Allgemeine Psychologie I. Vorlesung 5. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

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1 Allgemeine Psychologie I Vorlesung 5 Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg 1

2 Allgemeine Psychologie I Woche Datum Thema 1 FQ Einführung, Verteilung der Termine Einführung und Grundlagen Psychophysik Visuelle Wahrnehmung I 4 Visuelle Wahrnehmung II Auditive Wahrnehmung Fällt aus - - (Allerheiligen) Schmerz, Geruch, Geschmack Aufmerksamkeit Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle Kurzzeitgedächtnis Langzeitgedächtnis Gedächtnis und Schlaf Wiederholung und Fragen 2

3 Auditive Wahrnehmung Hören verschafft Informationen, die wir über das Sehen nicht erhalten können Warnrufe, Hilfrufe, Gefahrengeräusche, Weckgeräusche, etc. Hören hat eine Warn- und Signalfunktion Hören ist entscheidend für die soziale Kommunikation Sprache Verlust des Hörens kann soziale Isolation bedeuten Hören kann emotionale Erlebnisse verurachen Musik Bsp.: Filmmusik Hören hilft bei Orientierung im Raum und Objekterkennung 3

4 Hören Schallwellen sind ringförmige Bänder sich komprimierender und sich ausdehnender Luft. Ohren nehmen Luftdruckveränderungen war Umwandlung in neuronale Impulse, die das Gehirn als Töne dekodiert Frequenz von Schallwellen: Tonhöhe Amplitude von Schallwellen: Lautstärke 4

5 Grundbegriffe Akustik: Physikalische Beschreibung der Schallwelle Auditorisch / Auditiv anatomische, biochemische und physiologische Vorgänge beim Hören Hörbare Schallwellen Druckschwankungen der Luft, Frequenz in Hertz (Hz) Ton: Sinusschwingung aus einer einzigen Frequenz Im täglichen Leben Ausnahme (Kammerton A 440 Hz) Klänge: Grundton mit mehreren Obertönen Obertöne sind ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Grundtones Geräusch umfasst praktisch alle Frequenzen des Hörbereiches Z.B. Sprache 5

6 Schalldruck und Schalldruckpegel Schalldruck Stärke einer Schallwelle (Amplitude) Der Schalldruck wird wie jeder Druck in Pascal (Pa) angegeben: Druck = Kraft / Fläche P = F/A 1 Pa = 1 N/m2 Umständlich grosse Zahlen (siehe nächste Folien) Schalldruckpegel Sound pressure level (SPL), Angabe in Dezibel (db) Schalldruck px zu Bezugsschalldruck p0 SPL = 20 log px/p0 [db] Bezugsschalldruck p0 = Schalldruck von Pa In der Nähe der Hörschwelle Lautstärkepegel (phon) Entspricht Schalldruckpegel bei einem Ton von 1000 Hz 8

7 Schalldruck und Schalldruckpegel Steigt der Schalldruckpegel um 20 db, so hat sich der Schalldruck tatsächlich verzehnfacht. Bei 80 db sind bereits 4 Verzehnfachungsschritte (80/20=4) erreicht. Der Schalldruck ist daher um 10 4, also um das zehntausendfache gesteigert. 100 db entspricht gemäss EU Norm der Maximallautstärke von MP3 Playern. Längerfristige Schalleinwirkung von über 85 db kann zu Hörschäden führen. Bei 100 db kann bereits nach 80 Minuten ein Hörschaden auftreten. (Nach Schmidt & Schaible, 2006) Zunahme des Schalldruckes Schalldruckpegel (SPL) db 1 Bezugsschalldruck 0 1,41 mi lere Hörschwelle bei 1000 Hz 3 10 ländliche Ruhe leises Gespräch normales Gespräch lauter Straßenlärm lauter Industrielärm Schuss, Donner Düsentriebwerk 140 9

8 Lautstärkepegel Isophone Kurven gleicher Lautstärkepegel Hörfläche gelb Hauptsprachenbereich orange Phon und Dezibel stimmen bei 1 khz überein 10

