О ПРОЯВЛЕНИЯХ РЕАКЦИЙ АНСАМБЛЯ ВОЛОКОН СЛУХОВОГО НЕРВА В СЛУХОВЫХ ЭФФЕКТАХ ПОВЫШЕНИЯ ГРОМКОСТИ И РАСПОЗНАВАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ ПОСЛЕ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ И ПЕРЕД НИМИ

© 2016 г. Л. К. Римская-Корсакова

Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева 117036 Москва, ул. Шверника, д. 6
lkrk@mail.ru

Поступила в редакцию 02.04.2015 г.

В работе сравнивали по-разному сгруппированные реакции ансамбля из 100 моделей волокон слухового нерва, полученные в ответ на одно предъявление звукового комплекса “импульсная помеха – полезный импульс”. Первая групповая реакция (постстимульная гистограмма) оценивала частоту появления спайковых реакций ансамбля волокон во времени, вторая (гистограмма распределения межспайковых интервалов) – частоту появления межспайковых интервалов в реакциях тех же волокон. Импульсная помеха могла опережать полезный импульс или следовать за ним. Длительность помехи и импульса, а также интервал между их началами составляли 10, 10 и 50 мс. Центральная частота помехи и импульса была равна 4 кГц и соответствовала характеристическим частотам моделей волокон. Профили обеих гистограмм имели по два максимума. Величина и положение максимумов на постстимульной гистограмме соответствовали величине и абсолютному положению помехи и импульса. Однако это не так для величин и положения максимумов на гистограмме распределения межспайковых интервалов. Первый максимум на последней гистограмме приходился на короткие интервалы, соответствующие длительности помехи и импульса, и мог объединять амплитудную информацию о помехе и импульсе. Величина второго максимума формировалась с учетом наименьшей амплитуды помехи или импульса. Этот максимум приходился на интервалы, соответствующие относительной задержке импульса относительно помехи, и не зависел от их абсолютного положения. Изменения максимумов второй гистограммы были нелинейными при линейном изменении пиковой амплитуды импульса, но фиксированной амплитуде помехи. Предполагалось, что первый максимум в распределении межспайковых интервалов был основой для формирования громкости импульсов, находящихся внутри комплексов, а второй максимум – основой для формирования высоты периодичности комплексов. В свете этих предположений нелинейные изменения двух максимумов, сопровождаемые изменениями двух субъективных качеств комплексов, позволяли объяснить известный слуховой эффект повышения громкости импульсов, а также особенности распознавания интенсивности импульсов, предъявляемых до и после импульсных помех.

Ключевые слова: реакции ансамбля волокон слухового нерва, импульсная помеха, тестовый импульс, гистограмма распределения межспайковых интервалов, постстимульная гистограмма

Цитирование для раздела "Список литературы": Римская-Корсакова Л. К. О проявлениях реакций ансамбля волокон слухового нерва в слуховых эффектах повышения громкости и распознавания интенсивности импульсов, предъявляемых после импульсных помех и перед ними. Сенсорные системы. 2016. Т. 30. № 2. С. 160-172.
Цитирование для раздела "References": Rimskaya-Korsakova L. K. O proyavleniyakh reaktsii ansamblya volokon slukhovogo nerva v slukhovykh effektakh povysheniya gromkosti i raspoznavaniya intensivnosti impulsov, predyavlyaemykh posle impulsnykh pomekh i pered nimi [The reactions of the ensemble of the auditory nerve fibers in the growth of loudness and intensity discrimination of the efficient pulses presented before and after the disturb pulses]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2016. V. 30(2). P. 160-172 (in Russian).

Список литературы:

