السمع

فيديو يوضح كيف تنتقل الأصوات من مصدرها إلى الدماغ

السمع ، أو الإدراك السمعي ، هو القدرة على إدراك الأصوات من خلال عضو، كالأذن ، عن طريق رصد الاهتزازات كتغيرات دورية في ضغط الوسط المحيط. [ 1 ] يُعرف المجال الأكاديمي المعني بالسمع باسم علم السمع .

يمكن سماع الصوت من خلال المواد الصلبة أو السائلة أو الغازية . [ 2 ] وهو أحد الحواس الخمس التقليدية . ويُطلق على فقدان السمع الجزئي أو الكلي اسم فقدان السمع .

في البشر والفقاريات الأخرى، تتم عملية السمع بشكل أساسي بواسطة الجهاز السمعي : حيث تستقبل الأذن موجات ميكانيكية ، تُعرف بالاهتزازات، وتحولها إلى نبضات عصبية يستقبلها الدماغ (وخاصة في الفص الصدغي ). ومثل اللمس ، يتطلب السمع حساسية لحركة الجزيئات في العالم الخارجي للكائن الحي. يُعد كل من السمع واللمس نوعين من أنواع الإحساس الميكانيكي . [ 3 ] [ 4 ]

آلية السمع

يتكون الجهاز السمعي البشري من ثلاثة مكونات رئيسية : الأذن الخارجية، والأذن الوسطى، والأذن الداخلية.

الأذن الخارجية

رسم تخطيطي للأذن البشرية

تشمل الأذن الخارجية صيوان الأذن، وهو الجزء المرئي منها، بالإضافة إلى قناة الأذن التي تنتهي عند طبلة الأذن . يعمل صيوان الأذن على تركيز الموجات الصوتية عبر قناة الأذن باتجاه طبلة الأذن. ونظرًا لعدم تناظر الأذن الخارجية لدى معظم الثدييات، يتم ترشيح الصوت بشكل مختلف في طريقه إلى الأذن تبعًا لموقع مصدره. وهذا ما يمنح هذه الحيوانات القدرة على تحديد موقع الصوت عموديًا . طبلة الأذن غشاء محكم الإغلاق، وعندما تصل الموجات الصوتية إليه، فإنها تتسبب في اهتزازه تبعًا لشكل الموجة الصوتية. يُفرز الصملاخ (شمع الأذن) من الغدد الصملاخية والدهنية الموجودة في جلد قناة الأذن البشرية، لحماية قناة الأذن وطبلتها من التلف المادي والغزو الميكروبي. [ 5 ]

الأذن الوسطى

تستخدم الأذن الوسطى ثلاث عظام صغيرة، هي المطرقة والسندان والركاب، لنقل الاهتزازات من طبلة الأذن إلى الأذن الداخلية.

تتكون الأذن الوسطى من حجرة صغيرة مملوءة بالهواء تقع في الجهة الإنسية من طبلة الأذن. تحتوي هذه الحجرة على أصغر ثلاث عظام في الجسم، تُعرف مجتمعةً باسم العظيمات السمعية ، وهي: المطرقة، والسندان، والركاب (وتُعرف أيضًا باسم المطرقة، والسندان، والركاب، على التوالي). تُساعد هذه العظيمات في نقل الاهتزازات من طبلة الأذن إلى الأذن الداخلية، أي القوقعة . ووظيفة عظيمات الأذن الوسطى هي التغلب على عدم تطابق المعاوقة بين الموجات الهوائية والموجات القوقعية، وذلك من خلال توفير مطابقة المعاوقة .

يوجد في الأذن الوسطى أيضًا عضلة الركاب وعضلة موترة الطبلة ، اللتان تحميان آلية السمع من خلال رد فعل انعكاسي. تنقل عظمة الركاب الموجات الصوتية إلى الأذن الداخلية عبر النافذة البيضاوية ، وهي غشاء مرن يفصل الأذن الوسطى المملوءة بالهواء عن الأذن الداخلية المملوءة بالسوائل. أما النافذة المستديرة ، وهي غشاء مرن آخر، فتسمح بحركة سلسة لسائل الأذن الداخلية بفعل الموجات الصوتية الداخلة.

