Исследование особенностей бинаурального слуха.

Способность человека слышать двумя ушами получила название бинаурального слуха. Благодаря бинауральному слуху человек способен точно локализовать источник звука в пространстве. Один из механизмов локализации звука основан на разнице в силе звука в обоих ушах вследствие их различной удаленности от источника звука.

Для работы необходимы: фонендоскопы с одинаковыми и разными по длине трубками, спирт, ватные шарики.

Методика: Испытуемый сидит на стуле, закрыв глаза и не вращая головой. Убедитесь в способности испытуемого локализовать звук, хлопая в ладоши спереди, сзади, справа, слева от него. а) Вставьте в уши испытуемого трубки фонендоскопа одинаковой длины. Чашечку фонендоскопа поместите за спину испытуемого. Хлопните в ладоши перед фонендоскопом и предложите локализовать звук. б) Вставьте в уши разные по длине трубки другого фонендоскопа и также поместите его за спину испытуемого. Повторите исследование. Обычно испытуемый локализует звук со стороны короткой трубки.

Рекомендации к оформлению протокола: 1. Зарисуйте схему, поясняющую механизм локализации звука во втором случае. 2. Объясните выявленный в эксперименте механизм локализации звука. 3. В выводе укажите роль бинаурального слуха в жизнедеятельности человека и функциональное значение периферического отдела органа слуха. 4. Нарисуйте общую схему строения слуховой сенсорной системы, дайте характеристику свойств её основных отделов.

Ситуационные задачи для самостоятельного решения:

1. Пациенту закапали в глаза раствор атропина, после чего он стал плохо видеть близко расположенные предметы, зрение вдаль не изменилось. Каков физиологический механизм этого нарушения?
2. У пациента наблюдается резкое ухудшение зрения в сумерках, днем острота зрения нормальная. Почему?
3. При исследовании полей зрения у человека обнаружено, что латеральные части изображения левого и правого глаза отсутствуют. В каком участке зрительного анализатора повреждение?
4. При исследовании полей зрения у человека обнаружено, что левые половины обоих глаз не видят. В каком участке зрительного анализатора повреждение?
5. При исследовании полей зрения у человека обнаружено, что он полностью не видит левым глазом, хотя сам глаз не поврежден. В каком участке зрительного анализатора находится повреждение?

6. Темной звездной ночью, рассматривая небо, в центре поля зрения мы видим небольшое количество ярких крупных звезд, а по периферии - множество звезд разной величины и яркости. Объясните это явление.

7. При определении границ поля зрения с помощью периметра цвет- ная марка кажется бесцветной, когда находится на периферии. По мере перемещения марки к середине дуги периметра испытуемый начинает различать её цвет. Объясните это явление.

8. Как изменится функция зрительной сенсорной системы при полном повреждении затылочных долей коры больших полушарий?

9. После длительной поездки в автобусе у человека наблюдаются: головокружение, тошнота, частый пульс, бледность и потливость кожных покровов, неадекватная освещению ширина зрачков, тремор конечностей, нетвердая походка. Как объяснить такие симптомы?

10. На каком этапе полета происходит наибольшее раздражение вестибулярного аппарата пассажира самолета (взлёт, равномерное движение, посадка) и почему?

11. На экспертизу привезли человека, который утверждал, что не слышит звуков. У него зарегистрировали ЭЭГ. Какой метод исследования использовался? Какие изменения ЭЭГ позволили опровергнуть ложное утверждение обследуемого?

Ситуационные задачи повышенной трудности с ответами:

1. Почему под водой определить, откуда исходит звук, значительно трудней, чем в воздушной среде?

Скорость распространения волны зависит от упругих свойств среды, от ее плотности. А плотность воды намного больше плотности воздуха. Поэтому в воде скорость звука в несколько раз быстрее, чем в воздухе. Система «бинаурального слуха», позволя­ющая определять местоположение источника звука, анализирует разницу между временем прихода звука в левое и правое ухо. В зави­симости от результата этого анализа мы поворачиваем голову до тех пор, пока мозг перестанет улавливать разницу. В этом случае мы будем смотреть прямо на источник звука. В воде же скорость звука настоль­ко велика, что указанная разница минимальна, и мозг уже не может определить ее с достаточной точностью.

2. У человека, не страдающего каким-либо специфическим заболе­ванием органа слуха, верхний порог частоты воспринимаемых звуков составляет 8 000 Гц. Можно ли предположить, что у этого человека увеличена скорость пульсовой волны?

Если вопрос показался Вам лишенным смысла, обратите внимание на следующее. Конечно, между частотными порогами слу­ха и скоростью пульсовой волны нет никакой прямой связи. Верхний порог слуховых частот составляет 20000 Гц. Значит, у данного человека порог снижен. Поскольку заболе­вания слуховой системы отсутствуют, остается предположить, что дело в возрасте — старые люди обычно перестают слышать очень высокие звуки. В то же время в старости, как правило, возникают атеросклеротические изменения в стенках сосудов (хотя и не абсолютно обязательно). Стенки становятся более жесткими, а это приводит к увеличению ско­рости пульсовой волны.

