مرکز شنوایی سنجی و سمعک

باندهای 1 اکتاو و 3/1 اکتاو: باند های فرکانسی هستند که به ترتیب پهنای 1 اکتاو و 3/1 اکتاو دارند. طیف سیگنال های صوتی اغلب توسط فیلتر کردن سیگنال به باند های 1 اکتاو و 3/1 اکتاو مجاور آنالیز می شود و سطح rms  برای اجزایی که در هریک از باند ها می افتد اندازه گیری می شود. یک اکتاو برابر است با دو برابر یک فرکانس. ناحیه اکتاوی در سمعک موسیقی شامل 8 نوت در مقیاس است که هر نوت دو برابر فرکانس نوت قبل است.

باندهای بحرانی: نواحی فرکانسی هستند که گوش در آن مناطق مجموعه ای از صداهای با فرکانس متفاوت را جمع آوری می کند. در افراد دارای شنوایی نرمال مغز می تواند اصواتی را که بیشتر از یک باند بحرانی دارد به طور جداگانه شناسایی کند. باند های بحرانی در بالاتر از فرکانس 500Hz مقداری از اکتاو باندهای 3/1 اکتاوی باریک تر هستند و باندهای بحرانی در پایین تر از فرکانس 500Hz کم کم عریض تر ازباندهای 3/1 اکتاوی می شوند.

1.2.2 تقویت کننده های خطی و بهره :

بهره هر وسیله به صورت دامنه سیگنال خروجی از وسیله به دامنه سیگنال ورودی به آن سمعک اتیکن تعریف میشود. بهره هنگامی تعریف میشود که سیگنال های ورودی یا خروجی سیگنال های الکتریکی با دامنه های بر حسب ولت یا سیگنال های صوتی بر حسب پاسکال می باشند. اگر یک سیگنال ورودی  20mpa تقویت شود تا سیگنال خروجی 200mpa شود، بهره سمعک 10 برابر است. بهره ای که به این صورت بیان می شود بهترین بازتاب است از آن چه یک تقویت کننده ی خطی انجام می دهد: همه چیز را با ضرب سیگنال ورودی در یک مقدار ثابت بزرگتر می کند. یک سیستم تقویت کننده ی مشابه سیگنال ورودی 1mpa را به خروجی 10 mpa افزایش می دهد.

 معمولا ورودی و خروجی به عنوان یک سطح dB dBspl)) بیان می شوند قیمت سمعک بهره نیز به صورت سطح خروجی منهای سطح ورودی محاسبه می شود و بر حسب dB بیان می شود. در اولین مثال سطح سیگنال ورودی 60dBspl است، سطح سیگنال خروجی 80dBspl، بنابراین بهره 20dB است. در سراسر یک محدوده ی سیگنال های ورودی، تقویت کننده ی خطی یکسان همیشه سطح سیگنال خروجی 20dB بزرگتر از سطح ورودی می دهد. 

 شرح ذیل مرور مختصری از تاریخچه ی تکنولوژی سمعک است که بیشتر مبتنی بر  فصلی معتبر از  Sam  Lybarger(1988) است، کسی که بسیاری از ابداعات را در طی 50 سال گذشته در سمعک ایجاد کرده است. روش های تجویز سمعک در اینجا توضیح داده نمی شود چون در بخش 9.1 بررسی می شود.

تاریخ انواع سمعک ها به 5 دوران تقسیم می شود: آتیکی، کربنی، لامپ خلاء، ترانزیستوری و دیجیتال. بسیاری از خصوصیات فنی اشاره شده در این بخش توضیحات محدودی دارند که در قسمتهای بعدی توضیح داده خواهد شد. 

دوره ی آتیک : 

دوره ی آتیکی اولین بار زمانی شروع شد که یک نفر دستش را به حالت فنجانی پشت یک گوشش می گذاشت. این کار  5-10 dBتقویت در فرکانس های میانه و فرکانس های بالا از طریق جمع آوری صوت از ناحیه ای بزرگتر از آن که گوش به تنهایی می تواند جمع کند، فراهم می کند. این کار همچنین اثر پوششی بر صداهایی که از پشت می آیند ایجاد می کند. بنابراین به عنوان یک سیستم کاهنده ی خیلی موثر نویز حداقل در مورد اصوات فرکانس میانه و بالا عمل می کند. موثر ترین سمعک آتیکی با چیز هایی مثل شیپور، شاخ یا قیف ساخته شد. نمونه هایی از شیپور ها در 1673 و 1650 بدست آمده اند. مبنا این است که یک انتهای باز برای جمع آوری اصوات تا حد ممکن بیشتر داشته باشد. این انرژی از طریق یک افزایش تدریجی شیب در امتداد طول شیپور یا قیف به گوش منتقل می شود، اگر این شیب به تندی کاهش یابد بسیاری از صداها قیمت سمعک به جای اینکه به گوش منتقل شوند دوباره به بیرون برگشت می یابند. شیپورهایی که بلند باشند موثرترند.

Frazier و Rayner گزارش کردند که حرکت حرکات چشم بطور یکنواخت ادامه دارد تا اینکه خواننده به کلمه belongs میرسد. در این نقطه خواننده دارای مکث های بیشتری است و به احتمال زیاد حرکات چشم او به سمعک oticon قسمت های ابتدایی تر جملات تغییر میکند بنحویکه این کنترل جملات تولید garden path نمیکند.

ترجیح برای minimal attachment همچنین در افرادی که جملات را در زبان دومشان پردازش میکنند مشهود میباشد. بعنوان مثال Juffs در سال 1998 زمان های خواندن گوینده های بومی انگلیسی با دانشجویانی که انگلیسی زبان دومشان بود و زبان اولشان چینی، کره ای، ژاپنی و یا زبان اروپایی (مثل اسپانیایی یا فرانسه) بود مقایسه کرد. شرکت کنندگان جملاتی مثل مثال ذیل را خواندند:

این جملات دارای ساختاری شبیه به جمله مثال 10 دارند سمعک ، با اینحال فقط جمله 16a میبایست ایجاد یک garden path نماید چراکه watched میتواند هم به شکل گذشته ساده باشد هم صفت مفعولی، اما seen نمیتواند بصورت گذشته ساده باشد. Juffs متوجه شد که دانشجویان زبان دوم همانند گویندگان بومی بوسیله ابهام لوکال گمراه شدند که در الگوهای زمان خواندن منعکس شد که در گروهای مختلف شرکت کنندگان مشابه بود. اما گوینده های بومی و غیر بومی یک اثر garden path با جملاتی که شامل افعال مبهم مثل watched بودند تجربه کردند در حالیکه با جملات دارای افعال غیر مبهم مثل seen این اثر دیده نشد.

الصاق مؤلفه های جدید (Attaching New Constituents)

قبلا گفته شد که چطور تجزیه گر با ابهامات لوکال که در آن یکی از ساختارها به لحاظ نحوی از دیگری ساده تر سمعک استخوانی بود برخورد مینماید. برای ابهامات لوکال اینچنینی، تجزیه گر آلترناتیو ساده تر را بوسیله بکارگیری minimal attachment انتخاب مینماید. ابهامات دیگری وجود دارد که ساختارهای آلترناتیوشان به لحاظ نحوی کاملا پیچیده میباشد. چنین ابهاماتی میتوانند بوسیله یک استراتژی ساختاری که late closure نامیده میشود حل شوند.

minimal attachment برای جملات عادی دارای تجویز سمعک  ااماتی میباشد. یک اام اینست که جملات مبهم به لحاظ ساختاری دارای تفسیر ترجیحی خواهند بود تفسیری که شامل ساختار حداقل میباشد. مانند این مثال                                    

این جمله دارای دو ساختار احتمالی به همراه خود میباشد (در شکل 4-7 نمایش داده شده است).

تفسیر ترجیحی (تفسیری که در ابتدا به ذهن میرسد) دارای ساختاری است که در آن that everyone hated a lie مکمل جمله برای told میباشد ( به بیان دیگر: the student told the professor : everyone hates a lie) حساسیت شنوایی . ساختار ترجیحی ضعیفتر اینست که در آن  that everyone hated یک عبارت سببی است که کلمه professor را تعدیل میکند (به عبارت دیگر: the student told a lie to the professor that everyone hated). در این تفسیر دوم، the student told the professor a lie عبارت اصلی میباشد و عبارت سببی تحت NP که توسط professor برجسته شده است قرار گرفته است.