الأذن الداخلية

الأذن الداخلية عضو صغير ولكنه معقد للغاية.

تتكون الأذن الداخلية من القوقعة ، وهي أنبوب حلزوني الشكل مملوء بسائل. يقسمها طوليًا عضو كورتي ، وهو العضو الرئيسي لتحويل الإشارات الميكانيكية إلى إشارات عصبية . يوجد داخل عضو كورتي الغشاء القاعدي ، وهو بنية تهتز عندما تنتشر الموجات من الأذن الوسطى عبر سائل القوقعة - اللمف الداخلي . يتميز الغشاء القاعدي بخاصية الرنين النغمي ، حيث يكون لكل تردد موضع رنين مميز على طوله. تكون الترددات المميزة عالية عند المدخل القاعدي للقوقعة، ومنخفضة عند قمتها. تتسبب حركة الغشاء القاعدي في إزالة استقطاب الخلايا الشعرية ، وهي مستقبلات سمعية متخصصة تقع داخل عضو كورتي. [ 6 ] على الرغم من أن الخلايا الشعرية لا تُنتج جهد فعل بنفسها، إلا أنها تُطلق ناقلًا عصبيًا عند نقاط الاشتباك العصبي مع ألياف العصب السمعي ، مما يُنتج جهد فعل. وبهذه الطريقة، يتم تحويل أنماط التذبذبات على الغشاء القاعدي إلى أنماط مكانية زمانية لإطلاق النار والتي تنقل معلومات حول الصوت إلى جذع الدماغ . [ 7 ]

عصبي

يربط الشريط الجانبي (باللون الأحمر) النوى السمعية في جذع الدماغ السفلي بالحدبة السفلية في الدماغ المتوسط.

تنتقل المعلومات الصوتية من القوقعة عبر العصب السمعي إلى النواة القوقعية في جذع الدماغ . ومن هناك، تُرسل الإشارات إلى التل السفلي في سقف الدماغ المتوسط . يدمج التل السفلي المدخلات السمعية مع مدخلات محدودة من أجزاء أخرى من الدماغ، ويشارك في ردود الفعل اللاواعية مثل استجابة الفزع السمعي .

يُرسل التل السفلي بدوره إشارات إلى النواة الركبية الإنسية ، وهي جزء من المهاد حيث تُنقل المعلومات الصوتية إلى القشرة السمعية الأولية في الفص الصدغي . يُعتقد أن الصوت يُدرك بوعي لأول مرة في القشرة السمعية الأولية . وتحيط بالقشرة السمعية الأولية منطقة فيرنيكه ، وهي منطقة قشرية مسؤولة عن تفسير الأصوات، وضرورية لفهم الكلمات المنطوقة.

يمكن أن تُسبب الاضطرابات (مثل السكتة الدماغية أو الصدمة ) على أي من هذه المستويات مشاكل في السمع، خاصةً إذا كان الاضطراب ثنائيًا . وفي بعض الحالات، قد يؤدي ذلك أيضًا إلى الهلوسة السمعية أو صعوبات أكثر تعقيدًا في إدراك الصوت.

اختبارات السمع

يمكن قياس السمع عن طريق اختبارات سلوكية باستخدام جهاز قياس السمع . كما توفر الاختبارات الفيزيولوجية الكهربائية للسمع قياسات دقيقة لعتبات السمع حتى لدى الأشخاص فاقدي الوعي. تشمل هذه الاختبارات كمونات جذع الدماغ السمعية (ABR)، والانبعاثات الصوتية الأذنية (OAE)، وتخطيط كهربية القوقعة (ECochG). وقد ساهم التقدم التقني في هذه الاختبارات في انتشار فحص السمع للأطفال الرضع على نطاق واسع.

