Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

13.06 Физиологическая и психологическая акустика

 

Римская-Корсакова Л.К., Нечаев Д.И. «Обнаружение громкости и распознавание интенсивности импульса, предъявляемого до или после периодической последовательности импульсов помехи» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 26-27 (2019). 106 с.

В интересах поиска причин снижение разборчивости речи изучали обнаружение моделей фонем согласных звуков, предъявляемых до или после последовательностей помеховых фонем с разными периодами следования. За модели тестовых и помеховых фонем принимали узкополосные импульсы с частотой 4 кГц. Интенсивность помеховых импульсов была равна 80 дБ УЗД, число импульсов помехи – 11, а период следования Т варьировали от 20 до 110 мс. Если интенсивность тестового импульса (ТИ) была заметно меньше интенсивности импульсов помехи, то слушатель мог обнаружить ТИ на основании его громкости. При близости интенсивностей ТИ и импульсов помехи слушатель мог обнаружить ТИ, распознавая интенсивности тестового и помехового импульсов. Зависимости процента правильного обнаружения ТИ от его интенсивности при разных периодах Т были получены у слушателей с нормальным слухом и сенсоневральными потерями. Зависимость обнаружения ТИ от периода следования импульсов помехи выявляли: (1) порог временного разрешения (Tmin), равный минимальному периоду Т, при котором слушатель мог обнаружить ТИ; (2) сдвиг (dIso) порога обнаружения ТИ, предъявляемого до или после помехи, относительного порога обнаружения одиночного импульса; (3) смещение (dI-) пороговой разности между интенсивностями ТИ и помехового импульса относительно разностного порога распознавания интенсивности одиночного помехового импульса. Смещение dI- оценивали для случая, когда интенсивность ТИ была меньше интенсивности импульсов помехи. Пороги Tmin разных слушателей варьировали от 20 до 110 мс, а сдвиги dIso и смещения dI- при периоде Т близком к Tmin могли достигать 20 дБ. Показатели Tmin, dIso, dI- сопоставляли со слуховой чувствительностью, со свойствами временной суммации тонов и последовательностей импульсов. Показатели Tmin, dIso, dI- указывали на мешающие обнаружению ТИ известные слуховые эффекты. Если интенсивность помеховых импульсов заметно превышала интенсивность ТИ, то обнаружению могли мешать временная маскировка и частичная маскировка громкости ТИ. Если интенсивность ТИ почти соответствовала, но была меньше интенсивности помехового импульса, то обнаружению мог мешать возникающий при временной маскировке слуховой эффект повышения громкости ТИ. В зависимости от положения ТИ относительно помехи такие эффекты компенсировали или усиливали действие друг друга. Согласно полученных результатов, к снижению разборчивости быстрой речи могли приводить как снижение громкости фонем согласных звуков, так и уменьшение диапазона интенсивностей фонем, в котором слушатель был способен их обнаружить. Ключевые слова: слуховое обнаружение, распознавание интенсивности, маскировка, повышение громкости импульсов при маскировке, модель фонемы согласного звука

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 26-27 (2019). 106 с. | Рубрики: 13.05 13.06

 

Шкловский В.М., Варламов С.А., Петрушевский А.Г., Майорова Л.А. «ФМРТ-корреляты категоризации звуков речевой и неречевой природы в слуховой коре» Физиология человека, 45, № 6, с. 5-15 (2019)

Изучается функциональная структура слуховой коры путем выявления и сопоставления пространственной локализации зон активации (по данным фМРТ) в ответ на речевые и неречевые стимулы. Помимо этого, было проведено аналогичное сопоставление зон активации в ответ на мужской и женский голос. Было обнаружено, что имеются специфические речевая, неречевая и перекрывающаяся зоны, причем речевая имеет значительные размеры относительно других. Перекрывание зон активации при прослушивании мужского и женского голоса имеет место, но не значительно, при этом влияние женского голоса оказалось значительно сильнее. Данные результаты свидетельствуют о наличии особых зон слуховой коры, предназначенных для специализированной обработки звукового сигнала.

Физиология человека, 45, № 6, с. 5-15 (2019) | Рубрики: 13.05 13.06

 

Бибиков Н.Г. «Роль постспайковых изменений возбудимости в формировании реакции нейронов слуховой системы» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 56-57 (2019). 106 с.

Нейроны слуховой системы кодируют параметры поступающего звука временным узором последовательности распространяющихся по выходному аксону потенциалов действия (спайков). Вероятность генерации нейроном спайка в каждый конкретный момент времени определяется не только значением мембранного потенциала в точке возникновения потенциала действия, но также и состоянием ионных каналов, резко изменяющих свою активность после генерации нейронов очередного спайка. Последний эффект обычно феноменологически моделируется как абсолютная и относительная рефрактерность в рамках процесса восстановления, при котором каждый спайк стирает информацию о предшествующих изменений возбудимости. Однако эти положения могут оказываться несправедливыми. Для экспериментального изучения влияния постспайковых изменений возбудимости на кодирование временных особенностей звука мы использовали методику условной вероятности, сравнивая ответы в случае существования или отсутствия предшествующих спайков. Данный прием реализовывался различными методическими приемами. В частности, использовалось сравнение постстимульной гистограммы с функцией ожидаемой плотности импульсации, а также сопоставление реакции на второй из пары стимулов при условии наличия или отсутствия спайка в ответ на первый стимул. Эти приемы позволили продемонстрировать, что длительность постспайковых изменений различна в разных клетках и может достигать десятков миллисекунд, включая не только тормозные, но и возбуждающие компоненты. Наиболее подробно удалось оценить эти изменения, используя стимуляцию тональными сигналами с повторяющими участками низкочастотной шумовой модуляции. После соответствующей нормировки производилось сопоставление обычной автокорреляционной функции, полученной по всей длительности реализации, с функцией корреляции ответов на различные участки сигнала, имеющие идентичную огибающую. Поскольку в последнем случае постспайковые влияния отсутствуют, сопоставление этих функций позволило непосредственно проследить их динамику. При этом выяснилось, что во многих случаях непосредственно после участка рефрактерности наблюдается фасилитация ответа, которая может приводить к появлению пачковой активности. В тоже время суммация рефрактерности от ряда спайков может приводить к повышению чувствительности клетки к малым изменениям интенсивности звука в процессе адаптации. Ключевые слова: слуховая система, кодирование, рефрактерность, адаптация

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 56-57 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.06

 

Римская-Корсакова Л.К. «Распознавание интенсивности импульсных звуков и их кодирование ансамблем периферических волокон» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 57 (2019). 106 с.

Известно, что распознавание интенсивности тональных импульсов средней интенсивности, предъявляемых либо в тишине, либо в условиях временной маскировки хуже, чем распознавание тех же импульсов с низкой или высокой интенсивностью. До настоящего времени исследователи рассматривали и объясняли эффекты распознавания импульсов в тишине и при маскировке по-разному. В данной работе предложена обобщенная гипотеза о распознавании тональных импульсов, предъявляемых в разных условиях. Гипотеза учитывала периферическое кодирование высокочастотных звуков ансамблем периферических волокон. В модельном эксперименте изучали свойства двух комплементарных распределений спайковой активности ансамбля волокон: распределение появление спайков во времени и распределением меж спайковых интервалов. На вход модели подавали одиночный импульс или звуковой комплекс, содержащий тестовый импульс, предъявляемый до или после и помехового импульса. Распределения имели разные интервалы корреляции, поэтому плотности пиков несли в себе разную информацию о импульсе или звуковом комплексе. Мы также предположили, что пики разных распределений могли быть нейронными основали для различных субъективных характеристик тестового импульса и объединенного звука. Мы также моделировали задачу распознавания интенсивности. Для этого рассчитывали индексы чувствительности (Green, Swert, 1966) для каждого из пиков разных распределений. Показано, что изменение амплитуды либо тестового импульса, либо импульсной помехи приводило к изменению весов различных субъективных качеств (пиков распределений) и их чувствительностей к приращению амплитуд. Причиной ухудшения распознавания интенсивности, полагаем, могло стать выявленное нами несоответствие весов и чувствительностей разных субъективных качеств. В случае предъявления тональных импульсов со средней интенсивностью такое несоответствие было весьма значительным. Сопоставлены свойства кодирования и особенности распознавания амплитуд тонов, тональных импульсов и щелчков. Результаты исследования затрагивают фундаментальные и прикладные вопросы кодирования интенсивности коротких высокочастотных звуков в слуховой системе. Ключевые слова: слух, модель волокна слухового нерва, кодирование коротких высокочастотных звуков, распределения активности ансамбля периферических волокон

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 57 (2019). 106 с. | Рубрики: 13.06 13.08

 

Гойхбург М.В., Бахшинян В.В., Нечаев Д.И., Супин А.Я., Таварткиладзе Г.А. «Использование психоакустических методов исследования в оценке результатов слухоречевой реабилитации пациентов после кохлеарной имплантации» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 58 (2019). 106 с.

В связи с ежегодным увеличением количества пациентов с двусторонней сенсоневральной тугоухостью высокой степени, реабилитированных методом кохлеарной имплантации (КИ), разработаны различные методы оценки эффективности проведенной КИ, включающих как объективные, так и субъективные методы исследования. Однако, до настоящего времени, в нашей стране не проводились исследования с использованием психоакустических методов, оценивающие частотную разрешающую способность (ЧРС) слуха пациентов данной категории для проведения оценки эффективности слухоречевой реабилитации после КИ. Цель исследования: провести оценку частотной разрешающей способности слуха у пациентов после КИ. Материалы и методы исследования: обследовано 33 пациента с диагнозом: двусторонняя сенсоневральная глухота, состояние после КИ. Опыт использования системы КИ у всех пациентов более 1 года. Возраст испытуемых – от 12 до 62 лет. Пациентам проведено комплексное клинико-аудиологическое исследование, включавшее тональную пороговую аудиометрию (ТПА), речевую аудиометрию, тест-реверсии фазы гребенчатого спектра в свободном звуковом поле. В тесте-реверсии фазы гребенчатого спектра использовался звуковой сигнал с гребенчатым спектром, набор спектральных пиков и провалов которых, был в пределах своей огибающей. Количество пиков определялось параметром плотности гребенчатого спектра и измерялось в количестве гребней на октаву (RPO). Огибающая спектра составляла один период косинусоидальной функции от логарифма частоты с шириной полосы (периодом косинусоидальной функции) равной двум октавам. Было выбрано три значения центральной частоты спектра 1, 2 и 4 кГц. Результаты: после проведения комплексного аудиологического обследования было выявлено следующее, по данным ТПА пороги восприятия звука в свободном звуковом поле соответствовали I ст. тугоухости у всех пациентов, среднее значение разборчивости речи в свободном звуковом поле в тишине на интенсивности 65 дБ УЗД составило 70%. Среднее значение порога различения гребенчатого спектра для частоты 1 кГц составило 1.94 RPO, для 2 кГц – 2.3 RPO, для 4 кГц – 2.2 RPO. Выявлена достоверная корреляционная связь между данными ЧРС слуха и разборчивостью речи по данным речевой аудиометрии в свободном звуковом поле при центральной частоте 1 кГц R=0.57 (p<0.005) и 4 кГц R=0.46 (p<0.005). Выводы: таким образом, представляется возможным использование теста-реверсии фазы гребенчатого спектра для оценки эффективности проведенной КИ и создание в дальнейшем метода оценки эффективности реабилитации пациентов после КИ, основанного на применении звуковых сигналов с гребенчатым спектром. Ключевые слова: кохлеарная имплантация, тест-реверсии фазы гребенчатого спектра

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 58 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.06

 

Андреева И.Г., Клишова Е.А., Гвоздева А.П., Голованова Л.Е. «Метод оценки временных показателей пространственного слуха при сенсоневральной тугоухости 2-3 степени» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 59-60 (2019). 106 с.

При пресбиакузисе наряду с повышением порогов слуха на высоких частотах изменяется кодирование надпороговых сигналов, в результате может нарушаться не только работа высокочастотного бинаурального механизма пространственного слуха, но и монаурального механизма оценки изменений громкости. Таким образом, оба механизма, используемые слуховой системой для оценки расстояния до источника звука при пресбиакузисе, должны функционировать иначе, чем в норме. В работе описан метод оценки временных характеристик пространственного слуха и представлены результаты его применения на примере группы из 25 пациентов в возрасте 63–83 лет с сенсоневральной тугоухостью (потеря слуха 41–62 дБ). Исследование было проведено методом постоянных рядов с применением моделирования движения звуковых источников в условиях помещения с малым временем реверберации. Для реализации методики была выполнена оценка акустических характеристик помещения и проведена их коррекция. С применением пары динамиков создавали приближающиеся и удаляющиеся звуковые образы разной длительности в диапазоне частот 0.2–8 кГц. Исследование выполняли в два этапа: предварительный и основной. На предварительном этапе пациенту разъясняли задачу и оценивали его способность определять направление движения длительных звуковых сигналов (приближение или удаление). В случае успешного выполнения задания на втором этапе оценивали временные показатели слухового восприятия. Пациентов разделили на две группы. В анамнезе у первой группы отсутствовали острые нарушения мозгового кровообращения, черепно-мозговые травмы и острый инфаркт миокарда, пороги по длительности составили 300–800 мс, тогда как в норме порог был равен 150 мс. У пациентов второй группы в анамнезе было выявлено одно из вышеперечисленных заболеваний. В этой группе пороги оказались существенно больше по величине или не могли быть измерены. Таким образом, пациентам с сенсоневральной тугоухостью требовалось больше времени для правильной оценки направления движения звуковых образов, чем испытуемым с нормальным слухом. Нарушения восприятия могли быть обусловлены суммарным эффектом изменения надпорогового кодирования звуковых сигналов и снижения порогов слуха, которое приводит к выключению высокочастотного бинаурального механизма. Для второй группы значительное снижение способности оценивать направление движения могло быть обусловлено вовлечением в патологический процесс центральных отделов слуховой системы. Ключевые слова: сенсоневральная тугоухость, пространственный слух, слуховое восприятие движения, оценка расстояния

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 59-60 (2019). 106 с. | Рубрика: 13.06

 

Силькис И.Г. «Возможные механизмы влияния ацетилхолина на обработку информации в лемнисковом слуховом пути» Успехи физиологических наук, 50, № 4, с. 50-63 (2019)

Проведен анализ возможных механизмов влияния ацетилхолина на восприятие чистых тонов в лемнисковом слуховом пути и на вызванные обучением перестройки рецептивных полей тонотопически связанных нейронов первичного слухового поля А1 и внутреннего коленчатого тела. Оценен вклад холинергических входов из базального переднего мозга и педункулопонтийного ядра в модуляцию активности нейронов каждой из структур, участвующих в обработке тонов и включающих поле А1, префронтальную кору, гиппокампальную формацию, таламические ядра, нижнее двухолмие и базальные ганглии. Отмечен многокомпонентный характер влияния различных концентраций ацетилхолина на формирование рецептивных полей, вызванный разнообразием типов холинорецепторов на основных клетках и тормозных интернейронах в каждой из указанных структур, а также разной связываемостью этих рецепторов с ацетилхолином. С учетом такого влияния ацетилхолина дано объяснение причин разнонаправленного характера его влияния на пластические перестройки рецептивных полей нейронов поля А1 при обучении, в котором условным стимулом является тон, а безусловным – стимуляция холинергической структуры. Проведен сравнительный анализ функционирования лемнискового пути в норме и в условиях дефицита ацетилхолина, характерного для болезни Альцгеймера. Поскольку дисфункция слуховой системы возникает уже на ранней стадии болезни, понимание механизмов влияния ацетилхолина на функционирование этой системы представляет интерес, так как может быть полезным для поиска возможностей улучшения обработки звуков.

Успехи физиологических наук, 50, № 4, с. 50-63 (2019) | Рубрика: 13.06