Angenommen, ein reiner Ton (Einzelfrequenz) wird gehört, sagen wir 2 kHz. Wenn ich die zeitliche Theorie (auch bekannt als Timing-Theorie) richtig verstehe, erzeugen die Aktionspotentiale in einem Cochlea-Neuron ein Signal, das für jeden einzelnen Tonzyklus eine Spitze aufweist, mit Ausnahme einiger Lücken aufgrund des minimalen Intervalls zwischen Neuronentriggern.
Die Volley-Theorie erweitert das vorherige Modell auf eine Reihe von Neuronen. Die Vereinigung von Auslösern in allen Neuronen des Satzes hat mindestens eine Spitze pro Zyklus (mit wenigen Ausnahmen). Mit anderen Worten, die Grundfrequenz des Signals, das sich aus der Vereinigung der Trigger aller Neuronen im Satz zusammensetzt, ist dieselbe Frequenz wie die des eingehenden Schalls.
Meine Frage ist, ob in diesem Modell die Triggerintervalle zur Codierung der Schallfrequenz verwendet werden und berücksichtigt wird, dass übliche Modelle für die Neuronenaktivität nur Intervalle zwischen Aktionspotentialen berücksichtigen (alles oder nichts), wie die Schallamplitude (Leistung ) des Tons wird in die Nervensignale übersetzt. Das heißt, die Unterschiede in der Nervenaktivität, die durch zwei Töne mit derselben Frequenz, aber unterschiedlichen Amplituden/Stärken verursacht werden, wobei ein Frequenz/Volley-Modell angenommen wird.
Es ist kompliziert.
Die einfachste Erklärung ist, dass Klangamplitude/-pegel/-lautstärke durch die Anzahl der teilnehmenden Einheiten kodiert wird, einschließlich nicht optimaler Frequenzzellen, die rekrutiert werden, wenn die Amplituden hoch sind (das Konzept der „Tuning-Breite“ ist hilfreich zu verstehen). Laute Geräusche rekrutieren zum Beispiel Zellen eines breiteren Bestfrequenzbereichs mit hoher Koinzidenz (siehe Carney, 1994).
In einigen experimentellen Paradigmen gilt diese Hypothese; in anderen nicht. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Wahrnehmung von Lautstärke ziemlich kontextabhängig ist und auch vom Hintergrund, dem Vorhandensein von Energie in anderen Frequenzen und der Anpassung abhängt.
Ähnlich wie die absolute Helligkeit für die Wahrnehmung nicht allzu nützlich ist (und daher Menschen eine unglaubliche Invarianz über sehr weite Helligkeitsbereiche zeigen), ist die Lautstärke wahrscheinlich für die Wahrnehmung am nützlichsten in Bezug auf die relative Lautstärke: Geräusche, die lauter werden, können sich beispielsweise nähern.
Verweise
Carney, LH (1994). Raumzeitliche Codierung des Schallpegels: Modelle für normale Codierung und Rekrutierung von Lautheit. Hörforschung, 76(1-2), 31-44.
Heinz, MG, Issa, JB, & Young, ED (2005). Die Frequenzantworten der Hörnerven stimmen nicht mit gängigen Hypothesen über die neuralen Korrelate der Lautstärkerekrutierung überein. Zeitschrift der Association for Research in Otolaryngology, 6(2), 91-105.
Neuhoff, JG, McBeath, MK, & Wanzie, WC (1999). Dynamische Frequenzänderung beeinflusst Lautstärkewahrnehmung: Ein zentraler, analytischer Prozess. Journal of Experimental Psychology: Menschliche Wahrnehmung und Leistung, 25 (4), 1050.
Relkin, EM, & Doucet, JR (1997). Ist die Lautstärke einfach proportional zur Anzahl der Hörnervenspitzen? Das Journal der Acoustical Society of America, 101(5), 2735-2740.
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Bryan Krause