L' udito umano è la capacità degli esseri umani di ascoltare e interpretare i suoni .
Possiamo studiare l'udito dal punto di vista della fisiologia , e poi ci interesseremo al funzionamento dell'orecchio , esterno e interno , che è l'organo più coinvolto nell'udito .
Da un punto di vista medico , siamo interessati ai difetti dell'udito di cui i pazienti possono lamentarsi. Per rilevare questi problemi mediante esami precoci, definiamo l'udito normale. Le differenze vanno dalla presbiacusia , una diminuzione della normale acuità uditiva con l'invecchiamento, alla sordità ; mentre altri pazienti soffrono di acufene . Stiamo cercando le cause infettive, traumatiche o ambientali di queste carenze.
La psicoacustica è la branca della psicologia e delle neuroscienze che studia la percezione dei suoni, compresa la trasformazione del suono in impulsi nervosi, il loro trattamento specializzato dei neuroni , il loro confronto con le tracce della memoria e la loro associazione con il significato. Cerca i limiti di questa percezione, così come le sue modalità di azione.
L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo esterno . Il padiglione cattura le onde acustiche, le trasmette al canale uditivo esterno . Il padiglione, per la sua geometria , consente di avere un udito dotato di direttività in senso verticale.
Il corno amplifica le frequenze intorno ai 5 kilohertz (kHz) di pochi decibel , il canale uditivo esterno amplifica quelle intorno ai 2,5 e 4 kHz di dieci decibel . L'effetto totale del corpo (spalle, testa) e dell'orecchio esterno genera generalmente un'amplificazione compresa tra 5 e 20 decibel tra 2000 e 7000 Hz .
Orecchio medioSituato in una cavità ossea del cranio (sempre in aria) accanto all'orecchio interno, trasmette le variazioni di pressione acustica dal orecchio esterno al interno all'orecchio , adattando l' impedenza acustica . Nel mezzo liquido dell'orecchio interno, la gamma di movimenti è ridotta, la loro forza è aumentata.
L'orecchio medio comprende il timpano e la catena degli ossicini.
Il timpano Il timpano è una membrana che separa l'orecchio interno dall'orecchio esterno. La faccia esterna è soggetta alle vibrazioni trasmesse dal condotto uditivo, mentre la tromba di Eustachio , comunicando con il rinofaringe , mantiene la faccia interna a pressione atmosferica . Il suono fa vibrare il timpano. La catena degli ossicini In primo luogo, cogliendo i movimenti del timpano, il martello trasmette la sua energia all'incudine che, in secondo luogo, effettua una moltiplicazione dei movimenti che verranno applicati alla staffa .Due muscoli antagonisti influenzano l'ampiezza di input dei suoni nell'orecchio medio:
L'orecchio interno, alloggiato nel labirinto osseo, contiene due organi inseparabili:
L'elemento sensoriale dell'udito è l'organo di Corti. Questo organo è racchiuso nel canale cocleare e bagna l'endolinfa. Supportato dalla membrana basilare, l'organo di Corti si estende per tutta la lunghezza della coclea e contiene migliaia di cellule sensoriali dei capelli (24.000 per orecchio) collegate alle fibre nervose provenienti dal nervo uditivo . Le cellule ciliate hanno un'organizzazione spaziale tridimensionale notevolmente elaborata, resa possibile da una disposizione specializzata di cellule e membrane di supporto.
Esistono due tipi di cellule sensoriali dei capelli:
Ci sono circa 3.500 cellule ciliate interne e 12.500 cellule ciliate esterne lungo la coclea umana, che sono collegate a circa 35.000 fibre nervose.
Una proprietà fondamentale dell'organo di Corti è che esegue un'analisi in frequenza degli stimoli sonori. In risposta a una data frequenza, diverse porzioni dell'organo lungo la coclea vibrano con diverse ampiezze. Le regioni basali rispondono alle alte frequenze (negli acuti), mentre le regioni vicine all'apice rispondono alle basse frequenze (nei bassi). C'è una gradazione continua della frequenza di risposta dalla base all'apice; è quindi la posizione di una cellula ciliare lungo la coclea che determina la frequenza alla quale questa cellula mostra la massima sensibilità. Si parla di " organizzazione tonotopica " della coclea.