يمكن قياس السمع باستخدام تطبيقات الهاتف المحمول التي تتضمن وظيفة اختبار السمع أو تطبيقًا خاصًا بأجهزة السمع . تتيح هذه التطبيقات للمستخدم قياس عتبات السمع عند ترددات مختلفة ( مخطط السمع ). وعلى الرغم من احتمال وجود أخطاء في القياسات، إلا أنه يمكن الكشف عن فقدان السمع . [ 8 ] [ 9 ]

فقدان السمع

توجد أنواع عديدة من فقدان السمع: فقدان السمع التوصيلي ، وفقدان السمع الحسي العصبي ، والأنواع المختلطة. وقد شاع استخدام مصطلح " التنوع السمعي" مؤخراً، للتعبير عن فقدان السمع والاختلافات السمعية بطريقة أقل سلبية.

توجد درجات محددة لفقدان السمع: [ 10 ] [ 11 ]

  • ضعف السمع الطفيف - يواجه الأشخاص الذين يعانون من ضعف سمع طفيف صعوبة في متابعة المحادثات، خاصة في البيئات الصاخبة. أقل الأصوات التي يمكن للأشخاص الذين يعانون من ضعف سمع طفيف سماعها بأذنهم الأفضل تتراوح بين 25 و40  ديسيبل.
  • ضعف السمع المتوسط ​​- يواجه الأشخاص الذين يعانون من ضعف سمع متوسط ​​صعوبة في متابعة المحادثات عندما لا يستخدمون سماعة أذن. في المتوسط، تتراوح أدنى الأصوات التي يسمعها الأشخاص الذين يعانون من ضعف سمع متوسط ​​بأذنهم الأفضل بين 40 و70  ديسيبل.
  • ضعف السمع الشديد - يعتمد الأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع الشديد على أجهزة سمعية قوية. ومع ذلك، غالبًا ما يعتمدون على قراءة الشفاه حتى عند استخدامهم لأجهزة السمع. تتراوح أدنى الأصوات التي يسمعها الأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع الشديد بأذنهم الأفضل بين 70 و95  ديسيبل.
  • ضعف السمع الشديد - يعاني الأشخاص المصابون بضعف السمع الشديد من صعوبة بالغة في السمع، ويعتمدون في الغالب على قراءة الشفاه ولغة الإشارة. أما أخف الأصوات التي يسمعها هؤلاء الأشخاص بأذنهم الأفضل فهي 95  ديسيبل أو أكثر.

الأسباب

  • الوراثة
  • الحالات الخلقية
  • صمم شيخوخي
  • مكتسب
    • فقدان السمع الناجم عن الضوضاء
    • الأدوية والمواد الكيميائية السامة للأذن
    • عدوى

وقاية

حماية السمع هي استخدام أجهزة مصممة لمنع فقدان السمع الناتج عن الضوضاء ، وهو نوع من ضعف السمع الذي يحدث بعد اكتساب اللغة . وتركز الوسائل المختلفة المستخدمة لمنع فقدان السمع عمومًا على تقليل مستويات الضوضاء التي يتعرض لها الأشخاص. ومن هذه الوسائل إجراء تعديلات بيئية مثل عزل الصوت ، والذي يمكن تحقيقه بإجراء بسيط كوضع ستائر في الغرفة ، أو بإجراء معقد كاستخدام غرفة عديمة الصدى تمتص معظم الأصوات. ومن الوسائل الأخرى استخدام أجهزة مثل سدادات الأذن ، التي تُدخل في قناة الأذن لحجب الضوضاء، أو واقيات الأذن ، وهي أجهزة مصممة لتغطية الأذنين بالكامل.

إدارة

لا يمكن علاج فقدان السمع الناتج عن تلف الأعصاب حاليًا. ولكن يمكن التخفيف من آثاره باستخدام أجهزة السمع التعويضية، أي أجهزة مساعدة السمع مثل السماعات الطبية وزراعة القوقعة . وفي العيادات، يقدم أخصائيو الأذن وأخصائيو السمع هذه الخدمات .

العلاقة بالصحة

يرتبط فقدان السمع بمرض الزهايمر والخرف ، حيث يرتبط ازدياد درجة فقدان السمع بارتفاع خطر الإصابة. [ 12 ] كما توجد علاقة بين داء السكري من النوع الثاني وفقدان السمع . [ 13 ]

السمع تحت الماء

تنخفض عتبة السمع والقدرة على تحديد مصادر الصوت تحت الماء لدى البشر، ولكن ليس لدى الحيوانات المائية، بما في ذلك الحيتان والفقمات والأسماك التي تمتلك آذانًا مُكيَّفة لمعالجة الصوت المنقول عبر الماء. [ 14 ] [ 15 ]

في الفقاريات

تستطيع القطط سماع الأصوات عالية التردد التي تصل إلى أوكتافين أعلى من قدرة الإنسان على سماعها.

لا تستطيع جميع الحيوانات سماع جميع الأصوات بشكل طبيعي. لكل نوع نطاق سمع طبيعي من حيث السعة والتردد . تستخدم العديد من الحيوانات الصوت للتواصل فيما بينها، ويُعدّ السمع في هذه الأنواع بالغ الأهمية للبقاء والتكاثر. في الأنواع التي تستخدم الصوت كوسيلة أساسية للتواصل، يكون السمع عادةً في ذروته بالنسبة لنطاق النغمات الصادرة في النداءات والكلام.

نطاق التردد

تُسمى الترددات التي يسمعها الإنسان بالترددات الصوتية . ويُعتبر نطاقها عادةً بين 20  هرتز و20000  هرتز. [ 16 ] تُسمى الترددات الأعلى من الترددات الصوتية بالترددات فوق الصوتية ، بينما تُسمى الترددات الأقل من الترددات الصوتية بالترددات تحت الصوتية. تستخدم بعض الخفافيش الموجات فوق الصوتية لتحديد الموقع بالصدى أثناء الطيران. تستطيع الكلاب سماع الموجات فوق الصوتية، وهو مبدأ عمل صفارات الكلاب "الصامتة " . تستشعر الثعابين الترددات تحت الصوتية من خلال فكوكها، وتستخدمها الحيتان البالينية والزرافات والدلافين والفيلة للتواصل . تتمتع بعض الأسماك بقدرة سمعية فائقة الحساسية بفضل اتصال عظمي متطور بين الأذن ومثانة العوم. تظهر هذه "الميزة السمعية" لدى بعض أنواع الأسماك مثل الكارب والرنجة . [ 17 ]

التمييز الزمني

تم قياس إدراك الإنسان للفواصل الزمنية بين الإشارات الصوتية بأقل من 10 ميكروثانية (10 ميكروثانية). هذا لا يعني أن الترددات التي تزيد عن 100 كيلوهرتز مسموعة، بل يعني أن التمييز الزمني لا يرتبط ارتباطًا مباشرًا بنطاق التردد. في عام 1929، أشار جورج فون بيكيسي، عند تحديده لاتجاهات مصادر الصوت، إلى أن الإنسان قادر على تمييز فروق زمنية تصل إلى 10 ميكروثانية أو أقل. وفي عام 1976، أشارت أبحاث يان نوردمارك إلى دقة تمييز بين الأذنين أفضل من 2 ميكروثانية. [ 18 ] وفي عام 2007، حدّدت أبحاث ميليند كونشر عدم تزامن زمني بأقل من 10 ميكروثانية. [ 19 ]

في الطيور

تتكيف أذن الطيور لالتقاط التغيرات الطفيفة والسريعة في نبرة تغريدها . ويكون غشاء الطبل في الطيور عادةً بيضاويًا ومخروطيًا بعض الشيء. وتُلاحظ اختلافات مورفولوجية في الأذن الوسطى بين الأنواع. فعظيمات السمع لدى العصافير الخضراء ، والطيور السوداء ، وطيور السمنة المغردة ، والعصافير المنزلية أقصر نسبيًا من تلك الموجودة لدى طيور التدرج ، والبط البري ، والطيور البحرية . وفي الطيور المغردة، يسمح لها جهاز المصفار بإصدار ألحان ونغمات معقدة. وتتكون الأذن الوسطى للطيور من ثلاث قنوات نصف دائرية، تنتهي كل منها بأمبولة، وتتصل هذه القنوات بالبقعة الكيسية واللاجينا ، التي تتفرع منها القوقعة ، وهي أنبوب قصير مستقيم يصل إلى الأذن الخارجية. [ 20 ]

في اللافقاريات

على الرغم من افتقارها للآذان، طورت اللافقاريات تراكيب وأنظمة أخرى لفك تشفير الاهتزازات المنتقلة عبر الهواء، أو ما يُعرف بـ"الصوت". وكان تشارلز هنري تيرنر أول عالم يُثبت هذه الظاهرة رسميًا من خلال تجارب مضبوطة بدقة على النمل. [ 21 ] استبعد تيرنر إمكانية رصد اهتزازات الأرض، واقترح أن الحشرات الأخرى تمتلك على الأرجح أنظمة سمعية أيضًا.

