg so với bình thường, điều này đã chứng minh rõ vai trò "đệm oxy" ở mô của hệ thống hemoglobin trong máu.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

Thần kinh giao cảm và phó giao cảm: điều chỉnh nhịp điệu và xung động co bóp

Sự gia tăng tính thấm với các ion canxi ít nhất là một nguyên nhân cho sự gia tăng sức co bóp của cơ tim dưới tác động của kích thích giao cảm, bởi vì các ion canxi kích thích quá trình co bóp của các tơ cơ.

Chất giãn mạch: kiểm soát thể dịch của tuần hoàn

Vì kallikrein trở nên hoạt động, nó hoạt động ngay tức thì trên alpha Globulin để giải phóng kinin tên kallidin, sau đó được chuyển dạng bởi enzyme của mô thành bradykinin.

Đo điện thế màng tế bào

Để tạo ra một điện thế âm bên trong màng, chính các ion dương chỉ đủ phát triển lớp điện thế lưỡng cực ở màng phải được vận chuyển ra phía ngoài.

Acid béo với alpha Glycerophosphate để tạo thành Triglycerides

Quá trình tổng hợp triglycerides, chỉ có khoảng 15% năng lượng ban đầu trong đường bị mất đi dưới dạng tạo nhiệt, còn lại 85% được chuyển sang dạng dự trữ triglycerides.

Tuần hoàn phổi: giải phẫu sinh lý tuần hoàn mạch máu và bạch huyết

Động mạch phổi có thành dày bằng 1/3 của động mạch chủ. Các nhánh động mạch phổi ngắn và tất cả các động mạch phổi, thậm chí nhỏ hơn động mạch nhánh và tiểu động mạch, có đường kính lớn hơn động mạch toàn thân tương ứng.

Hệ thống co mạch giao cảm: sự kiểm soát của nó bởi hệ thống thần kinh trung ương

Trung tâm vận mạch ở não dẫn truyền tín hiệu phó giao cảm qua dây X đến tim và tín hiệu giao cảm qua tủy sống và sợi giao cảm ngoại vi đến hầu như tất cả động mạch, tiểu động mạch và tĩnh mạch của cơ thể.

Sinh lý hoạt động ức chế

Mỗi khi có một kích thích mới và lạ, tác động cùng một lúc với kích thích gây phản xạ có điều kiện, thì phản xạ có điều kiện đó không xuất hiện.

Thành phần của hệ renin angiotensin

Khi huyết áp động mạch giảm, phản ứng nội tại trong thận tạo ra nhiều phân tử prorenin trong các tế bào cận cầu thận để phân cắt và giải phóng renin.

Áp dụng nguyên lý khúc xạ cho các thấu kính: nguyên lý quang học nhãn khoa

Các tia sáng song song đang đi vào một thấu kính lồi. Các tia sáng đi xuyên qua đúng điểm trung tâm của thấu kính sẽ vuông góc với bề mặt kính, nên vì thế, nó xuyên qua thấu kính mà không bị đổi hướng.

Sinh lý thần kinh tiểu não

Tiểu não có chức năng điều hòa trương lực cơ, qua đó giữ thăng bằng cho cơ thể. Đồng thời, tiểu não được xem là một cơ quan kiểm soát

Phản xạ tủy sống gây co cứng cơ

Các xương bị gẫy gửi các xung động về cảm giác đau về tủy sống, gây ra co cơ xung quanh. Khi gây tê cục bộ hay gây tê toàn thân, kích thích đau biến mất, sự co thắt cũng biến mất.

Vùng dưới đồi: cơ quan đầu não của hệ limbic

Vùng dưới đồi, mặc dù kích thước nhỏ, chỉ vài cm (nặng khoảng 4 gram),  nhưng có 2 đường truyền tới tất cả cấu trúc của hệ limbic. Vùng dưới đồi và cấu trúc phụ liên quan gửi xung động đi ra theo 3 đường.

Cấu trúc vi tuần hoàn và hệ mao mạch

Tại nơi mỗi mao mạch bắt nguồn từ một tiểu động mạch, chỉ còn một sợi cơ trơn thường vòng từng quãng quanh các mao mạch. Cấu trúc này được gọi là cơ thắt trước mao mạch.

Sinh lý cân bằng nước trong cơ thể

Sự mất nước thường xảy ra một thời gian ngắn trước khi cảm thấy khát. Trẻ em, người già, người mất trí có thể không nhận biết được cảm giác khát.

Sự di chuyển của trứng đã thụ tinh trong ống dẫn trứng

Progesterone tăng tiết ra nhiều bởi hoàng thể buồng trứng đầu tiên thúc đẩy tăng thụ thể progesterone ở các tế bào cơ trơn ống dẫn trứng, sau đó progesterone kích thích các thụ thể, gây giãn ống cho phép trứng đi vào tử cung.

Sinh lý tiêu hóa ở ruột già (đại tràng)

Ruột già gồm có manh tràng, đại tràng lên, đại tràng ngang, đại tràng xuống, đại tràng sigma và trực tràng. Quá trình tiêu hóa ở ruột già không quan trọng, bởi vì khi xuống đến ruột già, chỉ còn lại những chất cặn bả của thức ăn.

Nhĩ thu và thất thu với các sóng: điện tâm đồ bình thường

Trước khi co bóp của cơ có thể xảy ra, sự khử cực phải lan truyền qua cơ. Sóng P xảy ra vào lúc bắt đầu của co bóp của tâm nhĩ, và phức bộ QRS của các sóng xảy ra vào lúc bắt đầu co bóp của tâm thất.

Sự vận chuyển CO2 trong máu và mô kẽ

Khi các tế bào sử dụng O2, hầu hết sẽ tạo ra PO2, và sự biến đổi này làm tăng PCO2 nội bào; vì PCO2 nội bào tăng cao nên CO2 khuếch tán từ tế bào vào các mao mạch và sau đó được vận chuyển trong máu đến phổi.