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耳朵和听力机制

耳朵将空气的振动转换成电信号,然后由大脑处理。

成绩6 – 12

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问题

  • 真的还是假的?耳蜗内充满着由镫骨震动而产生波动的的液体。
  • 真的还是假的?相同频率的声音总是被耳蜗内的同一地方吸收。
  • 真的还是假的?连接到鼓膜的最外层听小骨是砧骨。
  • 真的还是假的?声波在耳咽管内产生信号。
  • 真的还是假的?耳咽管也就是常说的咽鼓管。
  • 真的还是假的?镫骨的基座紧密地嵌入到耳蜗的卵圆窗。
  • 健康的耳朵可感知什么频率的声波?
  • 什么样的声音在耳蜗基部被吸收?
  • 听觉皮层位于大脑皮层的什么部位?
  • 鼓室与咽腔由什么连接?
  • 中耳与外耳由什么隔开?
  • 耳中哪里能产生电信号?
  • 耳蜗位于什么位置?
  • 耳廓由哪种类型的组织构成?
  • 以下哪项不属于听小骨?
  • 声音是在哪里产生的?
  • 由低音产生的低频振动在哪里被吸收?
  • 哪对脑神经称为前庭蜗神经?
  • 听小骨位于何处?

场景

听力机制

听力机制

  • 耳廓 - 引导声波进入外耳道, 主要由纤维软骨组成。
  • 外耳道 - 将声波传向鼓膜的通道。耳道的表皮会生成耳垢,用以保护其不受损伤和感染。过多的耳垢可能会妨碍声音在耳道内的传播,导致暂时性听力损失。
  • 中耳 - 包含鼓室和听小骨。通过咽鼓管与咽腔连接。
  • 内耳 - 在平衡觉和听觉上起至关重要的作用。
  • 位听神经 - 第8对脑神经,将信号从内耳的耳蜗传送到大脑。此神经也携带平衡觉信息,因此还被称为前庭蜗神经。
  • 听觉通路 - 听觉神经在大脑中的延续。其轴突通过丘脑将信号传递到听觉皮层。
  • 听觉中枢 - 位于颞叶的大脑皮层,用来处理声音。其音调敏感区域会通过不同的音高被激活。
  • 咽鼓管 - 连接鼻腔与中耳(鼓室)。它可以维持中耳和外界压强之间的平衡。它通常在吞咽时打开; 当它被长时间封闭时,中耳的压强下降,会引起耳塞。当外部压强变化时,我们可以听到杂音:因为耳咽管打开,气流会进入(如果外部压强较高)或者流出(如果外部压强较低)鼓室。
耳

  • 耳廓 - 引导声波进入外耳道, 主要由纤维软骨组成。
  • 外耳道 - 将声波传向鼓膜的通道。耳道的表皮会生成耳垢,用以保护其不受损伤和感染。过多的耳垢可能会妨碍声音在耳道内的传播,导致暂时性听力损失。
  • 中耳 - 包含鼓室和听小骨。通过咽鼓管与咽腔连接。
  • 内耳 - 在平衡觉和听觉上起至关重要的作用。
  • 位听神经 - 第8对脑神经,将信号从内耳的耳蜗传送到大脑。此神经也携带平衡觉信息,因此还被称为前庭蜗神经。
  • 听觉通路 - 听觉神经在大脑中的延续。其轴突通过丘脑将信号传递到听觉皮层。
  • 听觉中枢 - 位于颞叶的大脑皮层,用来处理声音。其音调敏感区域会通过不同的音高被激活。
  • 咽鼓管 - 连接鼻腔与中耳(鼓室)。它可以维持中耳和外界压强之间的平衡。它通常在吞咽时打开; 当它被长时间封闭时,中耳的压强下降,会引起耳塞。当外部压强变化时,我们可以听到杂音:因为耳咽管打开,气流会进入(如果外部压强较高)或者流出(如果外部压强较低)鼓室。
听小骨

听小骨

  • 鼓膜 - 一层分隔中耳与外耳的膜。声波使其产生振动,该振动被传递到听小骨。当在鼓膜上实施穿刺形成一个小切口时,可以导出中耳里发炎的脓液。
  • 锤骨 - 听小骨的最外层,它将鼓膜的震动传到砧骨。
  • 砧骨 - 位于三块听小骨中间,将锤骨的振动发送给镫骨。
  • 镫骨 - 听小骨的最内层,它将砧骨的振动传递到耳蜗。是人体中最小的骨头。
耳蜗

耳蜗

  • 三个半规管 - 感知头部的角加速度。当头部转到任意一个方向,半规管的感受细胞就会产生一个信号,该信号然后由位听神经(前庭蜗神经)的轴突传送到大脑。
  • 前庭阶 - 前庭阶(外淋巴)的液体由镫骨振动产生流动,并向耳蜗的顶部传播。
  • 蜗管 - 由赖斯纳氏膜与前庭阶隔开, 并由基底膜与鼓阶隔开。内含液体(内淋巴)。
  • 鼓阶 - 内含液体(外淋巴)。振动在鼓阶内由耳蜗顶部向底部传播。
  • 位听神经 - 第8对脑神经,将信号从内耳的耳蜗传送到大脑。此神经也携带平衡觉信息,因此还被称为前庭蜗神经。
  • 前庭窗 - 它覆盖有结缔组织膜。振动在充满液体的下蜗管推向圆窗。圆窗是耳蜗的‘出口’。
  • 蜗窗 - 它被称为卵圆膜的结缔组织膜覆盖。 嵌于镫骨的基部;卵圆膜将镫骨的振动传递到充满液体的上部蜗管。卵圆窗是耳蜗的‘入口’。
柯蒂氏器

柯蒂氏器

  • 听毛细胞 - 当振动被吸收时,基底膜和盖膜的运动是相互作用的。柯蒂氏器的毛细胞中的纤毛推动盖膜并使其摇摆,从而产生信号。连续暴露在噪音环境下可引起听毛细胞损伤,导致永久性听力破坏。这就是为什么适当的噪声保护是非常重要的。
  • 蜗管盖膜 - 当振动被吸收时,基底膜和盖膜的运动是相互作用的。柯蒂氏器的毛细胞中的纤毛推动盖膜并使其摇摆,从而产生信号。
  • 基底膜 - 基底膜开始振动是源于耳蜗内淋巴液体的波动。它导致了基底膜和蜗管盖膜的相互作用。
  • 神经纤维
频率原理

频率原理

According to tonotopy, the pitch is determined by where the vibration is generated along the basilar membrane in the inner ear. Higher frequency sounds cause vibrations of higher frequency in the liquid, which are absorbed in the initial section of the membrane. Lower frequency vibrations generated by deep sounds enter the cochlea and are absorbed closer to the tip. When a vibration is absorbed, an electrical signal is produced, which is transmitted into the brain. The pitch of the sound is encoded by the site of absorption.

Georg von Békésy (1899–1972), a Hungarian-American biophysicist, proved this theory through various experiments. His discoveries significantly advanced the understanding of the mechanism of hearing. In 1961, he was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine 'for his discoveries of the physical mechanism of stimulation within the cochlea.'

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