تستشعر العديد من الحشرات الصوت من خلال كيفية انحراف الشعيرات على طول أجسامها بفعل اهتزازات الهواء. بل إن بعض الحشرات طورت شعيرات متخصصة مُهيأة لاستشعار ترددات معينة، مثل أنواع معينة من اليرقات التي طورت شعيرات ذات خصائص تجعلها تتناغم بشكل أكبر مع صوت طنين الدبابير، مما يحذرها من وجود الأعداء الطبيعيين. [ 22 ]

تمتلك بعض الحشرات عضوًا طبليًا ، وهو عبارة عن غشاء يُغطي تجاويف مملوءة بالهواء على أرجلها. وكما هو الحال في عملية السمع لدى الفقاريات، يستجيب هذا الغشاء لموجات السونار. تقوم مستقبلات موجودة داخله بتحويل هذه الموجات إلى إشارات كهربائية، ثم تُرسلها إلى الدماغ. تستطيع العديد من مجموعات الحشرات الطائرة التي تفترسها الخفافيش التي تستخدم تحديد الموقع بالصدى، إدراك انبعاثات الموجات فوق الصوتية بهذه الطريقة، فتتجنبها بشكل لا إرادي .

انظر أيضاً

الأساسيات
عام
الاضطرابات
الاختبار والقياس

مراجع

  1. بلاك، سي جيه (2014). حاسة السمع . دار النشر النفسية المحدودة. رقم ISBN 978-1848725157.
  2. ^ جان شنوب. إسرائيل نيلكين؛ أندرو كينغ (2011). علم الأعصاب السمعي . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 978-0-262-11318-2أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 29 يناير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2011 .
  3. كونغ ، سي. (2005-08-04). "مبدأ موحد محتمل للإحساس الميكانيكي". مجلة نيتشر . 436 (7051): 647-654 . Bibcode : 2005Natur.436..647K . doi : 10.1038/nature03896 . PMID 16079835. S2CID 4374012 .  
  4. بينغ، أ. و.؛ ساليس، ف. ت.؛ بان، ب.؛ ريتشي، أ. ج. (2011). " دمج الآليات الفيزيائية الحيوية والجزيئية لنقل الإشارات الميكانيكية في الخلايا الشعرية السمعية" . نات كوميون . 2 523. Bibcode : 2011NatCo...2..523P . doi : 10.1038/ncomms1533 . PMC 3418221. PMID 22045002 .  
  5. جيلفاند، ستانلي أ. (2009). أساسيات علم السمع ( الطبعة الثالثة). نيويورك: ثيمي. ISBN  978-1-60406-044-7. OCLC 276814877 . 
  6. دانيال شاكتر؛ دانيال جيلبرت؛ دانيال ويجنر (2011). "الإحساس والإدراك". في تشارلز لينسميسر (محرر). علم النفس . دار نشر وورث. ص 158-159 . ISBN  978-1-4292-3719-2.
  7. ويليام يوست (2003). "الاختبار" . في أليس ف. هيلي؛ روبرت و. بروكتور (محرران). دليل علم النفس: علم النفس التجريبي . جون وايلي وأولاده. ص 130. ISBN  978-0-471-39262-0.
  8. شجاعيمند، حسن؛ آية اللهي، هالة (2018). "قياس السمع الآلي: مراجعة لأساليب التنفيذ والتقييم" . بحوث المعلوماتية الصحية . 24 (4 ) : 263-275 . doi : 10.4258/hir.2018.24.4.263 . ISSN 2093-3681 . PMC 6230538. PMID 30443414 .   
  9. كيدسر، جيت؛ كونفري، إليزابيث (12 أبريل 2016). " أجهزة السمع ذاتية الضبط" . اتجاهات في السمع . 20 2331216516643284: 233121651664328. doi : 10.1177/2331216516643284 . ISSN 2331-2165 . PMC 4871211. PMID 27072929 .   