La modalità primaria di stimolazione dell'organo di Corti in risposta al suono coinvolge le vibrazioni della membrana timpanica che vengono trasmesse all'endolinfa del canale cocleare attraverso la catena di ossicini dell'orecchio medio. Queste vibrazioni mettono in movimento la membrana basilare, quindi le cellule ciliate attraverso le cellule di supporto. Sono tuttavia possibili altre modalità di stimolazione, la più notevole è la percezione uditiva per conduzione ossea, dove le cellule ciliate sono direttamente stimolate dalle vibrazioni dell'osso cranico.
I suoni rilevati dall'orecchio interno vengono trasmessi al cervello sotto forma di impulsi nervosi. L'intensità del suono percepito è funzione della velocità di ripetizione degli impulsi, mentre la sua frequenza implica l'identificazione delle fibre nervose che trasmettono gli impulsi.
Cellule ciliate stimolate attiveranno un potenziale d'azione ai assoni del nervo uditivo ( nervo vestibolococleare , VIII ° paio di nervi cranici). Le vie uditive sono numerose e complesse. Gli assoni che viaggiano lungo le sinapsi del nervo uditivo fanno con i nuclei cocleari ipsilaterali (stesso lato) nel tronco cerebrale . Dai nuclei cocleari iniziano le proiezioni verso le olive superiori allo stesso livello. Gli assoni dei neuroni olivari si proiettano attraverso il lemnisco laterale ai collicoli inferiori dove si sinapsi con i neuroni che proiettano ai corpi genicolati mediani del talamo . È da lì che verranno inviati alla corteccia uditiva primaria . Vale la pena notare che i segnali vengono trasmessi su entrambe le cortecce uditive (ipsilaterale e controlaterale). E che questa trasmissione di informazioni lungo le vie nervose preserva l'organizzazione tonotopica .
Le più semplici e antiche esplorazioni della psicoacustica hanno indagato i limiti delle percezioni uditive degli esseri umani.
Intensità L'orecchio umano più sensibile percepisce i suoni corrispondenti a una pressione sonora di circa 20 micropascal (0 dB SPL ), mentre pressioni superiori a 20 Pa (120 dB SPL) possono provocare sensazioni dolorose e danni al corpo. L'intensità percepita è chiamata volume . Frequenze L' area delle frequenze percettibili del suono si estende, nei casi migliori, da 16 Hz (tono basso) a circa 16.000 Hz (suono) ( Chouard 2001 , p. 87). La discriminazione tra due frequenze vicine è buona fino a circa 4000 Hz . Il musical western era particolarmente preoccupato per questa percezione e chiamava l' altezza di un suono . Direzione L'udito discerne, grazie alla combinazione dei suoni che arrivano alle due orecchie, la direzione di origine del suono. Questa percezione è chiamata localizzazione uditiva . Tempo La percezione uditiva richiede del tempo. I suoni inferiori a un decimo di secondo sono scarsamente determinati in termini di altre tre caratteristiche. La percezione diventa più fine all'aumentare della durata, fino a raggiungere la finezza migliore, da circa mezzo secondo.I limiti, le prestazioni e le funzioni possono essere molto diversi per altre specie animali.
L'udito è un atto volontario. I soggetti dirigono la loro attenzione e sono in grado di seguire un flusso sonoro in mezzo a molti altri, come evidenziato dall'effetto cocktail party o dalla capacità di ascoltare un particolare strumento in un ensemble musicale. Tutte le caratteristiche della percezione giocano in questo udito selettivo, così come la memoria uditiva.
L'interpretazione degli impulsi nervosi provocati dal suono nelle orecchie è un processo che coinvolge diverse regioni del cervello. L' adattamento all'udito , gli effetti maschera, le illusioni uditive illustrano la complessità della comprensione del suono.
L' audiometria è l'insieme di metodi utilizzati per misurare la capacità uditiva di un individuo e quindi possibilmente diagnosticare la sordità . Misuriamo la risposta della persona a stimoli di frequenza e livello specifici.