یکی از روشهایی که psycholinguistis ها ، جملات garden path را مطالعه کردند بوسیله تعقیب حرکات چشم افراد در هنگام خواندن جملات میباشد. در یک جمله ی garden path ، تغییر حرکات چشم در نقطه ای که خطای تجزیه ای شناسایی میشود قابل اندازه گیری میباشد. خیلی مهم میباشد که چنین روشهای حساسی استفاده شود چراکه گاهی اوقات اثرات garden path بقدری ملایم میباشند که آگاهانه قابل اندازه گیری نمیباشند. یک چنین آزمایشی انجام شد که مردم چطور جملات شبیه مثال ذیل را میخوانند:

دقت نمایید که ساختار در مثال 15 شبیه مثال 7b میباشد. عبارت (NP) the entire family inheritance فاعل جمله مکمل میباشد.  سمعک بهرحال در آنالیز اولیه، تجزیه گر، NP را مفعول مستقیم claim در نظر میگیرد و وقتی که به فعل belongs میرسد، میفهمد که یک چیزی اشتباه میباشد.

 با بکارگیری این استراتژی، متریال نحوی بوسیله ساختن حداقل و یا ساده ترین ساختارها ترکیب میشوند. یک راه این ترجیح که در پردازش جمله در انگلیسی نشان داده شده است، ترجیح تجزیه گر برای توالی های دارای فعل و فاعل و یک مفعول انتخابی میباشد. انواع سمعک یادآوری میشود که SVO ، ترتیب لغت رسمی و یا پیش فرض انگلیسی میباشد.

اجازه دهید بررسی نماییم که minimal attachment چطور کار میکند تا مقدار پردازش برای جمله در مثال 7b را پیش بینی نماید. اولین کلمه، Mirabelle، یک کاندید خوب برای فاعل جمله میباشد. دومین کلمه، knows کاندید مناسب برای فعل میباشد و در ادامه کلمه the boys ، که تجزیه گر minimal attachment را بکار برده و آنرا بعنوان مفعول مستقیم knows در نظر میگیرد. همانطور که میدانیم این مسئله، ساختار نادرست برای جمله میباشد چراکه تجزیه گر بلافاصله کلمه بعدی یعنی are  را کشف مینماید.

در اینجا تجزیه گر نیاز دارد که ساختار اصلی را به حالت اول برگرداند (Undo) و جمله را مجددا آنالیز نماید.آنالیز مجدد گاهی اوقات ساده میباشد (مثل مورد 7b)  اما گاهی اوقات خیلی سخت میشود (مثل garden path شدید در مثال 10). بطور کلی اگر ساختار حداقل، آنالیز صحیح میباشد (مثل 7a) و یا اگر نشانه هایی برای جلوگیری از ساختار حداقل نادرست وجود دارد (مثل 7c) هزینه پردازش کم
میشود.

ترجیح تجزیه گر برای ساختارهای حداقل که حاوی یک فاعل، یک فعل و یک مفعول انتخابی میباشد کمک پیرگوشی مینماید که دشواری شدید مردم در مواجه با garden path  موجود در جمله 10 را توضیح دهد همانند آنچه که در برخی تیترهای رومه های طنز دیده میشود مثل:

 در هر دو جمله، تجزیه گر در ابتدا ، اولین کلمه را بعنوان فاعل و سمعک استخوانی دومین کلمه را بعنوان فعل برداشت مینماید که منجر به معانی غیرمنتظره میشود.

معمولاً دامنة موج V كه 5/5 ميلي ثانيه پس از تحريك به دست مي‌آيد، 5/0 ميكروولت سمعک است. فاصله I–V نرمال در فرد بالغ (افراد بزرگتر از 5/1 سال) سقف مجاز 5/4 ميلي ثانيه دارد در صورتيكه در نوزاد، فاصلة I–V نبايد بيشتر از 5 ميلي ثانيه باشد. سقف مجاز براي نسبت دامنه   ، 5/0 ميكرو ولت است. با كاهش شدت، از 70 دسي‌بل HP، زمان نهفتگي مطلق براي همة اجزاء افزايش مي‌يابد و دستورالعمل‌هاي بالا، بي‌اثر مي‌شوند. لازم به ذكر است، زمان‌هاي نهفتگي کلینیک سمعک به مقدار قابل توجهي در كودكان young children (كودكان زير 18 ماه) و براي محركهاي تن خالص افزايش مي‌يابد. 

15- ASSR به صورت مستقل براي اولين بار در 1980، توصيف شد. گروههاي متعددي به صورت همزمان روي ASSR كار مي‌كردند.

1984      Richards & Clark:                         Australia         *

1986     Kuwada, Batral & Maher         United States         *

1986      Res. Green & skey                          Finland         *

1987      Makela & Hari                              England         *

*       1987      Stapells , Linden , Picton                   Canada 

7- اصطلاحات و عبارت‌هاي مختلفي براي ASSR معرفي شده‌اند: 

- EFR: Envelope following Response (Dolphin & Mountain 1992)

- AMFR: Amplitude modulated frequency Response (kuwada etal 1986)

- SSEP/R: Steady state Evoked Potential / Response (Richards etal 1994)

عبارت سوم SSEP SSER  Response  Potential بزودي با اين مشكل تجویز سمعک مواجه شد كه اين نام به آزمون Somato sensory evoked اطلاق مي‌شد. 

- ASSR Auditory steady state Response

كه در حال حاضر بسيار رايج است.

8- تكنيك MASTER يا همان: 

Multiple Auditory steady state evoked Response

از طرف گروه كاناداييها يعني آقاي Picton به صورت گسترده و كلينيكي مورد استفاده قرار گرفته است. 

9- ASSR از صفر تا 120 dBHL آستانه را رديابي مي‌كند. بنابراين براي تعيين آستانه در موارد عدم پاسخ ABR با محرك كليك و تون بدست كه از 80 تا 85 دسي‌بل HL به بعد پاسخي نشان نمي‌دهند و براي تنظيم دقيق سمعك كاربرد ويژه دارد. 

لغت Brainstem Evoked Response BSER كه از اواخر 1970 رايج شده بود، خيلي صحيح نيست زيرا ارجاعي به شنوايي در آن ديده نمي‌شود. 

12- در مورد جهت مثبت و منفي امواج ABR، اختلاف نظرهايي بهترین نوع سمعک وجود دارند. در سيستم نامگذاري Roman كه توسط (1971) Williston , Jewett عنوان شده است، امواج مثبت Vertex به سمت بالا ثبت مي‌شوند به اين معني كه الكترود Vertex يا (بالاي پيشاني) به ورودي ولتاژ مثبت آمپلي فاير وصل مي‌شود در صورتيكه الكترود ماستوئيد (نرمه) به ورودي ولتاژ منفي آمپلي فاير متصل مي‌شود. به اين ترتيب الگوي شناخته شدة ABR به دست مي‌آيد. 

اما برخي محققين نظير ژاپنيها (Hashimoto) و اروپائيها (Terkilsen)، اين ترتيب قرارگيري الكترودها را بر عكس مي‌نمايند (يعني اينكه ورودي ولتاژ منفي به Vertex يا بالاي پيشاني متصل مي‌شود) و به اين ترتيب اكثر قله‌ها در شكل موج حاصله، در جهت پايين به دست مي‌آيند. البته همه محققين الكتروفيزيولوژي اروپايي از اين ترتيب، استفاده نمي‌نمايند. به عبارت ديگر چندين خدمات سمعک محقق شناخته شده ديگر در الكتروفيزيولوژي در آمريكا (Aage Moller) و كانادا (Picton) كماكان به استفاده از الگوي نمايش قلل مثبت به سمت پايين و قلل منفي به سمت بالا استفاده مي‌‌نمايند.

