aAnatomía y fisiología de la audición aMecánica coclear

La
La audición
audición
Anatomía y fisiología de la
audición
Mecánica coclear
Representación de los sonidos
en el nervio auditivo
Joaquim Llisterri
Anatomía
Anatomía del
del oído
oído
• Oído externo
• Medio aéreo
• Oído medio
• Medio aéreo
• Oído interno
• Medio líquido
Joaquim Llisterri
DENES,
DENES,P.B.P.B.-PINSON,
PINSON,E.N.
E.N.(1963)
(1963)The
TheSpeech
SpeechChain;
Chain;the
thePhysics
Physicsand
and
Biology
BiologyofofSpoken
SpokenLanguage.
Language.Garden
GardenCity,
City,N.Y.:
N.Y.:Anchor
AnchorPress
Press/ /Doubleday
Doubleday
(Anchor
(AnchorScience
ScienceStudy
StudySeries).
Series).New
NewYork:
York:W.H.
W.H.Freeman,
Freeman,1993
19932nd
2ndEdition
Edition
Joaquim Llisterri
Oído
Oído externo
externo
• Medio aéreo
• Aurícula
• Localización frecuencial
• Canal auditivo externo
• Función protectora
Joaquim Llisterri
Oído
Oído medio
medio
• Medio aéreo
• Membrana timpánica
• Transmisión de vibraciones desde
el oído externo
Joaquim Llisterri
Oído
Oído medio
medio
• Martillo, yunque y estribo
• Mecanismo de transmisión,
amplificación y protección
• Ventana oval
• Transmisión de vibraciones al oído
medio
Joaquim Llisterri
DENES,
DENES,P.B.P.B.-PINSON,
PINSON,E.N.
E.N.(1963)
(1963)The
TheSpeech
SpeechChain;
Chain;the
thePhysics
Physicsand
and
Biology
BiologyofofSpoken
SpokenLanguage.
Language.Garden
GardenCity,
City,N.Y.:
N.Y.:Anchor
AnchorPress
Press/ /Doubleday
Doubleday
(Anchor
(AnchorScience
ScienceStudy
StudySeries).
Series).New
NewYork:
York:W.H.
W.H.Freeman,
Freeman,1993
19932nd
2ndEdition
Edition
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
of
Wisconsin
University of Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
Universityof
ofWisconsin
Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Oído
Oído interno
interno
• Medio líquido
• Laberinto
• Cóclea
• Rampa vestibular
• Rampa timpánica
• Canal coclear
Joaquim Llisterri
DENES,
DENES,P.B.P.B.-PINSON,
PINSON,E.N.
E.N.(1963)
(1963)The
TheSpeech
SpeechChain;
Chain;the
thePhysics
Physicsand
and
Biology
BiologyofofSpoken
SpokenLanguage.
Language.Garden
GardenCity,
City,N.Y.:
N.Y.:Anchor
AnchorPress
Press/ /Doubleday
Doubleday
(Anchor
(AnchorScience
ScienceStudy
StudySeries).
Series).New
NewYork:
York:W.H.
W.H.Freeman,
Freeman,1993
19932nd
2ndEdition.
Edition.
Joaquim Llisterri
SCHNEIDERMAN,
SCHNEIDERMAN,C.R.
C.R.(1984)
(1984)Basic
BasicAnatomy
Anatomyand
andPhysiology
PhysiologyininSpeech
Speechand
and
Hearing.
Hearing.San
SanDiego
Diego--London:
London:College
CollegeHill
HillPress
Press--Croom
CroomHelm.
Helm.
Joaquim Llisterri
SCHNEIDERMAN,
SCHNEIDERMAN,C.R.
C.R.(1984)
(1984)Basic
BasicAnatomy
Anatomyand
andPhysiology
PhysiologyininSpeech
Speechand
and
Hearing.
San
Diego
London:
College
Hill
Press
Croom
Helm.
Hearing. San Diego - London: College Hill Press - Croom Helm.
Joaquim Llisterri
DENES,
DENES,P.B.P.B.-PINSON,
PINSON,E.N.
E.N.(1963)
(1963)The
TheSpeech
SpeechChain;
Chain;the
thePhysics
Physicsand
and
Biology
BiologyofofSpoken
SpokenLanguage.