  • Авакян Р.В., Радионова Е.А. Особенности дифференциальных порогов по интенсивности для короткого звукового сигнала // Акустич. журн. 1962. Т. 8. No 4. C. 407–411
  • Дубровский Н.А., Римская-Корсакова Л.К. Определение параметров моделей слуховых нейронов, участвующих в выделении модуляций звуков: собственная периодичность модуляции // Акуст. журн. 1997. Т. 43. С. 492–500
  • Дубровский Н.А., Римская-Корсакова Л.К. Определение параметров моделей слуховых нейронов, участвующих в выделении модуляций звуков: динамические и модуляционные передаточные характеристики // Акуст. журн. 1998. Т. 44. 213–219
  • Римская-Корсакова Л.К. Слуховая периферическая адаптация к коротким стимулам в слуховом облегчении распознавания интенсивности в шуме// Сенсорные системы. 2007. Т. 21. No 4. С. 286– 298
  • Римская-Корсакова Л.К. Влияние периферического кодирования на слуховое распознавание интенсивности коротких высокочастотных стимулов, предъявляемых в условиях прямой последовательной маскировки // Сенсорные системы. 2009. Т. 23. No 2. С.106–116
  • Римская-Корсакова Л.К. Периферическое кодирование и слуховое распознавание изменений уровней коротких высокочастотных стимулов, предъявляемых после маскеров // Сенсорные системы. 2011. Т. 25. No 4. 305–318
  • Римская-Корсакова Л.К. Периферические основы слухового распознавания изменений интенсивности импульсных звуков, предъявляемых в тишине и после воздействия шума // Учен. зап. физ. фак-та Моск. ун-та. 2014. Т. 5. No 145350. http://uzmu.phys.msu.ru/ toc/2014/5
  • Римская-Корсакова Л.К., Бибиков Н.Г. Моделирование реакций волокон слухового нерва при действии сигналов, воспроизводящих электрическую стимуляцию протезами улитки // Тр. XVIII сессии Российского акустического общества. М.: ГЕОС, 2006. Т. 3. С. 593–596
  • Римская-Корсакова Л.К., Дубровский Н.А., Телепнев В.Н. Проявление динамического кодирования амплитудно-модулированных звуков на уровневолокон слухового нерва // Российский физиологический журнал. им. И.М. Сеченова. 2003. T. 6. C. 700–714
  • Baer T., Moore B.C.J., Glasberg B.R. Detection and in- tensity discrimination of Gaussian-shaped tone pulses as a function of duration // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. P. 1907–1916.
  • de Boer E. Auditory time constants: A paradox? // Time Resolution in Auditory Systems / Ed. A. Michelsen. Springer-Verlag, Berlin. 1985. P. 141–158.
  • Carlyon R.P., Beveridge H.A. Effects of forward masking on intensity discrimination, frequency discrimination, and the detection of tones in noise // J. Acoust. Soc. Am. 1993. V. 93. P. 2886–2895.
  • Carlyon R.P., Moore B.C. Intensity discrimination: a se- vere departure from Weber’s law // J. Acoust. Soc. Am. 1984. V. 76. P. 1369–1376.
  • Cohen A., Further investigation of the effects of intensi- ty upon the pitch of pure tones // J. Acoust. Soc. Am. 1961. V. 33. P. 1363–1376.
  • Durlach N.I., Braida L.D. Intensity perception. I. Prelim- inary theory of intensity resolution // J. Acoust. Soc. Am. 1969. V. 46. P. 372–383.
  • Eggermont J.J. Auditory Temporal Processing and its Disorders. OUP Oxford. 2015. P.368.
  • Frisina R.D. Subcortical neural coding mechanisms for auditory temporal processing // Hear. Res. 2001. V. 158. P. 1–27.
  • Galambos R., Bauer J., Picton T., Squires K., Squires N.
  • Loudness enhancement following contralateral stimula- tion // J. Acoust. Soc. Am. 1972. V. 52. P. 1127–1130.
  • Green D.M. Auditory detection of a noise signal // J. Acoust. Soc. Am. 1960. V. 32. P. 121–131.
  • Green D.M. Temporal factors in psychoacoustics // Time Resolution in Auditory Systems / Ed. A. Michelsen. Springer-Verlag, Berlin. 1985. P. 122–140.
  • Houtsma A.J., Goldstein J.L. The central origin of the pitch of complex tones. Evidence from music interval recognition // J. Acoust. Soc. Amer. 1972. P. 520–529.
  • Irwin R.J., Zwisklocki J.J. Loudness effects in pairs of tone bursts // Percept. Psychophys. 1971. V. 10. P. 189– 192.