13- در مورد توالي امواج ABR هم اختلاف نظرهايي هست. مثلاً پاره‌اي محققين 1975 

 (lev. Sohmer, Thornton) ، مجموعه IV – V را شماره 4 ناميدند و از شمارة 5 (Ps يا Ns) براي ناميدن سمعک استخوانی آنچه كه قبلاً VI ناميده مي‌شد، استفاده كردند.  

14- با شدت 70dBHL و يا بالاتر و با محرك كليك موج I در حدود 5/1 ميلي‌ثانيه پس از ارائه تحريك ثبت مي‌شود. امواج ديگر با 1 ميلي ثانيه فاصله پس از موج I بدست مي‌آيند. پس فاصلة بين موجي I–V (IPS) معادل 4 ميلي ثانيه خواهد بود. 

اولين جزء پاسخ كه با برخي شرايط ويژة اندازه‌گيري بهترین نوع سمعک بدست مي‌آيد، كوكلئار ميكروفونيك CM است. CM يك پتانسيل الكتريكي متناوب است كه در سطح سلولهاي موئي در حون توليد مي‌شود. با يك محرك تك قطبي (Rare يا Cond.)، CM به صورت شكل موجي كه داراي قله‌هاي بالا و پايين در حال تكرار است به دست مي‌آيد. جزء CM، قادر است اجزاء ديگر الكتروكوكلئوگرام را بپوشاند، زيرا در تمام مدتي كه سيگنال ارائه مي‌شود، CM تداوم دارد. استفاده از پتانسيل Alternating (متناوب) به طور موثري CM را كاهش خواهد داد.

9- دو جزء ديگر ECOCHG، SP و AP هستند. اصطلاحات ديگر براي AP، عبارتند از N1 و موج I در ABR.

SP به صورت يك قله پيش از AP در جهت AP يا در خلاف جهت آن ثبت مي‌شود. SP ممكن است به صورت يك لبه يا برآمدگي در شروع شيب AP ملاحظه شود. AP معمولاً دامنة بيشتري دارد و زمان نهفتگي آن حدود 5/1 ميلي ثانيه طول مي‌كشد. 

جهت اين قله‌ها به نحوة الكترودگذاري مربوط است. SP از حون منشا مي‌گيرد، قیمت سمعک در صورتيكه AP (Compound Action Potential) از رشته‌هاي ديستال (محيطي) انتهاي حوني عصب شنوايي برمي‌خيزد. 

10- پس از AP، قلة ديگري نيز مشاهده مي‌شود، جهت اين قله نيز البته به نحوة الكترودگذاري مربوط است. معمولاً به اين قله، N2 اطلاق مي‌شود. (اين نامگذاري از نظر تكنيكي درست نيست، چون ممكن است اين قله، مثبت، رسم شود). N2 مستقيماً از حون منشاء نمي‌گيرد، و معادل جزء II از ABR است. 

11- در سال 1979، Hallowell Davis  عبارت ABR را گزارش كرد. رايج‌ترين پیرگوشی لغات ديگر BAER و BAEP بودند.

 BAER: Brainstem Auditory Evoked Resp.

BAEP: Brainstem Auditory Evoked Potential 

 BAER معمولاً در نرولوژي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. 

از عوامل شخصي مي‌توان به موارد زير اشاره كرد: 

سن – جنس – درجة حرارت بدن – سطح هوشياري – آرتيفكت‌هاي عضلاني و کاربرد سمعک برای افراد کم شنوا تاثيرات داروها. در زمينة تاثيرات اين عوامل، تفاوتهاي مهمي ديده مي‌شود، مثلاً: جنسيت اغلب بر ABR تاثير مي‌گذارد، سن بر همة انواع AER تاثير مي‌گذارد سطح هوشياري و بعضي داروها، كه بر سيستم اعصاب مركزي تاثير مي‌گذارند، عوامل مهمي در تفسير پاسخهايي با زمان نهفتگي زودتر نيستند (نظير ABR , ECOG) اما در اندازه‌گيري پاسخهاي دير رس، مهم هستند. (مثل P300 , ALR).

5- ويژگي‌هاي محرك نيز تاثير بسزايي بر نتايج AEP دارند. مثلاً با يك محرك تن خالص (تن برست) در فركانس 500 هرتز، با زمان افت و خيز 10 ميلي ثانيه و پلاتو (زمان فلاتي) 30 ميلي‌ثانيه، امواج ABR خوبي به دست نمي‌آيند. (اما با زمان 4 – 0 – 4 اين موج حاصل خواهد شد). در مورد زمان اول، امواج ALR , AMLR  بدست خواهند آمد. در مورد Rate، افزايش Rate تاثيري بر پاسخها ABR ندارد اما با اين Rate امواج ALR , AMLR بدست نخواهند آمد. Rateهاي يك تحريك در ثانيه يا كمتر براي برانگيختن پاسخ ALR لازم هستند. 

6- پاسخ‌هاي برانگيخته شنوايي، بواقع پاسخ‌هاي الكتروفيزيولوژيك هستند درمان قطعی وزوز گوش و نه پاسخهاي رفتاري. يعني اينكه براي پتانسيل‌ها بجز P300، بيمار با شرايط صحيح اندازه‌گيري، بدون اينكه هيچ عمل رفتاري انجام دهد، پاسخي خواهد داشت. تفسير اين پاسخ براساس آناليز فرد آزمايشگر صورت مي‌پذيرد. مهارت و تجربه آزمونگر، در اين تفسير، موثر است. در مورد P300 استثناء وجود دارد P300 يك پاسخ شناختي است كه در طي فرآيندي كه مستم توجه بيمار به يك هدف شنيداري است، بدست مي‌آيد. 

7- عبارت ECOCHG صحيح تر است از  ECOG. زيرا دومي مي‌تواند به electrocorticogram مربوط شود. 

ECG نيز مناسب نيست زيرا به electro Cardiography مربوط مي‌شود. 

8- امواج الكتروكوكلئوگرافي در شكل 1-1 نمايش داده شده‌اند. پاسخي كه از حون انواع سمعک ها يا عصب شنوايي برمي‌خيزد طي 2 تا 3 ميلي ثانيه پس از ارائه محرك ناگهاني، بدست مي‌آيد. 

Overview of Auditory / Hal neurophysiology

1- پتانسيل الكتريكي برخاسته از فعاليت حسي و عصبي در سيستم شنيداري سمعک نامرئی از ساختمان عصبي به بافت‌ها و مايعات بدن و از آنجا به الكترودهاي سطحي منتقل مي‌شود. اين فعاليت الكتريكي سپس از طريق سيم به پري آمپلي فاير، ها، مبدل آنالوگ به ديجيتال، و سپس به كامپيوتر منتقل مي‌شود. 

2- فعاليت مغز كه ABR را تشكيل مي‌دهد، ولتاژ بسيار اندكي دارد و بر حسب ميكروولت بيان مي‌شود. يك ميكرو ولت، يك ميليونيم ولت يا يك هزارم ميلي‌ولت است. (يك ميلي ولت يك هزارم ولت است). فعاليت برخاسته از مناطق بالاتر سيستم شنوايي مثلاً كورتكس شامل صدها هزار، شايد ميليونها سلول مغزي است. الكترودها نيز به منشا اين فعاليت نزديك هستند سمعک اتیکن لذا اندازة امواج مربوط به اين فعاليتها بزرگتر است. (بين 5 تا 10  ) اما برعكس، فعاليت ايجاد شده در گوش، عصب شنوايي يا ساقة مغز كه واحدهاي عصبي كمتري را در برمي‌گيرد و از محل ثبت دورتر است، ممكن است بسيار كوچكتر باشد، (در حد 1/0 تا 5/0  ).

3- بواسطة اينكه فعاليت شنيداري برانگيختة مغز بسيار ضعيف است. (ولتاژ بسيار اندكي دارد) براي ثبت اين فرآيند دو مسئله، اساسي است. 1- تقويت اين ولتاژ، كه معمولاً يكصد هزار برابر بيشتر مي‌شود، (قبل از رخداد هر گونه آناليز در پاسخ) 

2- معدل‌گيري سيگنال و افتراق پاسخ از ميان مجموعة نويزها، نويزهايي كه از منابع داخلي و خارجي متعدد منشا مي‌گيرند. 

