audicionequilibrio 110716205001-phpapp01
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Sensación y percepción
Audición
El sonido
En física, es cualquier fenómeno que involucre la
propagación en forma de ondas elásticas (sean
audibles o no), generalmente a través de un fluido
(u otro medio elástico) que esté generando el
movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido
Humanamente audible
consiste en ondas
sonoras que producen
oscilaciones de la
presión del aire, que son
convertidas en ondas
mecánicas en el oído
humano y percibidas por
el cerebro.
.
La propagación
.Del sonido es similar en los fluidos, donde el
sonido toma la forma de fluctuaciones de
presión.
En los cuerpos sólidos la propagación del sonido
involucra variaciones del estado tensional del
medio.
La propagación del sonido
Involucra transporte de
energía sin transporte de
materia, en forma de ondas
mecánicas que se propagan
a través de la materia sólida,
líquida o gaseosa.
Como las vibraciones se
producen en la misma
dirección en la que se
propaga el sonido, se trata
de una onda longitudinal.
El sonido
Es un fenómeno vibratorio
transmitido en forma de
ondas. Para que se
genere un sonido es
necesario que vibre
alguna fuente. Las
vibraciones pueden ser
transmitidas a través de
diversos medios elásticos,
entre los más comunes se
encuentran el aire y el
agua.
Sonido: variaciones audibles de la presión del aire Velocidad del sonido: 343 metros por segundo (1,217 km/hr) Los humanos oyen sólo aquellas vibraciones entre 20 y 20,000 ciclos por segundo o Hertz
Propiedades
Cualidad Característica Rango
Altura Frecuencia de onda Agudo, medio, grave
Intensidad Amplitud de onda Fuerte, débil o suave
Timbre Armónicos de onda o forma de la
onda
Fuente emisora del
sonido
Duración Tiempo de vibración Largo o corto
Textura Analogía táctil áspero, aterciopelado,
metálico, crudo, etc.
Pregunta # 1
Las dimensiones físicas del sonido
Análisis de Fourier de la onda sonora
COMPLEJIDAD DE UNA ONDA
La fuerza que ejercen las vibraciones sobre el óido o sea la
intensidad del sonido se mide en decibeles db. Entre más fuerte
el sonido más decibeles.
Sonido Intensidad en db
El tic-tac del reloj 20
Secreto, murmullo 30
Conversación 50-60
Despertador 80
Podadora de pasto 95
Motor de avión 130
Los sonidos
Son percibidos a través del aparato auditivo que recibe las
ondas sonoras, que son convertidas en movimientos de los
osteocillos óticos y percibidas en el oído interno que a su vez
las transmite mediante el sistema nervioso al cerebro.
Esta habilidad se tiene incluso antes de nacer.
La voz humana
Se produce por la vibración
de las cuerdas vocales, lo
cual genera una onda
sonora que es
combinación de varias
frecuencias y sus
correspondientes
armónicos.
La cavidad buco-nasal
Sirve para crear ondas
cuasiestacionarias por lo
que ciertas frecuencias
denominadas formantes.
Cada segmento de sonido
del habla viene
caracterizado por un cierto
espectro de frecuencias o
distribución de la energía
sonora en las diferentes
frecuencias.
El oído humano Es capaz de identificar diferentes
formantes de dicho sonido y
percibir cada sonido con formantes
diferentes como cualitativamente
diferentes, eso es lo que permite
por ejemplo distinguir dos vocales.
Típicamente el primer formante, el
de frecuencia más baja está
relacionada con la abertura de la
vocal que en última instancia está
relacionada con la frecuencia de
las ondas estacionarias que vibran
verticalmente en la cavidad.
El segundo formante está
relacionado con la vibración en la
dirección horizontal y está
relacionado con si la vocal es
anterior, central o posterior.
La voz masculina tiene un tono
fundamental de entre 100 y 200 Hz,
mientras que la voz femenina es
más aguda, típicamente está entre
150 y 300 Hz.
Las voces infantiles son aún más
agudas. Sin el filtrado por
resonancia que produce la cavidad
buco nasal nuestras emisiones
sonoras no tendrían la claridad
necesaria para ser audibles.