L'audiometria tonale utilizza toni puri di durata costante presentati a un orecchio da un auricolare . La persona che sostiene l'esame deve premere un pulsante se sente qualcosa. Il risultato è una tabella delle soglie uditive a varie frequenze, spesso per ottava , da 125 a 8000 Hz . Il risultato è spesso espresso in decibel rispetto ad una soglia di riferimento corrispondente alla capacità uditiva di un individuo medio e sano, a seconda della sua età. Quando questo è il caso, è indicato che è dB HL (per il livello dell'udito ). Gli standard internazionali consentono il confronto tra i test audiometrici. L' audiogramma presenta questi risultati il più delle volte sotto forma di un istogramma .
In caso di anomalia, questo esame deve essere ripetuto in conduzione ossea , effettuato eccitando la coclea dall'osso temporale situato dietro il padiglione auricolare, per rilevare problemi di ipoacusia conduttiva , spesso legati a carenze o infezioni dell'orecchio medio.
L'audiometria vocale viene praticata secondo gli stessi principi della precedente e può essere eseguita anche per conduzione ossea; ma gli stimoli sono elenchi di parole o sillabe.
Se l'esame soggettivo rileva una patologia, le misurazioni oggettive consentono di specificare la diagnosi, senza la partecipazione consapevole del paziente:
Invecchiando, l'udito diminuirà naturalmente a causa della graduale scomparsa delle cellule ciliate esterne (dell'orecchio interno). Questo si chiama presbiacusia . C'è una perdita principalmente negli acuti (frequenze superiori a 2000 Hz ). Di conseguenza, le alte frequenze (fino a 20 kHz ) percepite durante la giovinezza vengono ascoltate sempre meno fino a quando non vengono più percepite.
La perdita dell'udito a frequenze diverse sotto l'influenza dell'età varia a seconda delle fonti citate . Ciò è facilmente spiegabile dal fatto che si osservano grandi variazioni nella popolazione e intervengono molti fattori oltre all'età degli individui. Non è raro vedere musicisti anziani con orecchie da giovane, così come ci sono giovani con orecchie prematuramente degradate per esposizione ripetuta a suoni troppo forti come quelli dei concerti o delle discoteche .
Il P r Raufaste ha dimostrato che c'è anche, più difficile da comprendere dal punto di vista fisiologico, un aumento del limite di frequenza di percezione dei bassi.
La perdita dell'udito dovuta al rumore dipende sia dalla durata dell'esposizione che dall'intensità del rumore. Tutti i suoni vengono qui definiti "rumore" e non solo quelli sgradevoli. Pertanto, ascoltare la musica con le cuffie a tutto volume o guardare gli aerei che decollano dall'aeroporto ha esattamente lo stesso effetto sulle cellule uditive. Potrebbe essere necessario precisare questa osservazione. Il P r Pierre Josserand, cercando di quantificare, ha passato un audiogramma a strumentisti di hard rock prima e dopo le prove. Ha ipotizzato che, date le ampiezze utilizzate (utilizzando grandi amplificatori ), l'audiogramma post-ripetizione sarebbe stato deteriorato, statisticamente parlando, rispetto all'audiogramma ante-ripetizione. L' ipotesi iniziale non ha potuto essere confermata. Era verificabile solo su pochi individui eccezionali ma non sull'intera popolazione . Josserand interpretato questo risultato come un'indicazione di un effetto protettivo dei musicisti ' attenzione e del fatto che soprattutto il suo suono eccessivo, il loro orecchio è stato 'preparato', perché era loro stessi che erano all'origine del suono. Questo suono.
Gli effetti del rumore eccessivo e / o impulsivo sono diversi da quelli dell'età. Con l'età, l'orecchio diventa meno sensibile alle alte frequenze mentre l'esposizione al rumore diminuisce in particolare la sensibilità intorno ai 3-4 kHz , la frequenza in cui l'intero orecchio è più sensibile. Si osserva quindi una "tacca" o "scotoma uditivo" sulla banda dei 4000 Hz dell'audiogramma . Questo tipo di perdita dell'udito è molto comune negli utenti di armi . È caratteristico delle persone esposte a suoni forti e percussivi, specialmente durante l'uso insufficiente di protezioni acustiche adeguate ( cuffie con cancellazione del rumore ) ...