3. Глаз лягушки видит немного, но он прекрасно приспособлен к ловле насекомых — основной их пищи. Все насекомые подвижны. В сетчатке глаза лягушки есть специальные детекторы, четко выделя­ющие движущийся предмет. Но неподвижные объекты лягушка просто не видит. Летом лабораторным лягушкам требуется много корма. Ловить и запускать в лягушатник живых мух хорошо в мультфильме, но не в на­учных лабораториях. Можно приучить лягушек питаться маленькими кусочками мяса. Но даже гору такой закуски лягушки не увидят, по­скольку она неподвижна. Как же ученые, вышли из затруднительного положения?

Задача не столь научная, сколько развлекательная. Действительно, как заставить лягушку увидеть неподвижный кусочек мяса? Так уж устроила природа ее зрительную систему, что неподвижный предмет на сетчатку ее глаза не действует. Значит, заставим кусочек мяса двигаться. Ученые придумали специальную кормушку в виде небольшой вращающейся карусели, по периметру которой были размещены кусочки мяса. Лягушки увидели пищу, сказали «спасибо», и дело пошло на лад.

4. Как ни странно, но глаз человека подобен лягушачьему в том отношении, что и мы перестаем видеть неподвижную точку, если она хотя бы несколько секунд действует на одни и те же элементы сетчатки. Однако этого не происходит и, как известно, можно весьма долго созерцать неподвижный предмет, «уставивши» на него взгляд. Как же это получается?

Глазное яблоко постоянно совершает очень мелкие, так называемые саккадические скачки. Благодаря этому изображение неподвижной светящейся точки все время попадает на различные элементы сетчатки. В специальных экспериментах были зарегистрированы такие постоянные микроперемещения глазного яблока при рассматривании тех или иных неподвижных предметов. В этой задаче еще раз иллюстрируется принцип адаптивности. Он про­является в том, что, если не удается устранить затруднения, связанные с прин­ципиальными особенностями какого-либо механизма, то создается дополни­тельный механизм, позволяющий компенсировать эти затруднения. Если нельзя заставить фоторецеп­тор постоянно реагировать на одно и то же раздражение, значит, необходим механизм, позволяющий направлять это раздражение в разные фоторецепторы.

5. В отличие от других тканей, хрусталик в течение жизни человека постепенной дегенерирует из-за недостаточности метаболизма. Это приводит почти у всех людей к потере его эластичности, а у многих и к его помутнению. Чем объяснить такое свойство хрусталика?

Питание всех тканей осуществляется через систему капилляров. Но есть структуры, к которым предъявляются совершенно особые требования по сравнению со всеми другими в организме. Это — роговица и хрусталик. Они должны быть прозрачными и пропускать свет. Если бы их питание происходило, как и везде, через капилляры, то из-за красного цвета крови мы бы постоянно видели красную пелену. Поэтому прозрачные ткани глаза получают все, что им нужно, не через кровь, а из внутриглазной жидкости, заполняющей переднюю камеру глаза. В нее же удаляются продукты обмена. Все это осуществляется путем диффузии. Такой тип питания менее надежен, чем при помощи кровоснабжения. Поэтому в хрусталике и роговице чаше возникают возрастные нарушения метаболизма, приводящие к их помутнению.

6. Человек страдает тугоухостью. Если при нем играют на скрип­ке или заставляют звучать камертон, он этого не слышит. Что сделать, чтобы он услышал хотя бы один из этих звуков?

Восприятие звуков может происходить за счет воз­душной проводимости и костной проводимости. При тугоухости ухудшается воздушная проводимость, например, за счет нарушения нормальной подвиж­ности слуховых косточек. Однако может сохраниться костная проводимость. Чтобы убедиться в этом, нужно поставить на какой-либо участок головы (луч­ше всего на сосцевидный отросток) звучащий предмет. Его колебания будут передаваться не только по воздуху, но и костям черепа, а от них рецепторному аппарату внутреннего уха, и звук может быть услышан. Камертон можно приставить к голове его ножкой, а колеблющиеся струны скрипки — нельзя.

7. Овальное и круглое окно в костной капсуле улитки затянуты эластичной мембраной. Если бы эта мембрана стала жесткой, восприятие звуков нарушилось бы. В чем причина этого?

Овальное окно передает колебания слуховых косточек перилимфе. Круглое окно обеспечивает возможность смещения перилимфы под влиянием колебаний мембраны овального окна, так как мембрана круглого окна также способна выпячиваться. Если бы обе эти мембраны стали жесткими, то перилимфа не могла бы смешаться, так как жидкость несжимаема. Таким образом, в обоих случаях не могло бы в конечном счете происходить раздражение волосковых клеток кортиевого органа и не происходило бы восприятие звука.

Дополнительная информация: