Frequenztrennung

 

 

Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

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Hören
I. Schallanalyse im Innenohr
II. Zentrale Verarbeitung akustischer Signale

Themen:
Tonotopie und Frequenztrennung
 
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Das Innenohr hat nur wenig Platz (33 mm), um ein Instrument unterzubringen, das über einen Freuqenzbereich von 20 - 16.000 Hz hinweg eine möglichst gute Frequenzauflösung bietet. Zwei besondere Fähigkeiten des Corti- Organs machen das möglich:
1. Die Resonanzschwingung wird punktgenau verstärkt, und zwar genau an der Stelle der Basilarmembran, an der die Schwingung (Vibration) ihr Maximum hat. Denn diese Stelle entspricht genau der Frequenz des wahrgenommenen Tons. Die Vibration wird etwa um den Faktor 1000 verstärkt und erst dadurch hörbar gemacht.
2. Die so verstärkten Schwingungen werden an etwa 3500 Stellen der Basilarmembran abgegriffen. Damit entspricht das Corti-Organ einer Harfe mit 3500 Saiten.
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Diese beiden Funktionen werden von zwei unterschiedlichen Populationen von Haarzellen im Corti-Organ geleistet: Äußere Haarzellen leisten die punktgenaue Verstärkung, und innere Haarzellen stellen die 3500 Sensoren entlang der gesamten Länge der Basilarmembran (rechts).
 
Die Haarzellen sind im Corti-Organ auf der Basilarmembran unterhalb der Tektorialmembran angeordnet. Bei einer Resonanzschwingung der Basilarmembran verschieben sich Basilar- und Tektorialmembran gegeneinander. Dies führt zunächst zur Erregung der äußeren Haarzellen, deren Stereozilien im Kontakt mit der Tektorialmembran stehen.