3- تكنيك‌هاي متعددي براي افزايش   در ثبت AEP معرفي شده است. مهمترين اين روش‌ها، معدل‌گيري سمعک استارکی سيگنال Signal Averaging است. 

4- عوامل متعددي بر AER تاثير مي‌گذارند: مثل عوامل آناتوميك و فيزيولوژيك: كه مباني آنها هنوز بدرستي شناخته  نيست. 

در این روش با استفاده از سیگنال های واقعی و نیز گفتار زنده و موسیقی  عملکرد سمعک نامرئی را در شرایط مختلف و نیز امکانات سمعک نظیر  feedback cancellation and noise reduction  ارزیابی میکند.

سودمندی این روش شامل : 

فراهم آوردن فیتینگ بهتر 

•مشاوره بهتر برای بیمار و خانواده بیمار

•کاهش هزینه بیمار بخاطر کاهش مراجعات

•کارکردن راحت با نرم افزار 

•امکان مقایسه امکانات مختلف سمعک یونیترون

•تنظیم بهره و خروجی سمعک با تارگت متناسب با افت شنوایی      

Otodynamic

PILOT:

شرکت Pilot Blankenfelde GmbH در سال 1990در کشور آلمان تاسیس شد. این کمپانی سمعک فوناک در ساخت، توسعه و فروش تجهیزات پزشکی فعالیت دارد. زمینه اصلی فعالیت شرکت مربوط به توسعه و تولید وسایل مربوط به اندازه گیری های پتانسیل های برانگیخته شنوایی است. برای این هدف جمعی از متخصصین حوزه شنوایی و همچنین مهندسین پزشکی و آشنا با صوت هسته اصلی قسمت ساخت و توسعه این بخش را به عهده دارند. یکی از سیستم های این شرکت دستگاه Corona  است که دستگاه ثبت پتانسیل های شنوایی است . این دستگاه کاملا user friendly  بوده و با محیط نرم افزاری ساده ، کار کردن با آن را بسیار راحت می کند. آزمون های که با این دستگاه قابلیت انجام دارند به شرح زیر می باشند: 

پدیدهء همزمانی /غیرهمزمانی 

یکی دیگراز مکانیسمهایی که براساس آن قشر شنوایی دوصوت متفاوت درمان وزوز گوش را دریک یا دو بستر صوتی افتراق می دهد پدیدهء غیرهمزمان بودن آنهاست. بعبارتی برای کشف تفاوت بین دوپدیدهء صوتی حداقل فاصلهء زمانی بین شروع وخاتمهء ناگهانی اصوات حدود20تا40 میلی ثانیه ضروری است. بنابراین هرگاه فاصلهءسکوت بین دوتحریک از20میلی ثانیه کمترباشد، نرونهای قشر شنوایی قابلیت کشف دو پدیدهء صوتی را نخواهند داشت وآن جریان صوتی را به عنوان یک واقعهء صوتی ادراک می نمایند. درمورد تمیز کردن سمعک سیلابهای گفتاری هنگامیکه زمان شروع صدا یا فاصلهء بین خروج هوا از دهان وتولید صدای واکه   از 20 میلی ثانیه کمتر شود، ادراک سیلاب توسط قشرمغزدچار اختلال خواهدشد. بنابراین آستانهء ادراک افتراق برای ایجاد ناهمزمانی وادراک دوصوت گفتاری محزا معادل 20 میلی ثانیه است.

درمحیط زمینه اطلاعات فضایی درمورد یک منبع صوتی بدلایل انکسار،شکست، انعکاس و ارتعاشات مکرر اصوات درمحیط  مغشوش شده واعتبارکمی دارند. درصورتیکه اطلاعات زمانی اصواتی که همزمان وناهمزمان دریافت می شوند، نشانهء ارزشمندی درتعیین سمعک منبع مولد صوت وآنالیزمنبع صدا بشمار می روند.

 توجه انتخابی می تواند فرآیندپردازش را درفرکانسهای صوت مورد نظرتقویت نماید ودرفرکانسهایی که درمحدودهء توجه انتخابی قرار ندارند، تضعیف کند.

تغییرات زمانی درالگوی پاسخ عصبی تجزیهء بسترصوتی به ساختارادراکی شنوندگان هرمحیط وابسته است. پاسخی که توسط نرونهای قشرمغزبه فرکانسهای اصلی مقدم برفرکانس غیراصلی ارائه می شود، در یک دورهء تداوم صوتی 10ثانیه ای درمان قطعی وزوز گوش که نشانگر ایجاد تطابق عصبی است، کاهش می یابد. درحالیکه این تطابق نسبت به فرکانسهای غیراصلی مقدم برفرکانس اصلی کمتراست.

اساس سلولی مهارمقدم نامشخص است، اما به احتمال زیاد ناشی از یک مهارپس سیناپسی گابا که سبب کاهش فعالیت سیناپسی می گردد ناشی شود. تعامل مهاری بین پاسخهای سطوح مختلف عصب شنوایی، هستهء حونی، کولیکولوس تحتانی، ساختمانهای تحت قشری ومحیطی نیز وجود داردومهارمقدم درقشرشنوایی با پروسهءایجادمهاردرساختمانهای تحت قشری تشکیل می شود. بعبارتی مهارمقدم در ساختمانهای تحت قشری ومحیطی مقدم برمهارقشری است.

مکانیسم عصبی پیش توجهی تحت عمل انتخاب فرکانسی وپوشش مقدم افتراقی درتجزیهء ادراکی وقایع صوتی متوالی مشارکت دارد. نرونهایی در قشرشنوایی غیراولیه  وجود دارند که به طنین دریافت شده ازمحتوای طیفی اصوات مرکب حساس هستند. جمعیتهایی ازنرونها نیزبه ویژگیهای سطوح بالاترو خصوصیات غیرطیفی سیگنال حساس هستند، افتراق تنظیم سمعک ویژگیهای غیرطیفی سیگنال نیزمبتنی برکشف تفاوت اصوات جاری در بسترصوتی است.

تولید شنوایی / توهم پیوستگی 

پدیدهء دیگری که مکانیسم مشابهی با تجزیهء بسترصوتی دارد، توهم شنوایی یا استقرای شنوایی  نامیده می شود. دراین پدیده مغزبطورخودکار نقاط سکوت یک صوت منقطع را به یک واقعهء شنیداری پیوسته تبدیل می نماید وسبب ادراک  کاذب صوتی می شود که درواقع منقطع بوده است. دراین وضعیت اصوات منقطع، با فواصل انقطاع کمتراز20 میلی ثانیه، بطور خودکار توسط قشرشنوایی، به عنوان یک واقعهء آتیک ممتد استنتاج می شوند. بنابراین قشرمغز پتانسیل بالقوه ای دارد که لحظات فقدان تحریک سمعک استخوانی را ترمیم می نماید.

نرونهای قشرشنوایی الگوی زمانی وقایع آتیک را بازنمایی می کنند وبویژه اینکه باهمزمانی بسیار زیادی به نقطهء آغاز اصوات وابسته اند . هنگامیکه قشرمغزدوبسترشنوایی مجزارا ادراک می نماید، فعالیت بیشتری نسبت به هنگامیکه یک بستر شنوایی ادراک می نماید، خواهد داشت. درشرایط ادراکی مطلوب برای یک بسترشنوایی واحد، نرونهای فشرمغزبه فرکانس اصلی و غیراصلی  طیف صوتی پاسخ می دهند.درحالیکه درشرایط ادراکی مطلوب برای دوبستر شنوایی نرونهای قشرمغزفقط به فرکانس اصلی محرکات قیمت سمعک اتیکن حساس خواهندبود.