Ese proceso de filtrado es
precisamente lo que permite
generar los diversos formantes de
cada unidad segmental del habla.
Las lenguas humanas
Usan segmentos homogéneos
reconocibles de unas decenas de
milisegundos de duración, que
componen los sonidos del habla,
técnicamente llamados fonos.
Lingüísticamente no todas las
diferencias acústicas son
relevantes, por ejemplo las
mujeres y los niños tienen en
general tonos más agudos, por lo
que todos los sonidos que
producen tienen en promedio una
frecuencia fundamental y unos
armónicos más altos e intensos.
Los hablantes competentes de una
lengua aprenden a "clasificar"
diferentes sonidos cualitativamente
similares en clases de equivalencia
de rasgos relevantes.
Esas clases de equivalencia
reconocidas por los hablantes son
los constructos mentales que
llamamos fonemas.
La mayoría de lenguas naturales
tiene unas pocas decenas de
fonemas distintivos, a pesar de que
las variaciones acústicas de los fonos
y sonidos son enormes.
La fonética acústica
Concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se
generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica y/o
cuantitativamente.
La espectrografía de la voz humana revela su rico contenido armónico.
La oreja
Cartílago recubierto
de piel: pina.
El canal auditivo externo
La piel de la porción
externa del canal
contiene glándulas
que producen cera.
Esta cera se supone
que atrapa polvo y
partículas para que no
lleguen al tímpano.
No se produce
cerumen en la parte
interna del canal.
Pregunta # 2
PARTES DEL OIDO
EXTERNO MEDIO INTERNO
Pregunta # 3
TROMPA DE EUSTAQUIO
REGULACION DE LA PRESION EN EL OIDO MEDIO
Presión en el
oído medio
inferior a la de
afuera
Presión en el
oído medio
superior a la de
afuera
Canal Oído medio
Trompa de Eustaquio
Estructura del oído medio Huesecillos u osículos Ventana oval
Músculo
tensor del
tímpano
Membrana timpánica Estapedio Ventana redonda
Trompa de
Eustaquio
Pregunta # 4
Músculo
tensor del
tímpano
Estapedio
Reflejo de atenuación Sonidos de alta
intensidad producen
contracción de los
músculos: a - tensor
del tímpano y b -
stapedius (del estribo).
Este reflejo sirve para
disminuir la entrada
sonora y así proteger
el oído. También
sirve como filtro de
ondas de baja
frecuencia.
17 - Martillo
19 - Yunque
21 - Trompa de Eustaquio
25 - Estribo
31 - Membrana timpánica
Pregunta # 5
1-Los osículos o huesecillos y su mecanismo
amplificador de palanca
Mecanismos del oído medio que ayudan a amplificar la
onda sonora:
Pregunta # 5
Presión
Membrana
timpánica
Membrana
oval
2- La diferencia en el tamaño de las membranas
ejerce un efecto amplificador
El oído interno
Líquido
Estructura del oído interno
Nervios
vestibular y
auditivo
Membrana
tectorial
Escala
media
Células pilosas
externas
Células pilosas
internas Membrana
basilar
Escala
timpánica
Ganglio
espiral
cóclea
Ventanas
oval y
redonda
Escala
vestibular
LA MEMBRANA BASILAR
La cóclea
desenrollada
base Apex o punta
Ventana oval
Ventana redonda
Estribo
Membrana basilar
Sonido
Baja
frecuencia
Frecuencia
media
Alta
frecuencia
Onda
compleja
100 Hz
1000 Hz
10,000 Hz
La membrana basilar tiene una organización tonotópica
Alta frecuencia Baja frecuencia
Punta ancha
y aguada
Base angosta
y dura
Membrana
basilar
ORGANIZACIÓN TONOTOPICA DE LA
MEMBRANA BASILAR DEL HUMANO
Base: 0.04 mm
Punta 0.5 mm
Base
Longitud 32 mm
Punta
La organización tonotópica se mantiene en la
proyección auditiva hasta la corteza
Áreas correspondientes a la
punta y a la base de la cóclea
Corteza
primaria Corteza
secundaria
EL ORGANO DE CORTI
Membrana tectorial
Cilios o pelos
Células
pilosas
externas
axones Túnel
Células
pilosas
internas
Membrana
basilar Nervio
Célula pilosa vista al
microscopio
electrónico. (cortesía de Dean E. Hillman, M.D.)
