Prof. nadzw. dr hab. inż. Artur Lorens – O fenomenie odbioru utworów muzycznych przez implant.

Pierwotnie implanty ślimakowe miały pomagać osobom niesłyszącym w czytaniu mowy z ruchu warg. Dzięki wielkiemu postępowi w technologiach medycznych, otochirurgii i inżynierii rehabilitacyjnej, ich użytkownicy nie tylko rozumieją mowę, lecz także mogą czerpać przyjemność ze słuchania złożonych dźwięków, jakimi są utwory muzyczne. O fenomenie odbioru muzyki przez implant mówił podczas Międzynarodowej Konferencji Naukowej „Muzyka w rozwoju słuchowym człowieka” prof. nadzw. dr hab. inż. Artur Lorens, kierownik Zakładu Implantów i Percepcji Słuchowej IFPS.

Prof. Artur Lorens
Prof. nadzw. dr hab. inż. Artur Lorens

Muzyka jest o wiele bardziej skomplikowanym dźwiękiem niż mowa. To dźwięk złożony i bardzo szybko się zmieniający, zarówno jeśli chodzi o jego natężenie, jak i wchodzące w jego skład tony (dźwięki zwane czasem prostymi, o konkretnych częstotliwościach). Mamy możliwość czerpania przyjemności z jej odbioru między innymi dlatego, że ludzkie ucho, dzięki swojej anatomii, rozróżnia tony, których częstotliwości różnią się niewiele, na przykład o kilka herców. Dźwięk, jako fala akustyczna, wywołuje drgania błony bębenkowej, które – przechodząc przez ucho środkowe – trafiają do ucha wewnętrznego, ślimaka. Tam rozchodzą się w płynie (endolimfie) i wprawiają w drgania błonę dzielącą ucho wewnętrzne na dwie przestrzenie, zwaną błoną podstawną. W konsekwencji pobudzane są komórki słuchowe (rzęsate), rozmieszczone wzdłuż błony podstawnej, w narządzie Cortiego.

Zależnie od usytuowania komórki te reagują mocniej na tony o konkretnej częstotliwości, a słabiej na tony o innych częstotliwościach. Drgania błony podstawnej wędrują od podstawy ślimaka, gdzie znajdują się komórki czułe na wysokie częstotliwości, do jego szczytu z komórkami czułymi na niskie częstotliwości. Właściwość tę nazywamy tonotopią ślimaka. Dzięki tej właściwości tony wchodzące w skład dźwięku złożonego (w naszym przypadku muzyki) są jakby od siebie rozdzielane i informacja o nich w postaci impulsów nerwowych przekazywana jest osobno przez różne włókna nerwu słuchowego. To daje możliwość ich odróżnienia w ośrodkowym układzie nerwowym (w jego części zwanej drogą słuchową) i „wyprodukowania” adekwatnego wrażenia słuchowego. Wrażenie słuchowe powstaje bowiem w wyniku tzw. przetwarzania centralnego, czyli analizy informacji o dźwięku przekazanej do układu nerwowego. Tak powstaje słuch wysokościowy, pozwalający między innymi na rozróżnienie tonów o różnych częstotliwościach. Nazwa „wysokościowy” bierze się stąd, że subiektywne wrażenie wysokości dźwięku (dźwięk wysoki to taki bardziej piszczący, a dźwięk niski – bardziej buczący) jest związane z częstotliwością drgań. Tony wysokie mają większą częstotliwość od tonów niskich. A zatem ucho działa w sposób podobny do analizatora częstotliwości, czyli urządzenia, które umożliwia rozkład złożonego dźwięku na składowe tonalne. Obrazowo mówiąc, podobnie jak światło białe rozdzielane jest na tęczę barw, tak z sygnału akustycznego dźwięki o wyższych częstotliwościach, które kodowane są bliżej podstawy ślimaka, zostają oddzielone od niższych, kodowanych bliżej szczytu ślimaka. Dlatego też, jak wspomniałem wcześniej, dwa tony niewiele różniące się częstotliwością słyszymy jako dwa różne dźwięki. Możliwość takiego rozróżnienia nazywana jest rozdzielczością częstotliwościową. U osób dobrze słyszących, mających ponad 20 tysięcy sprawnych komórek słuchowych, rozdzielczość częstotliwościowa jest bardzo duża, natomiast u osób z implantem ślimakowym – znacznie gorsza. Słuch wysokościowy użytkowników tego urządzenia nie jest tak dobry jak u ludzi prawidłowo słyszących, bo słyszenie przez implant ma swoją specyfikę i ograniczenia.


Więcej w wydaniu:
http://slysze.inz.waw.pl/musical-przerwana-cisza-swiatowa-premiera-slysze-nr-wrzesien-pazdziernik-5-169-2019/