  10. "تعريف فقدان السمع - تصنيف فقدان السمع" . hear-it.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-06-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-08-2013 .
  11. ^ مارتيني أ، مازولي م، كيمبرلينج دبليو (ديسمبر 1997). "مقدمة في علم وراثة السمع الطبيعي والمعيب". آن. نيويورك أكاد. الخيال العلمي . 830 (1): 361–74 . بيب كود : 1997NYASA.830..361M . دوى : 10.1111/j.1749-6632.1997.tb51908.x . بميد 9616696 . S2CID 7209008 .  
  12. تومسون، ريت س.؛ أودونغ، بريسيلا؛ ميلر، ألكسندر ت.؛ جورجيل، ريتشارد ك. (16 مارس 2017). " فقدان السمع كعامل خطر للإصابة بالخرف: مراجعة منهجية" . مجلة Laryngoscope لأمراض الأذن والأنف والحنجرة الاستقصائية . 2 (2): 69-79 . doi : 10.1002/lio2.65 . ISSN 2378-8038 . PMC 5527366. PMID 28894825 .   
  13. أكينبيلو، أولوبونمي ف.؛ موجيكا-موتا، ماريو؛ دانيال، سام ج. (2014). "هل يرتبط داء السكري من النوع الثاني بتغيرات في السمع؟ مراجعة منهجية وتحليل تجميعي". مجلة الحنجرة . 124 (3): 767-776 . doi : 10.1002/lary.24354 . ISSN 1531-4995 . PMID 23945844. S2CID 25569962 .   
  14. "اكتشاف الصوت في البحر" . جامعة رود آيلاند. 2019.
  15. أو، دبليو إل (2000). السمع لدى الحيتان والدلافين . سبرينغر. ص 485. ISBN  978-0-387-94906-2.
  16. دامبروز، كريستوفر؛ تشودري، رضوان (2003). إيليرت، جلين (محرر). "نطاق تردد السمع البشري" . كتاب حقائق الفيزياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2022 .
  17. ويليامز، سي بي (1941). "حاسة السمع عند الأسماك" . مجلة نيتشر . 147 (3731): 543. رمز Bibcode : 1941Natur.147..543W . doi : 10.1038/147543b0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4095706 .  
  18. روبجونز، هيو (أغسطس 2016). "دقة MQA في المجال الزمني وجودة الصوت الرقمي" . soundonsound.com . ساوند أون ساوند. مؤرشف من الأصل في 10 مارس 2023.
  19. كونشر، ميليند (أغسطس 2007). "إمكانية سماع التشويه الزمني وعدم تزامن الإشارات الصوتية" (ملف PDF) . boson.physics.sc.edu . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 14 يوليو 2014.
  20. ميلز، روبرت (مارس 1994). " التشريح المقارن التطبيقي للأذن الوسطى لدى الطيور" . مجلة الجمعية الملكية للطب . 87 (3): 155-156 . doi : 10.1177/014107689408700314 . PMC 1294398. PMID 8158595 .  
  21. تيرنر، سي إتش. 1923. عودة غشائيات الأجنحة إلى موطنها. معاملات أكاديمية العلوم في سانت لويس 24: 27-45
  22. تاوتز، يورغن، ومايكل روستاس. "طنين نحل العسل يخفف من أضرار اليرقات على النباتات." علم الأحياء الحالي 18، العدد 24 (2008): R1125-R1126.

للمزيد من القراءة

  • لوبيز-بوفيدا، إنريكي أ.؛ بالمر، أ.ر. (آلان ر.)؛ ميديس، راي. (2010). الأسس العصبية الفيزيولوجية للإدراك السمعي . نيويورك: سبرينغر. ISBN 978-1-4419-5685-9. OCLC 471801201 .