Organo de Corti
Ganglio espiral
Nervio auditivo
Inervación de las células pilosas externas e
internas Externas
Interna
Ganglio espiral
Nervio auditivo
Transducción: conversión del movimiento a
potenciales de acción
Pregunta #6
El 11 de Mayo del 2003 en la revista Nature se publicó evidencia
sobre la presencia de una proteína -PRESTINA- que es un motor
molecular como la kinesina, dineina y la miosona involucradas en
el movimiento.
La prestina actúa como un amplificador mecánico de las señales
sonoras. Se activa con los cambios de voltaje producidos por la
despolarización de la célula. No requiere ATP.
Pregunta # 7
Bulbo
Mesencéfalo
Diencéfalo
Ganglio espiral
Núcleos cocleares
Oliva superior
Colículo inferior
Cuerpo geniculado medial-
tálamo-
Corteza auditiva
Anatomía de la vía auditiva
ANATOMIA DE LA VIA AUDITIVA
Ganglio espiral
Núcleos
cocleares
Oliva
superior
Colículo
inferior
CORTEZA AUDITIVA
Localización de sonidos
Los humanos como otros animales
somos buenos para detectar de dónde
vienen los sonidos. Este fenómeno ha
sido estudiado por casi 100 años.
¿Por qué tenemos dos
oídos? Después de
todo podemos
escuchar con solo un
oído. La respuesta está
en la localización de
los sonidos.
Pregunta # 8
En un proceso llamado fusión binaural, el cerebro
compara la información recibida por cada oído y
convierte las diferencias en una percepción
unificada de un solo sonido proveniente de un lugar
específico.
cerebro
Imagen combinada del
sonido
Fusión binaural
Las señales que
utiliza el cerebro
son el tiempo de
llegada y la
intensidad o fuerza
de las ondas sonoras
que llegan a cada
oído (técnicamente
llamado tiempo
interaural).
Si el sonido viene de un
lado, digamos el
izquierdo, las ondas
llegaran al oído
derecho con menos
intensidad porque
tienen que viajar más y
porque una fracción de
las ondas será
refractada o reflejada
por la cabeza.
La utilización por
parte del cerebro
de la disparidad en
tiempo e
intensidad se
vuelve obvia
cuando los tonos
se administran
directamente a
cada oído por
medio de
audífonos.
En lugar de percibir dos
señales distintas, se oye
una sola señal que se
origina en algún lugar
fuera de la cabeza.
Si los estímulos que se
producen en cada oído
son de igual intensidad y
llegan al mismo tiempo se
perciben como originarios
del centro de la cabeza.
Si se baja el
volumen en un oído
o se retrasa su
llegada la fuente del
sonido parece
moverse al oído
opuesto (Konishi,
1993).
Pregunta # 9
Para la
localización
de los
sonidos en
sentido
vertical se
utilizan los
pliegues de
la oreja.
Pregunta # 10
La corteza auditiva se
organiza en columnas
como la corteza visual.
Las columnas están
formadas por células que
responden a estimulación
de ambos oídos con:
Supresión: estimulación
de un oído es dominante, el
otro inhibe
Sumación: estimulación de
ambos oídos es mayor que
de cada uno por separado.
+
+ -
-
frecuencias
c
a
p
a
s
Gracias a su representación
bilateral extensa no se altera
la percepción sólo se altera
la capacidad para localizar
sonidos en el espacio. Cada
hemisferio es importante
para localizar sonidos del
lado opuesto.
Lesiones de la corteza auditiva:
Pregunta # 11
La sordera pura a las palabras es
un tipo de sordera de origen
central causado por tumores o
apoplegías.
No hay comprensión auditiva
pero si hay comprensión visual.
Los pacientes tienen una
interrupción en las conexiones
entre la corteza auditiva y el
cuerpo geniculado medial y en
las fibras de conexión al otro
hemisferio.