  • Joris P.X., Yin T.C.T. Responses to amplitude-modulated tones in the auditory nerve of the cat. // J. Acoust. Soc. Am. 1992. V. 9. P. 215–232.
  • Liberman M.C. Auditory nerve responses from cats raises in a low-noise chamber // J. Acoust. Soc. Am. 1978. V. 6. P. 442–455.
  • McGill W.J., Goldberg J.P. A study of the near miss to We- ber’s law and pure-tone intensity discrimination // Per- cept. Psychophys. 1968. V.4. P. 105–109.
  • Moore B.C.J. An Introduction to the Psychology of Hear- ing. London. Acad. Press, 1997.
  • Nizami L., Reimer J.F., Jesteadt W. The intensity-differ- ence limen for Gaussian-enveloped simuli as a func- tion of level: tones and broadband noise // J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 110. No 5. Pt. 1. P. 2505–2515.
  • Oberfeld D. Loudness changes induced by a proximal sound: Loudness enhancement, loudness recalibration, or both? // J. Acoust. Soc. Am. 2007. V. 121. P. 2137– 2148.
  • Oberfeld D. The mid-difference hump in forward-masked intensity discrimination // J. Acoust. Soc. Am. 2008. V. 123. P. 1574–1581.
  • Plack C.J. Loudness enhancement and intensity discrim- ination under forward and backward masking // J. Acoust. Soc. Am. 1996а. V. 100. P. 1024–1030.
  • Plack C.J. Temporal factors in referential intensity cod- ing // J. Acoust. Soc. Am. 1996б. V. 100. P. 1031– 1042.
  • Plack C.J., Carlyon R.P., Viemeister N.F. Intensity dis- crimination under forward and backward masking: Role of referential encoding // J. Acoust. Soc. Am. 1995. V. 97. P. 1141–1149.
  • Plack C.J., Viemeister N.F. Intensity discrimination under backward masking // J. Acoust. Soc. Am. 1992. V. 92. P. 3097–3101.
  • Plomp R. Auditory psychophysics // Annu. Rev. Psychol. 1975. V. 26. P. 207–232.
  • Raab D.H., Taub H.B. Click-intensity discrimination with and without a background masking noise // J. Acoust. Soc. Am. 1969. V. 46. P. 965–968.
  • Relkin E.M., Doucet J.R. Recovery from prior stimula- tion. I. Relationship to spontaneous firing rates of pri- mary auditory neurons // Hearing Res. 1991. V. 55. P. 215–222.
  • Sachs M.B., Abbas P.J. Rate versus level functions for au- ditory-nerve fiber in cats: tone burst stimuli // J. Acoust. Soc. Am. 1974. V. 56. P. 1835–1847.
  • Schlauch R.S., Lanthier N., Neve J. Forward-masked in- tensity discrimination: Duration effects and spectral ef- fects // J. Acoust. Soc. Am. 1997. V. 102. Р. 461–467.
  • Schlauch R.S., Clement B.R., Ries D.T., DiGiovanni J.J. Masker laterally and cueing in forward-masked inten- sity discrimination // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. P. 822–828.
  • Stevens S.S. The relation of pitch to intensity // J. Acoust. Soc. Amer. 1935. V. 6. P. 150–154.
  • Zeng F.-G., Turner C.W., Relkin E.M. Recovery from prior stimulation. II. Effects upon intensity discrimination // Hearing Res. 1991. V. 55, P. 223–230.
  • Zeng F.-G., Shannon R.V. Possible origins of the non- monotonic intensity discrimination function in forward masking // Hearing Res. 1995. V. 82. P. 216–224.
  • Zeng F.-G. Loudness growth in forward masking: Relation to intensity discrimination // J. Acoust. Soc. Am. 1994. V. 96. P. 2127–2132.
  • Zwislocki J. J., Sokolich W. G. On loudness enhancement of a tone burst by a preceding tone burst by a preceding tone burst // Percept.Psychophys. 1974. V. 16. P. 87– 90.
  • Winter I.M., Robertson D., Yates G.K. Diversity of char- acteristic frequency rate-intensity functions in guinea pig auditory nerve fibers // Hearing Res. 1990. V. 45. P. 191–202.
  • Yates G.K., Manley G.A., Koppl C. Rate-intensity func- tions in the emu auditory nerve // J. Acoust. Soc. Am. 2000. V. 107. P. 2143–2154.
  • Van Schijndel N.H., Houtgast T., Festen J.M. Intensity discrimination of Gaussian-windowed tones: indication for the shape of the auditory frequency-time window // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. P. 3425–3435.
  • Viemeister N.F. Temporal modulation transfer functions based upon modulation thresholds // J. Acoust. Soc. Am. 1979. V. 66. P. 1364–1380.