Som med andra primära sensoriska kortikala områden når hörselupplevelser endast uppfattning om de tas emot och bearbetas av ett kortikalt område. Bevis för detta kommer från lesionsstudier på mänskliga patienter som har drabbats av skador på kortikala områden genom tumörer eller stroke eller från djurförsök där kortikala områden inaktiverades genom kirurgiska lesioner eller andra metoder. Skador på hörselbarken hos människor leder till förlust av all medvetenhet om ljud, men en förmåga att reagera reflexivt på ljud kvarstår eftersom det finns mycket subkortisk bearbetning i hörselhjärnstammen och mitthjärnan.
Neuroner i hörselbarken är organiserade efter ljudfrekvensen som de svarar bäst på. Neuroner i ena änden av hörselbarken svarar bäst på låga frekvenser; neuroner vid den andra svarar bäst på höga frekvenser. Det finns flera hörselområden (ungefär som de flera områdena i den visuella cortexen), som kan urskiljas anatomiskt och på grundval av att de innehåller en fullständig ”frekvenskarta”. Syftet med denna frekvenskarta (känd som en tonotopisk karta) speglar sannolikt det faktum att snäckan är ordnad efter ljudfrekvensen. Den hörselbarken är involverad i uppgifter som att identifiera och segregera ”hörselobjekt” och identifiera platsen för ett ljud i rymden. Det har till exempel visats att A1 kodar för komplexa och abstrakta aspekter av hörselstimuli utan att koda för deras ”råa” aspekter som frekvensinnehåll, närvaron av ett distinkt ljud eller dess ekon.
Mänskliga hjärnskanningar indikerade att en den perifera delen av denna hjärnregion är aktiv när man försöker identifiera musikhöjd. Enskilda celler blir hela tiden upphetsade av ljud vid specifika frekvenser eller multiplar av den frekvensen.
Den hörselbarken spelar en viktig men otydlig roll i hörseln. När den auditiva informationen passerar in i cortexen är det oklart vad som exakt sker. Det finns en stor grad av individuell variation i hörselbarken, som noterats av den engelska biologen James Beament, som skrev: ”Barken är så komplex att det mest vi någonsin kan hoppas på är att förstå den i princip, eftersom de bevis vi redan har har föreslagit att inga två cortices fungerar på exakt samma sätt. ”
I hörselprocessen överförs flera ljud samtidigt. Auditivsystemets roll är att bestämma vilka komponenter som bildar ljudlänken. Många har antagit att denna koppling är baserad på ljudets placering. Det finns dock många förvrängningar av ljud när de reflekteras från olika media, vilket gör detta tänkande osannolikt. Den auditiva cortexen bildar grupperingar baserade på grundläggande; i musik, till exempel, skulle detta inkludera harmoni, timing och tonhöjd.
Den primära hörselbarken ligger i den överlägsna temporala gyrusen i den temporala loben och sträcker sig in i lateral sulcus och den tvärgående temporala gyrien (även kallad Heschl ”s gyri). Den slutliga ljudbehandlingen utförs sedan av parietal och frontala lober i den mänskliga hjärnbarken. Djurstudier tyder på att hörselfält i hjärnbarken får stigande inmatning från hörselstalamus och att de är sammankopplade på samma och på motsatta hjärnhalvor.
Den hörselbarken består av fält som skiljer sig från varandra både i struktur och funktion. Antalet fält varierar i olika arter, från så få som 2 hos gnagare till så många som 15 i rhesusapen. Antalet, platsen och organisationen av fält i den mänskliga hörselbarken är inte känd just nu. Vad som är känt om den mänskliga hörselbarken kommer från en kunskapsbas som erhållits från studier hos däggdjur, inklusive primater, används för att tolka elektrofysiologiska tester och funktionella bildstudier av hjärnan hos människor.
När varje instrument från en symfoniorkester eller jazzband spelar samma ton, är kvaliteten på varje ljud olika , men musiken uppfattar varje ton som samma tonhöjd. Neuronerna i hörselbarken i hjärnan kan svara på tonhöjd. Studier av marmosetapan har visat att tonhöjdsselektiva nervceller är belägna i en kortikal region nära den anterolaterala gränsen för den primära hörselbarken. Denna plats för ett tonhöjdsselektivt område har också identifierats i de senaste funktionella avbildningsstudierna på människor.
Den primära hörselbarken är föremål för modulering av många neurotransmittorer, inklusive noradrenalin, som har visat sig minska cellulär excitabilitet i alla lager i den temporala cortexen. alfa-1-adrenerg receptoraktivering, med noradrenalin, minskar glutamatergiska excitatoriska postsynaptiska potentialer vid AMPA-receptorer.
Förhållande till hörselsystemet Redigera
Lokaliseringsområden på sidan av halvklotet. Motorområde i rött. Område med allmänna förnimmelser i blått. Auditorium i grönt.Visuellt område i gult.