قشرشنوایی بعنوان یک کاشف پدیدهء صوتی عمل می نمایدوفعالیت جمعیتهای نرونی را دراستراتژی کدگذاری رهبری می نماید. دریک بسترصوتی که اصوات متعددی وجود دارد، هرگاه فرکانسهای اصلی یک صوت تقدم  برفرکانسهای غیراصلی صوت دیگرداشته باشند، پاسخ های قشرمغزکوچکترازهنگامی خواهدبودکه فرکانسهای غیراصلی درصف مقدم قرار بگیرند. بنابراین الگوی متضادی درپاسخهای قشرمغزبه فرکانسهای غیراصلی درمقابل فرکانسهای اصلی اصواتی که دریک محیط ارائه می شوند وجود دارد. مهاری که درفعالیت قشرمغزتوسط فرکانسهای اصلی مقدم برفرکانسهای غیراصلی ایجادمی شود، بزرگتراز مهارفرکانسهای غیراصلی مقدم برفرکانسهای اصلی خواهدبود. مهارافتراقی بزرگتری که درپاسخهای قشر مغزتوسط فرکانسهای اصلی بعنوان پوشش دهندگان مقدم صوتی بیماری گوش میانی ایجادمی شود را توسط نقشهء تونوتوپیک می توان توضیح داد. تجزیهءبسترصوتی، عبارت ازتفاوت پاسخ های قشرشنوایی اولیه (Al) به فرکانس اصلی وغیراصلی اصوات موجود دریک محیط آتیک  می باشد.

بنابراین یکی ازمدلهای تجزیهء بسترصوتی نشان می دهد که چگونه مهارافتراقی پاسخهای قشرمغزبه فرکانس اصلی که مقدم برفرکانس غیراصلی اصوات قرار گرفته است، تحت تاثیرفعالیت عصبی نرونهای موجود درمنطقهء تونوتوپیک قشرشنوایی اولیه، امکان تجزیهء فضایی اصوات را افزایش می دهد. ویژگی انتخاب فرکانسی وپوشش مقدم   نرونهای قشر شنوایی کاربرد سمعک برای افراد کم شنوا  اولیه دربسترهای ادراکی خاص که نیازمند توجه برای ادراک صوتی است،تسهیل می گردد.

اصواتی که ازمنابع فضایی متعدد منشا می گیرند، ویژگی فرکانسی وزمانی متفاوت دارند وازنظرماهیت آتیک توسط منابع مختلفی تولیدمی گردند، لذا ادراک آنها توسط مغز به عنوان وقایع صوتی متفاوتی نیز صورت می پذیرد. درمقابل اصواتی که هارمونیک هستند وافزایش /کاهش شدتی هماهنگی دارند از نظر ساختار آتیک متعلق به یک منبع صوتی بوده و سمعک oticon براساس طبقه بندی ادراکی مغز دریک گروه قرارمی گیرند که به اصطلاح هم مدوله نامیده می شوند.

آنالیزمنبع شنوایی یا پردازش تجزیه/ترکیبی ادراک شنوایی به سه بخش  همزمان ، متوالی وهدفمند تقسیم می شود. ادراک شنوایی همزمان ومتوالی، مکانیسم نوروفیزیولوژیک اتوماتیک واولیه  دارند که به یادگیری و توجه وابسته نیستند. درسطح پردازشی پایین تری قرار دارند، درحیوانات نیزمشاهده می شوند وتحت کنترل مکانیسمهای پیش توجهی ویادگیری منفعل قرار دارند.

پردازش شنوایی هدفمند تخت رهبری قشرگریز(نظارت قشربرساختمانهای تحت قشری) وچرخهء فعال عملکرد ساختمانهای قشری و تحت قشری قرار دارد واساس سازمان بندی ادراک شنیداری هدفمند را تشکیل می دهد. این جنبهءآنالیزمبتنی برتعامل فعال فعالیتهای توجهی، یادگیری اولیه ودیگرپردازشهای قشرگریزبا پایین ترین ردهء فعالیتهای پیش توجهی ساختمانهای تحت سمعک قشری است. 

تجزیهءبستر شنوایی  

شامل سازمان بندی ادراکی عناصر صوتی متوالی است که بستر شنوایی از کجا سمعک بخرم را به عنوان یک جریان صوتی وبراساس تجزیهء اجزای مولدآن بازنمایی می کند ویکی از اشکال مهم آنالیزمنبع شنوایی بشمارمی رود. تجزیهء بسترشنوایی درخفاش، ماهی، میمون ونوزاد انسان نیز گزارش شده است. مدلهای تئوری تجزیهء بسترشنوایی معتقدند که سازمان بندی ادراکی عناصرصوتی متوالی براساس اختلاف طیف اصواتی که دربسترشنیداری جاری هستند ایجادمی گردد،هرچند که سایرابعاد آتیک رانیز تاحدودی دراین امردخیل می دانند.

اما دامنه جزء N1، در بيماران مبتلا به ضايعه تمپوروپاريتال خلفي (در هر نيمكره) كاهش بسياري نشان داد (با معدل حدود 57 درصد) در صورتيكه ضايعات لب تمپورال مياني Middle  و جلويي anterior عوامل باطری سمعک مهمي محسوب نشدند. 

Woods  و همكاران (1987) امواج ALR و نيز MLR را از پنج بيمار با ضايعه مغزي معين ثبت كردند. آنها نتيجه‌گيري كردند كه دامنه N1 در ALR هنگاميكه ضايعه لب تمپورال بسوي لب پاريتال گسترش مي‌يابد و گيروس supra-marginal , angular را درگير مي‌كند، اغلب كاهش مي‌يابد. 

ضايعات superior temporal plane بر باتری سمعک جزء N1 تاثيري نمي‌گذارد. 

39) براساس مجموع شواهد، به نظر مي‌رسد مولدهاي ALR همپوشانيهايي دارند، از جمله آنها: بخش خلفي superior temporal plane لب تمپورال خارجي (lateral) و بويژه مناطق لب پاريتال همجوار. 

بعضي مناطق ديگر هم احتمالا، به مقاديري در توليد امواج ALR در محدوده 60 تا 250 ميلي ثانيه، دخالت مي‌كنند. اگر چه به نظر مي‌رسد كه مولد ALR در كرتكس فرونتال، وجود نداشته باشد، احتمالا پاره‌اي قسمتهاي اين منطقه مغزي، به انحائي در تنظيم پاسخ‌ها دخالت دارند. 

40) P300

پاسخ P300 يك پاسخ شناختي است يعني بازتاب توجه به محرك است. 

41) براساس گزارش هاي Frodi-Bauch و همكارانش نروترانسميتر گلوتامات نقش درمان وزوز گوش مهمي در ايجاد EPSP كه خود متضمن پاسخ P300 و بعضي AER هاي قشري است، ايفا مي‌كند. مواد نروشيميايي ديگري ممكن است بر نقش گلوتامات در توليد پاسخ P300 تاثير بگذارند. مثلا استيل كولين باعث افزايش دامنه و كاهش زمان نهفتگي پاسخ P300 مي‌شود، در صورتيكه كاربرد «كتامين Ketamine و GABA باعث كاهش دامنه P300 و افزايش زمان نهفتگي آن مي‌شود. مواد ديگري نظير «سروتونين»، «دوپامين»، «نورآدرنالين» با تعديل عملكرد «استيل كولين» مي‌توانند به صورت ثانويه بر پاسخ P300 موثر باشند. مناطق آناتوميك متعددي در مغز با توليد پاسخ P300 مرتبط هستند. مطالعات اخير بين خاستگاه‌هاي موج P3a و موج P3b، تمايز قائل مي‌شوند

در انسان و بعضي حيوانات (گربه) باطری سمعک برتري راههاي شنيداري و مراكز دگرسويي از ديرباز مورد  توجه بوده است. اين برتري حداقل بر مبناي مطالعات عمده آناتوميك بويژه در زمينه پردازش محركهاي شنيداري، صورت پذيرفته است. (Kimura 1961)

اينكه آيا اين مزيت دگرسويي در پاسخ‌هاي الكتروفيزيولوژيك در انسان و ساير جانداران وجود داشته باشد، خيلي روشن نيست. 

تحقيقات در مورد laterality در انسان نتايج متناقضي داشت:

- عدم وجود تفاوت دامنه، به ازاي محرك كلامي بين دو نيمكره

- زمان نهفتگي كوتاهتر، و دامنه بيشتر براي ALR هايي كه از نيمكره باتری سمعک دگرسو در قبال نيمكره همسو با تحريك بدست آمده است. 