Language.Garden
GardenCity,
City,N.Y.:
N.Y.:Anchor
AnchorPress
Press/ /Doubleday
Doubleday
(Anchor
(AnchorScience
ScienceStudy
StudySeries).
Series).New
NewYork:
York:W.H.
W.H.Freeman,
Freeman,1993
19932nd
2ndEdition.
Edition.
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
Universityof
ofWisconsin
Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
of
Wisconsin
University of Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
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Joaquim Llisterri
DENES,
DENES,P.B.P.B.-PINSON,
PINSON,E.N.
E.N.(1963)
(1963)The
TheSpeech
SpeechChain;
Chain;the
thePhysics
Physicsand
and
Biology
BiologyofofSpoken
SpokenLanguage.
Language.Garden
GardenCity,
City,N.Y.:
N.Y.:Anchor
AnchorPress
Press/ /Doubleday
Doubleday
(Anchor
(AnchorScience
ScienceStudy
StudySeries).
Series).New
NewYork:
York:W.H.
W.H.Freeman,
Freeman,1993
19932nd
2ndEdition.
Edition.
Joaquim Llisterri
Oído
Oído interno
interno
• Órgano de Corti
• Célular ciliares entre la membrana
tectorial y la membrana basilar
• Las células ciliares son sensibles a
la ondulación de la membrana
basilar
Joaquim Llisterri
AINSWORTH,
AINSWORTH,W.A.(1976)
W.A.(1976)Mechanisms
MechanismsofofSpeech
SpeechRecognition.
Recognition.London:
London:
Pergamon
Press
(International
Series
in
Natural
Pergamon Press (International Series in NaturalPhilosophy,
Philosophy,85).
85).
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
of
Wisconsin
University of Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
Universityof
ofWisconsin
Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
of
Wisconsin
University of Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Función
Función de
de la
la cóclea
cóclea
• Transformación de las vibraciones mecánicas
en impulsos nerviosos
• El desplazamiento de los fluidos cocleares
provocado por la vibración de la ventana oval
produce la ondulación de la membrana basilar
• El movimiento de la membrana basilar excita
las célular ciliares
• Las célular ciliares están conectadas con las
fibras nerviosas que forman el nervio auditivo
Joaquim Llisterri
Wisconsin
WisconsinAuditory
AuditoryPage,
Page,Department
Departmentof
ofNeurophysiology,
Neurophysiology,
University
of
Wisconsin
University of Wisconsin
http://www.neurophys.wisc.edu/
http://www.neurophys.wisc.edu/
Joaquim Llisterri
Selectividad
Selectividad frecuencial
frecuencial de
de la
la cóclea
cóclea
• Mecanismo estudiado por G. von Békésy
• Diferencias en la frecuencia de resonancia de la
cóclea en función de los cambios de sección que
experimenta
• Sonidos de frecuencia baja
• Vibraciones en el ápex
• Sonidos de frecuencia alta
• Vibraciones en la base
Joaquim Llisterri
PICKLES,
PICKLES,J.O.
J.O.(1982)
(1982) An
AnIntroduction
Introductionto
tothe
thePhysiology
Physiology
of
Hearing.
London:
Academic
Press.
of Hearing. London: Academic Press.
Joaquim Llisterri
PICKLES,
PICKLES,J.O.
J.O.(1982)
(1982) An
An
Introduction
to
Introduction tothe
the
Physiology
PhysiologyofofHearing.
Hearing.
London:
London:Academic
AcademicPress.
Press.
Joaquim Llisterri
Representación
Representación de
de los
los sonidos
sonidos en
en el
el nervio
nervio
auditivo
auditivo
• Las fibras del nervio auditivo son
excitadas por los movimientos de las
células ciliares
• Cada fibra tienen una frecuencia
característica a la cual es más sensible
• En función de la intensidad del estímulo
se producen diferentes ritmos de
descarga de las fibras del nervio auditivo
Joaquim Llisterri
Representación
Representaciónde
delos
lossonidos
sonidosvocálicos
vocálicosen
enelelnervio
nervio
auditivo
auditivo(Delgutte
(Delgutte--Kiang,
Kiang,1984)
1984)
• Para cada vocal la respuesta varía en
función de la frecuencia característica de
la fibra
• Para cada frecuencia característica las
respuestas difieren en función de la vocal
• Las respuestas de fibras individuales
informan sobre la identidad del
estímulo
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)
"Speech
"SpeechCoding
Codingininthe
theAuditory
AuditoryNerve:
Nerve:I:I:
Vowel-Like
Sounds",
Journal
of
Vowel-Like Sounds", Journal ofthe
the
Acoustical
AcousticalSociety
SocietyofofAmerica
America75,
75,3:3:866-878.
