Samstag, 29. März 2014

Das Hören

Woher wissen wir, woher ein Geräusch stammt? Und wie wird aus einem mechanischen Signal ein elektrischer Impuls, den unser Gerhin in Musik oder gar Sprache verwandelt? Was kann alles schief gehen und wieso verstehen wir ein Gespräch in einer Menschentraube?

Ohr, Mittelohr, inneres Ohr, Cochlea
gab für HSBA

Erreichen Schallwellen unser Ohr, werden sie von der Ohrmuschel wie durch einen Trichter in den Gehörgang geleitet. Gleichzeitig hilft die Beschaffenheit der Ohrmuschel dabei, das Gehörte ungefähr zu orten. Im Inneren des Gehörganges versetzen die Schallwellen unser Trommelfell in Schwingung. Die Vibrationen werden von den kleinsten Knochen in unserem Körper mit den malerischen Namen Hammer, Amboss und Steigbügel über das ovale Fenster zur Hörschnecke (häufig als Cochlea bezeichnet) weitergeleitet.

Teil der Cochlea ist eine schneckenförmige Membran, die Basilarmembran. Die Membran ist unterschiedlich elastisch und beginnt relativ steif. Dort resonieren hohe Frequenzen. Langsame Schallwellen werden erst von dem deutlich nachgiebigeren hinteren Teil der Basilarmembran aufgenommen. Die Basilarmembran kann man sich als Verstärker vorstellen. Innerhalb der Basilarmembran liegt das Cortiorgan - unser inneres Mikrofon - dem winzige Haarzellen Teil sind. Durch Schwingungen der Basilarmembran, erzeugen die Haarzellen Reibung an der darüber liegenden Tektorialmembran - der mechanische Reiz wird zu einem elektrischen Signal.Das Signal wird auf der zentralen Hörbahn (Nervus cochlearis) zum Gehirn geleitet. Die beiden Nuclei cochleari werten die Signale des dazugehörigen Ohres jeweils einzeln aus. Zum Teil wird in der anliegenden oberen Olive nun ermittelt, woher das Signal räumlich stammt. Besonders wichtig ist dafür der zeitliche Abstand, in dem unser Ohr das Signal aufgefangen hat. 0,6 Millisekunden Unterschied reichen aus, um ein Signal orten zu können. Weiter geht es in den Colliculi inferiores, die zusätzliche optische Informationen und Informationen unseres Gleichgewichtssinns hinzuziehen.
Ein dichtes Nervenbündel, die Hörstrahlung, leitet die Signale weiter an die primäre Hörrinde - einem größeren Bereich unseres Gehirns. Wie auch die Basilarmembran der Cochlea ist dieser Bereich des Hirns an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich stark empfänglich für einzelne Frequenzen. Hier werden einzelne Töne unterschieden und weitere Informationen zur Ortung der Geräuschquelle ermittelt. Eng anliegend in der sekundären und tertiären Hörrinde werden Erinnerungen und weiter entfernte Informationen mit unserer akustischen Erfahrung verglichen. Das Wernicke Zentrum (ein weiterer Bereich der Hirnrinde) verarbeitet Signale zur Sprache.

dasGehirnInfo bietet auf dem dazugehörigen Youtubekanal ein äußerst anschauliches, hervorragend synchronisiertes Erklärvideo: Hören - Wie funktioniert das Ohr?


Reizfilter

Besonders bemerkenswert ist eine naturgegebene Eigenschaft, mit der wir Reize filtern. Wir nehmen z.b. unseren eigenen Herzschlag, Blutfluss und Atmung nicht permanent aktiv wahr. Auch nehmen wir weder ultraviolettes Licht noch Ultraschall wahr. Diese starren Reizfilter sind für unser Überleben wichtig: Bei Reizüberflutung könnten wir uns nicht auf die Signale konzentrieren, die eine Gefahr für uns darstellen.
Variable Reizfilter ermöglichen es uns, ein einzelnes Instrument aus einem Orchester oder einen Gesprächsteilnehmer in einem vollen Café wahrzunehmen. Wir schränken unterbewusst situationsbedingt unsere Wahrnehmung ein.

Behinderungen

Die Ursachen dafür, sein Gehör zu verlieren oder taub zu sein, sind so vielfältig und komplex wie der gesamte Hörprozess. Behinderungen der akustischen Wahrnehmung fangen mit einem verunreinigten Hörkanal oder einem beschädigten Trommelfell an. Unsere Innenohrknöchelchen können bei Otosklerose verhärten oder gar brechen - damit wird das Signal des Trommelfeldes eingeschränkt oder gar nicht mehr übertragen.
Verschleiß der Haarzellen sind die häufigste Ursache für verminderte Hörwahrnehmung im Alter: Gerade die sehr feinen und empfindlichen äußeren Haarzellen für hohe Frequenzen können verkümmern. Hohe Frequenzen oder leise Geräusche, die wir besonders für Spracherkennung benötigen, werden kaum noch an die Tektorialmembran übertragen.
Neben mechanischen Beeinträchtigungen können Defekte der übertragenden Nerven sowie jeder einzelnen Komponente des Hirns, die mit der Verarbeitung von akustischen Signalen beschäftigt ist, treten. Bei nicht funktionierenden Reizfiltern (aus psychischen Gründen) sind Menschen ebenfalls kaum noch in der Lage, Sprache aus unüberschaubaren Geräuschkulissen zu sondieren.

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