Mononen و 1977 Seitz مطالعه كاملي در اين زمينه انجام دادند. محرك در اين مطالعه، كليك بود، كه به صورت تك گوشي monaural و دايكوتيك ارائه مي‌گرديد و هر ازگاه (به صورت موقت) درون يك جمله جاي داده مي‌شد. 

از بيمار خواسته مي‌شود، كه جاي كليك را در طول اداي جمله تشخيص بدهد. امواج AER از روي لب‌هاي پاريتال (جايگاه‌هاي الكترودي C3 و C4) ثبت مي‌گرديد. زمان نهفتگي به مقدار قابل توجهي، به ازاي محرك بیمه سمعک Click-Sentence كه به صورت دايكوتيك ارائه مي‌گرديد و از سوي كنترالترال ثبت مي‌شد، كاهش يافت.

هيچگونه laterality براي دامنه پاسخ يا براي شرايط كليك تك گوشي مشاهده نشد. 

بوضوح مشخص است كه نمي‌توان آناتومي AER را جدا از عوامل مربوط به محرك توصيف كرد. (عواملي نظير ارائه يك گوشي  در مقابل دو گوشي) و امكان قرارگيري الكترود. 

38) برخلاف تجربيات كلينيكي بسيار با ABR، محققان كمتري به انجام ALR در بيماريهاي CNS پرداخته‌اند. در مطالعه‌اي كه توسط kmight و همكارانش صورت پذيرفته است (1980) ده بيمار با ضايعه لب فرونتال يكطرفه، ده بيمار با ضايعه تمپوروپاريتال يكطرفه كه با CTScan ابتلاء آنها قطعي تشخيص داده‌ شده بود مورد ارزيابي ALR قرار گرفتند. 

دامنه جزء N1 از امواج ALR، بواسطه پاتولوژي لب فرونتال تغييري نكرد، و حتي به نظر مي‌رسيد كه با تحريك دگرسويي از حد انتظار بيشتر هم شد. 

 يافته‌هاي بيماران مبتلا به پاتولوژي سيستم پیرگوشی عصبي مركزي حمايتهاي بيشتري براي جايگاه‌هاي آناتوميك متعدد براي N1 در قبال P2 ارائه مي‌كنند. در اين زمينه مي‌توان به جدول زماني متفاوت تكامل فردي امواج ALR هم اشاره كرد. موج P2 در سن 2 تا 3 سالگي به بلوغ مي‌رسد در صورتيكه تغييرات تكاملي موج N1 ممكن است تا سن 16 سالگي ادامه يابد. 

اجزاء ALR پس از N1 (مثلا N250 و N450) هنگاميكه با سيگنالهاي گفتاري (نظير مصوت‌ها) برانگيخته شود، هنگام ثبت از كورتكس چپ در قبال كورتكس راست دامنه‌هاي بزرگتري دارند. 

با توجه به ارتباط قوي بين پاسخ N400 با پردازش زبان باتری سمعک  (نحو يا Semantic) و با عنايت به پيچيدگي فرآيندهاي درگير در هدفهايي كه براي برانگيختن پاسخ لازم است ساختارها و راههاي متعدد در مناطق گوناگوني از مغز در توليد N400 مشاركت مي‌كنند، مثلا كورتكس شنوايي، مناطق زباني در لب‌هاپ تمپورال و پاريتال، و حتي لب فرونتال. با به كارگيري تكنيك MEG، Mukela و همكارانش دريافتند كه مكان مولد مشخص براي N400m براي كلمات با دوره زماني كوتاه يا بلند در انتهاي يك جمله تفاوت مي‌كند. 

كلمات كوتاه short duration در پايان جملات غيرمحتمل يك پاسخ N400 با قله بسيار واضح و تيز ايجاد مي‌كرد كه از منابع عصبي كرتكس شنوايي برمي‌خاست. كلمات طولاني‌تر، برعكس، يك موج منفي عريض، و كمتر مشخص باطری سمعک ايجاد مي‌كرد كه با تكنيك تخمين ECD Equivalent Current Dipole قابل مكان‌يابي نبود. 

37) ثبت laterality: 

يك مفهوم اساسي درباره مباني آناتوميك پاسخ‌هاي AER، مسئلهlaterality  است. يعني اينكه با يك تحريك يك گوشي، آيا پاسخ از همان سوي  مغز (همان سويي)، از سوي ديگر (دگر سويي) و يا از هر دو سو، منشاء‌ مي‌گيرد. 

اگرچه اين مطلب ظاهرا ساده به نظر مي‌آيد اما واقعيت اين است كه بحث متناقضي است. تنها در يك مورد اين تناقض ديده نمي‌شود. ECOG كه مطمئنا از حون و عصب هشتم همان سوي تحريك منشاء مي‌گيرد. 

سازمان‌بندي تونوتوپيك در كورتكس باتری سمعک شنوايي اوليه كه شامل تغييراتي در موقعيت‌هاي مولد در طول قدامي-خلفي و داخلي – خارجي براي فركانسهاي مختلف است بخوبي و بوضوح توسط اجزاء N100m توصيف گرديد. 

در مجموعه موج N1 اجزاء متعددي (با شرايط معين محرك و فرد) باطری سمعک بدست مي‌آيند كه در بين آنها، Nb ، Nc و processing negativities ديده مي‌شوند. 

اجزاء اصلي N1 و P2 مداخلاتي از كرتكس شنوايي اوليه، و قسمت supratemporal كه در قسمت قدامي كرتكس شنوايي قرار گرفته دريافت مي‌كنند. و نيز از قسمت شيبدار به طرف پايين شيار سيلوين، دايپل‌هاي عمود قرار گرفته، در زاويه به سمت مكان‌هاي الكتروفرونتال (مثلا Fz) به نظر مي‌رسد هم سيگنال‌هاي گفتاري و هم سيگنال‌هاي تونال اجزاء N1 و P2 را در كرتكس شنوايي، برمي‌انگيزند. 

Makela و همكاران (2004)، شواهدي ارائه دادند كه منبع فعاليت N1 كه توسط واكه‌ها  (Vowels) برانگيخته مي‌شود، به كرتكس شنوايي چپ محدود مي‌شود. اين يافته با اختصاص يافتگي نيمكره چپ به پردازش گفتار، سازگار است. 

اجزاء فرعي (نظير، N1b و Nc) ممكن است جهات فواید سمعک متفاوتي را (جهت‌هاي عمودي يا خارجي) براي دايپل‌هايي كه مسئول N1 هستند، و مناطقي از لب تمپورال را كه به كرتكس شنوايي اوليه مربوط است (مثلا كرتكس اوليه association) درون گيروس گيجگاهي فوقاني، بازتاب دهند. 

بعلاوه، با توجه انتخابي ويژگيهاي معين آكوستيكي سيگنال، مناطق مغزي خارج از لب گيجگاهي (مثلا كورتكس پيش حركتي و حركتي فرونتال) احتمالا در توليد اجزاء زودتر و ديرتر مجموعه موج N1 با تاثيرپذيري از ساختارهاي زير قشري، شامل تالاموس، هيپوكامپ و سيستم Reticular activating، دخالت مي‌كنند. 

امواج منفي بعدي، N2 و اجزاء متعاقب آن حداقل به مقاديري، به فعاليت سيستم ليمبيك و سيستم Retic. Form در منطقه تالاموس، وابسته هستند. 

مولدهاي جزء P2 هنوز به خوبي تعريف نشده‌اند. بر اساس ثبت‌هاي توپوگرافيك، تكنيك‌هاي برآورد دايپل‌هاي جريان معادل (ECD)، مطالعات MEG، به نظر مي‌رسد كه موج P2 مداخلاتي از منابع آناتوميك متعدد دريافت مي‌كند. سيستم فعال كننده رتيكولار زيرقشري در توليد موج P2 نقش ايفا مي‌كند. ساختارهاي قشر شنوايي نيز احتمالا با موج P2 مربوطند از جمله اين ساختارها به پلانوم تمپوراله و مناطق Association شنوايي (منطقه 22) اشاره مي‌شود. اين خاستگاه‌هاي فرض شده نسبت به خاستگاه‌هايي براي موج N1 در نظر گرفته شده جلوتر واقع شده‌اند و متفاوت هستند

اما مطالعات ديگران در انسان و ميمون، خاستگاه امواج را در شيار Sylvian و بخش فوقاني لب تمپورال معرفي كرد. عواملي چون سن، توجه، پارامترهاي مربوط به اندازه گيري چون نوع سيگنال، مدت زمان، نرخ ارائه، ISI، بر خاستگاه امواج تاثير مي‌گذارند. 