866-878.
Índice de sincronización
(0-1) entre las descargas
de las fibras del nervio
auditivo según su
frecuencia
característica (CF) y los
componentes
frecuenciales de la vocal
(F1, F2)
Joaquim Llisterri
Representación
Representaciónde
delos
lossonidos
sonidosvocálicos
vocálicosen
enelelnervio
nervio
auditivo
auditivo(Delgutte
(Delgutte--Kiang,
Kiang,1984)
1984)
• Los componentes frecuenciales de mayor
amplitud en la respuesta de las fibras del
nervio auditivo son armónicos próximos
a
• La frecuencia del fundamental
• La frecuencia de un formante
• La frecuencia característica de la fibra
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingin
inthe
the
Auditory
Nerve:
I:
Vowel-Like
Sounds",
Journal
of
the
Acoustical
Auditory Nerve: I: Vowel-Like Sounds", Journal of the Acoustical
Society
Societyof
ofAmerica
America75,
75,3:
3:866-878.
866-878.
Joaquim Llisterri
Relación
Relación con
con la
la dimensiones
dimensiones fonéticas
fonéticas
• Abierto - cerrado: respuesta en la región
de fibras de frecuencia característica
cercana al F1
• Anterior - posterior: respuesta en la
región de fibras de frecuencias
característica cercana al F2
• Compacto - difuso: respuesta en una
región de frecuencia característica
intermedia
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingin
inthe
the
Auditory
Nerve:
III:
Voiceless
Fricative
Consonants",
Journal
Auditory Nerve: III: Voiceless Fricative Consonants", Journalof
ofthe
the
Acoustical
Society
of
America
75,3:
887-896.
Acoustical Society of America 75,3: 887-896.
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingin
inthe
the
Auditory
AuditoryNerve:
Nerve:III:
III:Voiceless
VoicelessFricative
FricativeConsonants",
Consonants",Journal
Journalof
ofthe
the
Acoustical
AcousticalSociety
Societyof
ofAmerica
America75,3:
75,3:887-896.
887-896.
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingininthe
theAuditory
Auditory
Nerve:
Nerve:IV.
IV.Sounds
Soundswith
withConsonant-Like
Consonant-LikeDynamic
DynamicCharacteristics",
Characteristics",Journal
Journal
ofofthe
theAcoustical
AcousticalSociety
SocietyofofAmerica
America 75,3:
75,3:897-907.
897-907.
Respuestas espacio-temporales del nervio
auditivo evocadas por el estímulo [da]
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingininthe
theAuditory
Auditory
Nerve:
Nerve:IV.
IV.Sounds
Soundswith
withConsonant-Like
Consonant-LikeDynamic
DynamicCharacteristics",
Characteristics",Journal
Journal
ofofthe
theAcoustical
AcousticalSociety
SocietyofofAmerica
America 75,3:
75,3:897-907.
897-907.
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingininthe
theAuditory
Auditory
Nerve:
Nerve:IV.
IV.Sounds
Soundswith
withConsonant-Like
Consonant-LikeDynamic
DynamicCharacteristics",
Characteristics",Journal
Journal
ofofthe
theAcoustical
AcousticalSociety
SocietyofofAmerica
America 75,3:
75,3:897-907.
897-907.
Joaquim Llisterri
DELGUTTE,
DELGUTTE,B.B.-KIANG,
KIANG,N.Y.S.
N.Y.S.(1984)
(1984)"Speech
"SpeechCoding
Codingininthe
theAuditory
Auditory
Nerve:
Nerve:IV.
IV.Sounds
Soundswith
withConsonant-Like
Consonant-LikeDynamic
DynamicCharacteristics",
Characteristics",Journal
Journal
ofofthe
theAcoustical
AcousticalSociety
SocietyofofAmerica
America 75,3:
75,3:897-907.
897-907.
Joaquim Llisterri
Categorías
Categorías fonéticas
fonéticas
• Las bases de las categorías fonéticas
pueden depender en parte de las
propiedades de sistema auditivo
Joaquim Llisterri