La agnosia auditiva es rara y tiene
origen central. En una audiometría
se detectan bien los tonos, pero no
se reconocen los sonidos no-verbales
como el timbre de un teléfono.
Como el sujeto puede hablar la agnosia
auditiva se interpreta como un daño
posiblemente exclusivo del
hemisferio derecho.
Pregunta #13
La amusia es un tipo de agnosia auditiva donde la
percepción a la música se ve alterada. De nuevo
las lesiones del lóbulo temporal derecho se cree
son la causa.
Pregunta # 14
La sordera cortical se cree es una combinación de
sordera a las palabras y agnosia auditiva. Los sujetos no
interpretan sonidos de origen verbal o no-verbal aunque
están concientes de la
ocurrencia
de un sonido. Por ejemplo
pegan un brinco a un sonido
fuerte.
Se produce por daño bilateral de la corteza auditiva. Se
inicia como una sordera súbita en la que se recupera la
percepción a sonidos pero no el reconocimiento de los
mismos.
Las alucinaciones auditivas
consisten en un sonido complejo
como música o conversaciones.
Se encuentran en la
esquizofrenia posiblemente
debidas a disfunción de los
lóbulos temporales de
asociación.
Las alucinaciones auditivas
EL SISTEMA VESTIBULAR
Su localización es
vecina a la cóclea
pero no tiene nada
que ver con la
audición
Partes del sistema vestibular
El utrículo y el sáculo
son los órganos
otolíticos que detectan
movimiento lineal
(translación).
Los tres canales
semicirculares
arreglados entre ellos
en ángulos rectos
detectan rotación en
tres planos.
Canales
semicirculares
Utrículo
Sáculo
El sistema vestibular o
sea el utrículo, el
sáculo y los canales
semicirculares,
forman un continuo
entre ellos y con el
oído interno por
medio del ducto de la
escala media. Todo el
órgano está lleno de
endolinfa.
Canales
semicirculares
Utrículo
Sáculo
Célula pilosa
El utrículo y el sáculo son dos estructuras en forma
de sacos que contienen una región especializada
(mácula) formada por un epitelio sensorial ciliado
(pelos vestibulares) .
Célula pilosa
El kinocilio es un cilio
grueso y grande presente
en el sistema vestibular
del humano
Células vestibulares pilosas
El desplazamiento
de los cilios
produce cambios
eléctricos.
Excitación cuando
se doblan hacia el
kinocilio.
Inhibición cuando
se doblan lejos del
kinocilio
KINOCILIO
Esterocilia
Utrículo
gelatina
otolitos
Célula
pilosa
Apoyo
Axones
del nervio
vestibular
kinocilio
Cabeza recta Cabeza inclinada
ámpula
Canales
semicirculares Cada canal contiene
una ámpula. Ahí se
encuentran los
receptores ciliados.
Esas células
sensoriales se
localizan en la cresta
cerca de una
membrana elástica
llamada la cúpula.
Cúpula
Ámpula
Células
pilosas
Canal
semicircular
Aceleración
angular
Desplazamiento de la cúpula
Flujo de
endolinfa
Cuando nos movemos el
mundo no se ve borroso
gracias al reflejo vestíbulo-
ocular. El ojo permanece
fijo con respecto al objeto
observado.
Por ejemplo, si la cabeza se vuelve a la izquierda
los ojos se mueven a la derecha con la misma
velocidad que se mueve la cabeza.
Núcleo vestibular
Neuronas motoras
El movimiento de la cabeza produce movimientos
compensatorios de los ojos. Si el movimiento es
muy grande entra otro mecanismo. El ojo llega al
extremo y se mueve rápidamente a una nueva
posición inicial. A esto se le llama el nistagmo
vestibular o nistagmo fisiológico.
Núcleo vestibular
Neuronas motoras
derecho izquierdo
Recto lateral Recto medial
cabeza
n. vestibular
REFLEJO VESTÍBULO-OCULAR
FUNCIONES DEL SISTEMA VESTIBULAR
Sensación de movimiento o desplazamiento
en el espacio
Control de los
músculos del ojo
Mantenimiento
del equilibrio y
estabilización de
la cabeza
Pregunta # 15
El equilibrio se mantiene por la información
vestibular, visual y somatosensorial que llega al
tallo cerebral.