با ثبت ALR توسط الكترودهاي تاثیر سمعک بر شنوایی جمجمه‌اي كه در يك آرايش Coronal قرار گرفته‌اند، Vaughan و Ritter (1975)، در 6 فرد نرمال توانستند معكوس شدگي قطبيت Polarity inversion را در سطح شيار Sylvian براي يك جزء كه در 200 ميلي ثانيه، ثبت مي‌شود، نتيجه‌گيري كنند. در بالاي شيار سيلوين اين جزء با قطبيت مثبت و در پايين آن با قطبيت منفي، ثبت مي‌شود. اين مفهوم در تصوير 9-2 نمايش داده شده است. 

Waughan , Riter (1970)، پيشنهاد كردند كه بر مبناي تحقيقات آنها، باتری سمعک خاستگاه ALR يك دوقطبي dipole در كرتكس شنوايي اوليه در قسمت Supratemporal است. 

در تحقيق اين دو محقق جاي الكترود inverting (همان الكترود مرجع) روي نوك بيني است (يك جايگاه جمجمه‌اي cephalic) يك سال بعد، Kooi و همكارانش، تحقيقي از ALR انجام دادند و از الكترود مرجع noncephalic استفاده كردند، آنها با اين آرايش نتوانستند «معكوس شدگي قطبيت» را تاييد كنند، و در مورد اينكه كورتكس تمپورال شنوايي، خاستگاه ALR باشد ترديد كردند. 

سپس در دو مقاله در 1982، Wood و Wolpaw بوضوح نشان دادند كه برخي جايگاه هاي رايج براي الكترود inverting  يا مرجع، نظير بيني، گوش و ماستوئيد، در واقع در اندازه گيري‌هاي  AER فعال محسوب مي‌شوند. اين نويسندگان جايگاه Vertebral – Sterno را براي الكترود مرجع پيشنهاد كردند اين جايگاه خيلي با پاسخ‌هاي EKG درگير نيست. 

اين محققين تئوري وجود مولد دوقطبي باطری سمعک در كرتكس شنوايي را تاييد كردند. (Dipole Source Layer Generator) اين اطلاعات تمايزي بين سطح گيجگاهي فوقاني و سطح خارجي تمپورال قائل شدند. 

AEF يا محيط‌هاي نرومگنتيك پاسخ برانگيخته شنيداري، اطلاعاتي در مورد خاستگاه امواج ALR كه به صورت الكتروفيزيولوژيك ثبت مي‌شوند، ارائه مي‌دهد. 

يكي از پايدارترين و سهل‌الحصول‌ترين اجزاء AEF ، N100m است، كه معادل موج ALR N100 است. 

اما Pa از AMLR در بعضي موارد، حفظ شده بود. محققين اين افتراق را با اين فرضيه توضيح دادند كه Pam انحصارا توسط كورتكس شنوايي اوليه توليد مي‌شود. در صورتيكه Pa از AMLR مداخلاتي با ساختارهاي تالاميك و Reticolar formation علاوه بر كورتكس اوليه شنوايي دارد. به صورت برعكس، آسيب ديدن يا بدي عملكرد نواحي زيرقشري بهترین نوع سمعک (تالاموس و Reticular formation) ممكن است به جزء Pa تاثير بگذارد حتي اگر يكپارچگي كورتكس شنوايي اوليه حفظ شده باشد. (kaga 2004) در مورد خاستگاه اجزاء ديگر AMLR يعني Na, Nb, Pb توجه كلينيكي كمتري شده است. براساس مطالعات Woods و همكاران منطقي است كه نقش احتمالي براي «جسم زانويي داخلي» از تالاموس در توليد جزء Na قائل شويم. Hashimoto 1982، از اين مناطق فعاليت خاصي ثبت نكرد. 35 – پتانسيل‌ها (پاسخ‌هاي) وابسته به رويداد 40Hz: در سال 1981، گالامبوس و همكارانش، مناطق چند حسي تالاموس را خاستگاه پاسخ 40Hz دانستند. اما اين مسئله هنوز مورد ترديد است. Spydel و همكارانش از 16 فرد نرمال و ده بيمار با ضايعه CNS تاييد شده (5 تا در مغز مياني و يا در تالاموس و 5 تا در لب تمپورال) پاسخ 40Hz ثبت كردند. در بيماران با ضايعه Midbrain پاسخ 40Hz غيرطبيعي ثبت شد در صورتيكه بيماران با ضايعه لب تمپورال پاسخ نرمال 40Hz نشان دادند. 36 – آناتومي نرمال ALR: خاستگاه نروآناتوميك اجزاء اصلي ALR (N1, P2) كه در محدوده زماني 60 تا 250 ميلي ثانيه رخ مي‌دهند سالها موضوع مطالعه و تحقيق بوده است. بيش از 50 سال قبل، آقاي ديويس، نشان داد كه ALR توسط الكترودهايي در نقاط متعددي روي سر قابل ثبت است. درمان کم شنوایی با سلول بنیادی بيشترين دامنه از الكترودهاي خط وسط روي مناطق فرونتال Frontal بدست آمد. مولدهاي غيراختصاصي، پراكنده، در مناطق تالاموكورتيكال مورد ترديد بود. بر مبناي اين يافته‌ها، كه توسط ديگران نيز انتخاب سمعک تاييد شد، Picton و همكارانش، (1947) فشر association در لب فرونتال را به عنوان خاستگاه اين امواج در نظر گرفتند.

در افراد نرمال، پیرگوشی  چه پير و چه جوان، جز Na – Pa در نيمكرة سمت مقابل تحريك (كنترالترال) دامنة بيشتري نشان داد. تحريك دو گوشي در افراد نرمال، دامنة بيشتري نسبت به تحريك يك گوشي ايجاد كرد. 

جالب توجه اين كه، همة بيماران با پاتولوژي لب تمپورال دو طرفه جز Na و Pa قابل اطمينان داشتند. 

در تحقيق اين دانشمندان ارتباطي ساده بين دامنه Na – Pa و مقدار آسيب به كورتكس شنوايي اوليه يا مناطق association يافت نشد. بنابراين اين فرضيه كه Pa انحصاراً در كورتكس شنوايي اوليه يا مناطق Association ايجاد مي‌شود، حمايت اندكي از اين تحقيقات دريافت مي‌كند. اگر قرار باشد ضايعات قشري، مولدهاي Pa را متاثر كنند، مي‌بايست به خارج از مناطق كلاسيك شنيداري مغز گسترش يابند

احتمال ديگر اين است كه ضايعات گسترش يافته‌اي براي اطمينان از ‌تخريب مولدهاي درمان وزوز گوش كورتيكال، مورد نياز است. 

مولد آناتوميك AMLR كه با الكترود Noninverting خط وسط ثبت مي‌شود، براساس مطالعات Woods مي‌تواند مجموعه‌اي از فعاليت farfield مولدهاي زير قشري (مثلا تالاموس) با دخالت‌هايي از كرتكس اوليه شنوايي در هر نيمكره باشد.

Parting و همكاران، 1980 امواج AMLR طبيعي را از سمعک oticon بيماري كه دچار ضايعه (سكته) لب تمپورال دوطرفه شده بود، ثبت كردند. نتايج اين مطالعه گاها به عنوان شاهدي بر اين ادعا كه جزء Pa در AMLR منشا (كرتكس شنوايي) ندارد، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. 

مي‌توان از نتايج فوق، استنباط كرد كه AMLR كه توسط Midline ثبت مي‌شود، فعاليت مناطق زيرقشري را منعكس مي‌نمايد. 