Den hörselbarken är den mest organiserade ljudbehandlingsenheten i hjärnan. Detta cortexområde är nervcentret för hörsel, och – hos människor – språk och musik. Den hörselbarken är uppdelad i tre separata delar: den primära, sekundära och tertiära hörselbarken. Dessa strukturer bildas koncentriskt runt varandra, med den primära cortexen i mitten och den tertiära cortexen på utsidan.
Den primära hörselbarken är tonoptiskt organiserad, vilket innebär att angränsande celler i cortexen svarar på angränsande frekvenser. Tonotopisk kartläggning bevaras i större delen av auditionskretsen. Den primära hörselbarken får direkt inmatning från thalamus mediala geniculate-kärnan och anses därför identifiera de grundläggande elementen i musik, såsom tonhöjd och starkhet.
En framkallad svarsstudie av medfödda döva kattungar som används lokalt fältpotentialer för att mäta kortikal plasticitet i hörselbarken. Dessa kattungar stimulerades och mättes mot en kontroll (en ostimulerad medfödd döv katt (CDC)) och normala hörselkatter. Fältpotentialerna uppmätta för artificiellt stimulerad CDC var så småningom mycket starkare än hos en normal hörselkatt. Denna upptäckt överensstämmer med en studie av Eckart Altenmuller, där man observerade att studenter som fick musikundervisning hade större kortikalaktivering än de som inte gjorde det.
Auditiv cortex har tydliga svar på ljud i gammabandet . När försökspersoner exponeras för tre eller fyra cykler med 40 hertz-klick, visas en onormal spik i EEG-data, vilket inte finns för andra stimuli. Ökningen i neuronal aktivitet som korrelerar till denna frekvens är inte begränsad till den tonotopiska organisationen av hörselbarken. Det har teoretiserats att gammafrekvenser är resonansfrekvenser i vissa delar av hjärnan och verkar också påverka den visuella cortexen. Gamma-bandaktivering (25 till 100 Hz) har visat sig vara närvarande under uppfattningen av sensoriska händelser och igenkännandeprocessen. I en studie från 2000 av Kneif och kollegor presenterades ämnen med åtta musiknoter till välkända låtar, som Yankee Doodle och Frère Jacques. Slumpmässigt utelämnades den sjätte och den sjunde noten och ett elektroencefalogram, liksom ett magnetoencefalogram, användes var och en för att mäta neurala resultat. Specifikt mättes närvaron av gammavågor, inducerad av den hörande uppgiften till hands, från försökspersonernas tempel. Det utelämnade stimulussvaret (OSR) var beläget i en något annan position; 7 mm mer främre, 13 mm mer mediala och 13 mm mer överlägsna i förhållande till de kompletta uppsättningarna. OSR-inspelningarna var också karakteristiskt lägre i gammavågor jämfört med hela musikuppsättningen. De framkallade svaren under de sjätte och sjunde utelämnade anteckningarna antas vara föreställda och var karakteristiskt annorlunda, särskilt på höger halvklot. Den högra hörselbarken har länge visat sig vara mer känslig för tonalitet (hög spektral upplösning), medan den vänstra hörselbarken har visat sig vara mer känslig för små sekventiella skillnader (snabba tidsförändringar) i ljud, såsom i tal. / p>
Tonalitet representeras på fler ställen än bara hörselbarken; ett annat specifikt område är den rostromediala prefrontala cortexen (RMPFC). En studie undersökte de områden i hjärnan som var aktiva under tonalitetsbehandling med fMRI. Resultaten av detta experiment visade föredragen aktivering av blod-syre-nivå-beroende av specifika voxels i RMPFC för specifika tonarrangemang. Även om dessa samlingar av voxels inte representerar samma tonarrangemang mellan ämnen eller inom ämnen under flera försök, är det intressant och informativt att RMPFC, ett område som vanligtvis inte är förknippat med audition, verkar koda för omedelbara tonarrangemang i detta avseende. RMPFC är ett underavsnitt av den mediala prefrontala cortexen, som projicerar till många olika områden inklusive amygdala, och tros hjälpa till att hämma negativa känslor.
En annan studie har föreslagit att människor som upplever ”frossa” medan du lyssnar på musik har en högre volym fibrer som förbinder deras hörselbark till områden associerade med emotionell bearbetning.
I en studie som involverar dikotisk lyssnande på tal, där ett meddelande presenteras för höger öra och ett annat för till vänster fann man att deltagarna valde bokstäver med stopp (t.ex. ”p”, ”t”, ”k”, ”b”) mycket oftare när de presenterades för höger öra än till vänster. Men när de presenterades med fonemiska ljud av längre varaktighet, såsom vokaler, gynnade deltagarna inte något särskilt öra. På grund av hörselns kontralaterala karaktär är högra örat anslutet till Wernickes område, beläget inom den bakre delen av den överlägsna temporala gyrusen i den vänstra hjärnhalvan.
Ljud som går in i hörselbarken behandlas olika beroende på om de registreras som tal eller inte. När människor lyssnar på tal enligt de starka och svaga hypoteserna för talläge, engagerar de uppfattningsmekanismer som är unika för tal eller engagerar sina kunskaper i språket som helhet.