From Soundwaves to neural activity patterns
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- Victoria Berger
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1 From Soundwaves to neural activity patterns Anatomy and Physiology of the ear
2 Overview Sound and hearing Inner ear Cochlear mechanics Sensory cells Auditory nerve Central auditory pathway
3 Sound and noise sources in the acoustic environment
4 Summary: peripheral hearing
5 Summary: Sound transmission
6 The auditory pathway: from the inner ear to the auditory cortex Kießling, Kollmeier und Diller (1997)
7 Directionality of external ear Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
8 External ear: acoustic gain components Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
9 Middle ear: components
10 Middle ear: transformation
11 Middle ear: transfer function
12 Middle ear models: electrical, mechanical, acoustical analogies Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
13 Middle ear: acoustic impedance Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
14 Impedance measurement (Tympanometry) Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
15 Impedance measurement: Multifrequency tympanometry Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
16 Mechanical-acoustical middle ear model Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
17 Middle ear modeling: finite element model (FEM) Anatomie & Physiologie (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
18 Preparation of the Cochlea
19 Cochlea cross section
20 Within the Cochlea
21 Cochlea - terminology
22 Basilar and tectorial membrane
23 Y. Raphael, R.A. Altschuler / Brain Research Bulletin 60 (2003)
24 Movements of organ of Corti
25 Inner and outer hair cells
26 Inner and outer hair cells
27 Raster elektronic microscopy recordings (IHC and OHC)
28 Kinocilium
29 Y. Raphael, R.A. Altschuler / Brain Research Bulletin 60 (2003)
30 Structural organisation of stereocilia
31 Cochlear Mechanics
32 Travelling wave Georg von Békésy (nobel prize 1961)
33 Travelling wave
34 Nonlinear cochlear mechanic: Sensitivity and frequency resolution at low stimulus levels Johnstone BM, Patuzzi R, Yates GK (1986) Basilar membrane measurements and the travelling wave. Hear Res 22:
35 Elektroanatomy model of Hallowell Davis
36 Voltage measurements (patch clamp) on outer hair cell A. W. Gummer. Picture by Prof. S. Preyer (2005)
37 Electrical potentials in the inner ear Anatomy & Physiology (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
38 Mechanoelectric transduction, tip links
39 Corti organ: micromechanical nonlinear compression Mechano-transduction at OHC Electromotility Promenade round the Cochlea, R. Pujol, CRIC Mechano-transduction at IHC IHC auditory nerve synapse Anatomy & Physiology (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
40 Anatomy & Physiology (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
41 Anatomy & Physiology (Dillier: Vorlesung Medizinische Akustik)
42 Structure and function of outer hair cells Tectorial membrane Cuticular plate K + Fast motility: transversal force on the hair bundle. Active amplification? Slow motility: longitudinal force under efferent control. Adaptation at high levels? Electrical tuning Deiters cells efferent afferent After Kim 1986
43 Molecule of membrane motor protein Prestin Peter Dallos, 2002
44 Innervation
45 Innervation of inner and outer hair cells
46 Post stimulus time (PST) histograms (tone bursts)
47 Impulse response (Tuning curves)
48 Click responses of single auditory nerve fibers
49 Brainstem efferent innervation
50 Efferent and afferent synapses to inner hair cells
51 Efferent and afferent synapses to outer hair cells
52 Hair cell: synaptic transduction
53 Hair cell ribbon synapse R. Nouvian, D. Beutner, T.D. Parsons, T. Moser (2006)
54 Molecular composition of the hair cell synapse R. Nouvian, D. Beutner, T.D. Parsons, T. Moser (2006)
55 Morphology of synaptic ribbon R. Nouvian, D. Beutner, T.D. Parsons, T. Moser (2006)
56 Temporal dynamics of synaptic modulation WeiQi Zhang, Göttingen, 2006
57 Hair cell apoptosis and regeneration E.W. Rubel, VMB Hearing Research Center
58 Growth factors in cell cultures TGFalpha E.W. Rubel, VMB Hearing Research Center
59 Hair cell regeneration E.W. Rubel, VMB Hearing Research Center
60 Induced hair cell formation through Math1 gene E.W. Rubel, VMB Hearing Research Center
61 Protective effect of Epo during hair cell damage Doping for the ear? A. Monge, I. Nagy, S. Bonabi, S. Schmid, M. Gassmann, D. Bodmer The Effect of Erythropoietin on Gentamicin-Induced Auditory Hair Cell Loss (2006)
62 Sound localisation Interaural level difference (ILD) Interaural time difference (ITD) Outer ear characteristics (head related transfer function, HRTF)
63 Interaural level difference (ILD)
64 Interaural time difference (ITD)
65 Monaural localisation (HRTF)
66
67 Nucleus Cochlearis
68 Binaural neuronal connectivity in the auditory brainstem
69
70 Hartmann, 1999 Binaural interaction
71 Sound from front Department of Neurophysiology, University of Wisconsin
72 Sound from side Department of Neurophysiology, University of Wisconsin
73 Binaural perception model Zerbs, 2000
74 Auditory Scene Analysis (ASA) Memory Patterns Training Expectations Mellinger, 1996
75 Auditory Signal Processing Munkong & Juang (2008) Auditory Perception and Cognition
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