Bücherregal (Deutsch)
Das ultimative Ziel afferenter auditorischer Informationen ist der auditive Kortex. Obwohl der auditive Kortex eine Reihe von Unterteilungen aufweist, kann eine breite Unterscheidung zwischen einem Primärbereich und peripheren oder Gürtelbereichen getroffen werden. Der primäre auditive Kortex (A1) befindet sich auf dem oberen Temporalgyrus im Temporallappen und erhält Punkt-zu-Punkt-Input von der ventralen Teilung des medialen Genikulatkomplexes; Somit enthält es eine genaue Tonotopenkarte. Die Gürtelbereiche des auditorischen Kortex erhalten eine diffusere Eingabe von den Gürtelbereichen des medialen Genikularkomplexes und sind daher in ihrer tonotopischen Organisation weniger genau.
Der primäre auditive Kortex (A1) verfügt über eine topografische Karte des Cochlea (Abbildung 13.14) haben ebenso wie der primäre visuelle Kortex (V1) und der primäre somatische sensorische Kortex (S1) topografische Karten ihrer jeweiligen sensorischen Epithelien. Im Gegensatz zu den visuellen und somatischen sensorischen Systemen hat die Cochlea den akustischen Reiz jedoch bereits zerlegt, so dass er tonotop entlang der Länge der Basilarmembran angeordnet ist. Somit soll A1 eine Tonotopenkarte umfassen, ebenso wie die meisten aufsteigenden Hörstrukturen zwischen der Cochlea und dem Cortex. Orthogonal zur Frequenzachse der Tonotopenkarte befindet sich eine gestreifte Anordnung binauraler Eigenschaften. Die Neuronen in einem Streifen werden von beiden Ohren angeregt (und werden daher EE-Zellen genannt), während die Neuronen im nächsten Streifen von einem Ohr angeregt und vom anderen Ohr (EI-Zellen) gehemmt werden. Die EE- und EI-Streifen wechseln sich ab, eine Anordnung, die an die Augendominanzsäulen in V1 erinnert (siehe Kapitel 12). Die Arten der sensorischen Verarbeitung, die in den anderen Bereichen des auditorischen Kortex auftreten, sind nicht gut verstanden, aber sie sind wahrscheinlich wichtig für die Verarbeitung natürlicher Geräusche höherer Ordnung, einschließlich derjenigen, die für die Kommunikation verwendet werden. Es scheint, dass einige Bereiche auf die Verarbeitung von Frequenzkombinationen spezialisiert sind, während andere auf die Verarbeitung von Amplituden- oder Frequenzmodulationen spezialisiert sind.
Abbildung 13.14
Der menschliche auditive Kortex. (A) Diagramm, das das Gehirn in der linken Seitenansicht zeigt, einschließlich der Tiefen des lateralen Sulkus, wo ein Teil des auditorischen Kortex, der den oberen temporalen Gyrus einnimmt, normalerweise verborgen liegt. Der primäre auditive Kortex (A1) ist (mehr …)
Klänge, die für die intraspezifische Kommunikation besonders wichtig sind, haben häufig eine hochgeordnete zeitliche Struktur. Beim Menschen ist das beste Beispiel für solche zeitlich variierenden Signale die Sprache, bei der verschiedene phonetische Sequenzen als unterschiedliche Silben und Wörter wahrgenommen werden. Verhaltensstudien an Katzen und Affen zeigen, dass der auditive Kortex besonders wichtig für die Verarbeitung zeitlicher Tonfolgen ist. Wenn der auditive Kortex bei diesen Tieren abgetragen wird, verlieren sie die Fähigkeit, zwischen zwei komplexen Geräuschen zu unterscheiden, die die gleichen Frequenzkomponenten haben, sich jedoch in der zeitlichen Abfolge unterscheiden. Ohne den auditorischen Kortex können Affen also einen bestimmten Kommunikationsklang nicht von einem anderen unterscheiden. Studien an menschlichen Patienten mit bilateraler Schädigung des auditorischen Kortex zeigen auch schwerwiegende Probleme bei der Verarbeitung der zeitlichen Reihenfolge der Geräusche. Es ist daher wahrscheinlich, dass bestimmte Regionen des menschlichen auditorischen Kortex auf die Verarbeitung elementarer Sprachlaute sowie anderer zeitlich komplexer akustischer Signale wie Musik spezialisiert sind. In der Tat liegt Wernickes Bereich, der für das Verständnis der menschlichen Sprache entscheidend ist, im sekundären Hörbereich (Abbildung 13.15; siehe auch Kapitel 27).
Abbildung 13.15
Die menschlichen auditorischen kortikalen Bereiche im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Sprachlauten. (A) Diagramm des Gehirns in der linken Seitenansicht mit Positionen auf der intakten Hemisphäre. (B) Ein schiefer Schnitt (Ebene der gestrichelten Linie in A) zeigt die kortikalen Bereiche auf der oberen (mehr …)