9 Hörrinde (auditorischer Kortex) im Temporallappen 11

10 Vom Ohr zum Gehirn Das periphere Höhrsystem (äusseres Ohr) Besteht aus Ohrmuschel und Ohrkanal Individuelle Form reflektiert Schall, verstärkt einzelne Frequenzen Ohrkanal wirkt wie ein Resonanzkörper, verstärkt mittel-hohe Frequenzen (2-5 khz) Das Mittelohr Kammer zwischen dem Trommelfell und Kochlea 3 Knöchelchen: Hammer, Amboss und Steigbügel Mechanische Verstärkung der Schwingungen des Trommelfells für Übertragung in die Flüssigkeit-gefüllte Kochlea Das Innenohr Kochlea, Bogengänge und Sacculi des Vestibularapparats (Gleichgewichtsapparat) Basiliarmembran wird in wellenartige Bewegung versetzt Verursacht Druckveränderungen in der Kochlearflüssigkeit Bewegung der winzigen Haarzellen löst Nervenimpulse aus Weiterleitung über den Thalamus an den auditorischen Kortex im Gehirn 12

11 Haarzellen der Kochlea Kochlea Enthält ca Haarzellen Haarzellen Befinden sich auf der Basiliarmembran Reagieren auf Tonhöhe (Frequenz) und Lautstärke (Amplitude) Bestehen aus mehreren Flimmerhaaren (Zilien) und Zellkörper Lösen elektrisches Signal aus, wenn Zilien im Gegensatz zum Zellkörper bewegt werden Verschiede Tonhöhen haben Auslenkungsmaxima an unterschiedlichen Orten der Membran Schädigung durch kurze laute Geräusche oder langfristige Stimulation über 85 db 13

12 Basilarmembran und Wanderwelle Basiliarmembran An Spitze der Kochlea nachgiebig (resonant auf tiefe Frequenzen) Bei Steigbügel / ovalem Fenster steif (resonant auf hohe Frequenzen) Wanderwelle Je höher der Ton, des näher ist das Wanderwellenmaximum an der Kochleabasis Je tiefer der Tone, desto mehr nähert sich das Maximum der Wanderwelle der Kochleaspitze Nur bei Wanderwellenmaximum werden einige wenige Haarzellen gereizt Kochleaspitze Kochleabasis Unterschiedliche Tonhöhen reizen damit unterschiedliche Haarzellen entlang der Basilarmembran

13 Orts- und Frequenztheorie Ortstheorie Gehirn interpretiert Töne durch stimulierten Ort auf der Basiliarmembran der Kochlea Basiert auf Wanderwellenmaximum Erklärt Wahrnehmung von hohen Tönen Frequenztheorie Gehirn interpretiert Anzahl und die Frequenz der Nervenimpulse aus dem Hörnerv Erklärt Wahrnehmung für tiefe Töne Bei hohen Tönen nicht möglich, da Neuronen nicht schnell genug feuern Mittlere Frequenzbereich Kombination aus beiden Verfahren 15

14 Schwerhörigkeit Schallleitungsschwerhörigkeit Schädigung des mechanischen Systems, das die Schallwellen an die Kochlea überträgt. Bsp. 1: Loch im Trommelfell. Bsp. 2: Beeinträchtigung der Gehörknöchelchen im Mittelohr Schallempfindungsschwerhörigkeit Nervenschwerhörigkeit Schädigung von Haarzellen in Kochlea oder verbundenen Nerven Mögliche Ursachen Krankheiten und Unfälle altersbedingte Störungen und dauernde Konfrontation mit lauten Geräuschen sind die häufigeren Ursachen von Schwerhörigkeit vor allem von Nervenschwerhörigkeit 17

15 Schwerhörigkeit im Alter Ältere Menschen hören niedrige Frequenzen meist besser als hohe Frequenzen Nervendegeneration am Anfang der Basilarmembran Digitale Hörhilfen Verstärkung der Schwingungen bei (hohen) Frequenzen Komprimierung der Geräusche 18

16 Kochleaimplantate Kochleaimplantat elektronisches Gerät, welches Geräusche in elektrische Signale umwandelt an unterschiedlichen Stellen mit dem Hörnerv in der Kochlea verbunden. Gehörlose Kinder können einige Töne hören Lernen der Verwendung der gesprochenen Sprache Am wirkungsvollsten bei kleinen Kindern (Vorschulalter) 19

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 21