El sistema vestibular está formado por dos
componentes: Periférico -el laberinto y el
nervio- y central -los núcleos vestibulares y su
conexión con el cerebelo-
Alteraciones del sistema
vestibular dan como resultado
mareo y falta de equilibrio
Falta de equilibrio: el piso parece moverse.
Problema periférico o central.
Cabeza flotando: hipoglicemia, hiperventilación,
anemia o drogas.
Vértigo: ilusión de movimiento
relativo a lo que rodea a la
persona.
Por lo general de rotación
aunque puede ser lineal.
Problema periférico.
Oscilaciones involuntarias, rítmicas y
repetidas de uno o ambos ojos.
Los movimientos pueden ser en cualquier
dirección.
Debido a la imposibilidad para fijar la
mirada hay reducción en la agudeza
visual.
El nistagmus se puede inducir al estimular
los canales semicirculares.
El cerebro ajusta la percepción de la
persona que sufre de nistagmus. Percibe
los objetos como estacionarios.
Nistagmus patológico:
La neuritis o neuronitis vestibular es
causada por infección viral del nervio
vestibular y causa mareo. No se
acompaña de dolor.
Neuritis -nervio- Neuronitis -célula pilosa-
Parece ser que el virus que lo causa es
de la familia del herpes (Matsuo,
1986 y Arbusow et al, 2000).
Síntomas similares aparecen cuando
hay pérdida del flujo sanguíneao en el
tallo cerebral, por ejemplo por
migrañas.
Se presenta mareo y alguna pérdida de audición. No se acompaña de
dolor.
Otros síntomas en la neuritis o en la laberintitis pueden ser náuseas y
desequilibrio.
El mareo primero es constante y luego puede sólo presentarse con
movimientos súbitos como voltear la cabeza.
En la laberintitis
El octavo par craneal
contiene a los nervios
vestibular y coclear.
Los núcleos vestibulares
reciben al nervio vestibular y
se conectan con el núcleo
fastígeo del cerebelo.
También envían conexiones a
los núcleos motores del ojo.
Los axones de los núcleos
vestibulares ascienden al
tálamo y por último a la
corteza temporal.
Nervio
vestibular
Al cerebelo
El control de la
mirada
La mirada es el punto en el
espacio adonde se dirige la
fovea. Los observadores
buscan y adquieren
información visual de
interés cambiando la
mirada.
El control de la mirada
resulta de la re-orientación
de los ojos gracias a los
movimientos sacádicos de
los ojos.
Movimientos de los ojos.
Sacádicos. Movimientos rápidos
de la mirada. Tardan en total 30-
120 ms, los ojos se mueven 1-40
grados.
Estos movimientos son balísticos
lo que indica que una vez que se
inician se continuan en esa
trayectoria.
Se inician cuando algo en la
visión periférica atrae la
atención.
Movimientos de los ojos.
Fijación es un estado
relativamente estable
que ocurre cuando lel
movimiento sacádico
llega a su destino.
Dura entre 200-600 ms.
Es este este estado
cuando la información
visual penetra la fóvea.
Movimientos de los ojos (cont.).
Movimientos microsacádicos,
desvíos y temblor son
movimientos involuntarios
pequeños que ocurren durante
la fijación.
El ojo nunca está realmente
quieto aunque la imagen se vea
estable. Si el ojo se mantuviera
totalmente estable las células de
la retina dejarían de responder y
no se vería nada.
Movimientos de los ojos (cont).
Seguimiento es un movimiento
sacádico suave gracias al cual el
sujeto sigue blancos móviles.
Nistagmus es un movimiento como
la sierra de un serrucho y ocurre
con movimientos de la cabeza.
Convergencia son movimientos
relativos uno del otro. Como verse
la nariz.
Torsionales son movimientos de
rotación del ojo que dependen de la
posición del cuello.
Control de la mirada:
El tallo cerebral:
Formación reticular
pontina paramedial
(PPRF) (horizontal)
Núcleo intersticial rostral
(vertical)
El colículo superior
Corteza cerebral frontal:
campo visual frontal