در يك مطالعه اخير با روش MEG در بيماراني كه پاتولوژي قشري آنها از طريق راديولوژي تاييد شده بود، Kaga و همكاران، (2004) دريافتند كه جزء Pa مگنتيك كه اصطلاحا (Pam) ناميده مي‌شود، در بيماران كه مبتلا به پاتولوژي كورتكس شنوايي چپ يا راست يا فيبرهاي Radiation بودند، غيرطبيعي بود يا اصلا ثبت نمي‌شد.

شواهدي در دست است كه Retic. Form نقش مهمي در توليد جز Pa از AMLR دارد اين نقش بر مبناي تاثير خواب بر اين پاسخ در انسانها و تحقيقات آزمايشگاهي و مطالعات كلينيكي تعريف شده است. همانگونه كه Kraus، Kileny و NCGee 1994 ابراز كرده‌اند، يافته‌هاي متعدد در مورد مولدها آناتوميك AMLR، دو منبع متفاوت و بنيادين را معرفي مي‌كنند: 1- راههاي حسي اوليه يا تالاموكورتيكال كه در پردازش اطلاعات شنيداري اهميت دارند و بنابراين با ارزيابيهاي بنيادين اديولوژيك نظير تشخيص كلمات و درك سيگنالهاي شنيداري سمعک فوناک در حضور نويز ارتباط دارند. 2- ساختارهاي آناتوميك ثانويه يا «غير اوليه» Nonprimary كه به آنها راههاي «association» يا extralemniscal نيز گفته مي‌شود و عملكردهاي خيلي متفاوت شنيداري را نظير «توجه شنيداري» و تلفيق اطلاعات از سيستم شنوايي با حس‌هاي ديگر نظير بينايي مديريت مي‌كنند. 34- آناتومي پاتولوژيك (AMLR): گزارش‌هاي كلينيكي Kileny و همكارانش، از اين يافته حمايت مي‌كنند كه موج Pa در AMLR با لب سمعک ویدکس تمپورال اوليه، مربوط است. براساس اين گزارش‌ها، جز Pa، هنگاميكه الكترود روي كورتكس اولية شنوايي (مبتلا به پاتولوژي) (مثلاً C5 يا C6) قرار مي‌گيرد، دچار افت بارز دامنه مي‌گردد و يا اينكه اصلاً ثبت نمي‌شود. اما هنگاميكه ضايعه در قسمت شنوايي اصلي تالاموس (جسم زانويي داخلي (medial geni culate body) كه معمولاً به آن منطقة assoc شنيداري در كرتكس گفته مي‌شود يا در مناطق فرونتال و پاريتال (Frontal or Partietal operculum) باشد، موج Pa هيچ تاثيري نمي‌پذيرد. استفاده از الكترودهاي مختص نيمكره‌ها، hemisphere specific (بجاي الكترودهاي مياني در Cz يا FPz (مثلاً)) براي اين نوع لوكاليزاسيون نروآناتوميك) AMLR در كاربردهاي كلينيكي اساسي است (مفيد است). Woods و همكارانش کلینیک سمعک (1987) ديدگاه ديگري در مورد مولدهاي AMLR ارائه مي‌دهند. ديدگاه آنها با مرور 23 مقاله در مورد يافته‌هاي AMLR در بيماريهاي مغز و نيز تحقيقي كه خود آنها روي پنج بيمار كه ضايعات قطعي در لب‌هاي تمپورال داشتند، انجام داده‌اند بدست آمده است.

امواجي كه توسط MEG تشخيص داده بهترین برند سمعک مي‌شوند، با حرف m علامت دار مي‌شوند، (مثلا Pam، P30m  و Pbm يا Psom)

هيچ تحقيق MEG در مورد منشا Na وجود ندارد. مطالعات MEG نشان مي‌دهد، كه جز Pa (P30m) از منطقة داخلي – پشتي Posterior – medial، گيروس هشل در كرتكس شنوايي اوليه، بدست مي‌آيد. 

در مورد منابع مولد (PSom) Pb عدم توافق وجود دارد. اگرچه، يافته‌هاي MEG كرتكس اوليه شنوايي را به عنوان مولد، تاييد مي‌كنند اما مكان دقيق ايجاد اين موج، معلوم نيست بعضي محققين پيشنهاد مي‌كنند كه مولد اين موج بخش خارجي گيروس هشل باشد، يعني در جلو مولد موج Pa (P30m) قرار گرفته باشد. 

Planum Temporale نيز به عنوان خاستگاه موج (PSom) Pb معرفي شده است. 

ممكن است منابع اجزاء مغناطيسي با مولدهاي AMLR سازگاري نداشته باشند. 

33- مطالعات روي حيوانات مختلف، طي سالها اطلاعاتي در مورد ساختارهاي آناتوميك انواع سمعک ها مربوط به AMLR ارائه نموده است. تحقيق روي حيوانات، امكان دسترسي مستقيم به ساختارهاي آناتوميك قشري و زير قشري و نيز دخالت فارموكولوژيك در فعاليت نروفيزيولوژيك اين ساختارها را فراهم ساخته است. 

اين تجربيات مويد توليد اجزا AMLR توسط مولدهاي متعدد است كه براساس عوامل مربوط به اندازه‌گيري نظير مكان الكترود Nonin، نرخ ارائه سيگنال، نحوة ارائه سيگنال (تك گوشي يا دو گوشي)، الگوهاي زماني متفاوت تغيير مي‌كنند.

ساختارهاي زير قشري (M.G.B در تالاموس و تشكيلات مشبك Reticolar) در ساقة مغز مياني و ساختارهاي قشري (مثل قشر اولية شنوايي (گيروس هشل) در لب تمپورال در ايجاد AMLR دخيل دانسته شده‌اند. (در حيوانات) اجزا AMLR كه توسط مناطق زير قشري توليد مي‌شوند معمولاً با الكترودهايي كه در خط وسط جمجمه قرار مي‌گيرند (از پيشاني به سمت آهيانه) ثبت مي‌شوند، در صورتيكه اجزاي AMLR كه توسط مولدهاي قشري توليد مي‌شوند، با الكترودهاي Noninvm كه در جمجمه روي لب تمپورال درمان قطعی وزوز گوش گذاشته مي‌شوند قابل ثبت هستند. 

بعلاوه، داروهايي كه به صورت انتخابي فعاليت مغز را مي‌نمايند، تاثير مشهودتري بر لب تمپورال (در مقايسه با مولدها زير قشري AMLR) دارند.

- تكنيك SEEG توسط، Liegeols Chauvel و همكارانش 1904 براي بررسي بيشتر خاستگاه AMLR، مورد استفاده قرار گرفت. 

"Stereo – electro – encepha lographique exploration"

موج P30 از AMLR از گيروس هشل ثبت شد، بخصوص بخش داخلي كورتكس اوليه شنوايي كه محققين آن را بخش dorso – posrern – medial اين گيروس ناميدند. 

موج P50 در كرتكس شنوايي اوليه، از قسمت لترال، ثبت مي‌شود كه محققين آن را ناحية dorso – Postero – Lateral  مي‌نامند. 

اگرچه همپوشانيهاي با منطقة مولد P30 نيز وجود دارد. 

موج P16 در نوك (Tip) گيروس هشل ثبت شد كه ممكن سمعک فوناک است معادل جزء Na از ثبت از روي سر باشد. اين محققين دريافتند كه قلة ديگري هم در محدودة زمان نهفتگي متوسط قابل ثبت است كه توسط مولدهاي مشابه AMLR و در همان مناطق آناتوميك در CNS شنيداري ايجاد مي‌شود. اين جز TP41 يا T45 ناميده شد.

موج TP41 با زمان نهفتگي در حدود 40 تا 45 ميلي‌ثانيه، با همان پروتوكول آزمون AMLR بدست مي‌آيد با اين تفاوت كه الكترودهاي Noninverting در جايي پايين‌تر از (مكان روتين الكترودها: C4 و ‍C3) روي لب تمپورال قرار مي‌گيرند. (T3 يا T5 و T4 يا T6).

در يك سري از مطالعات اولية P41 (P45) كه توسط Cacace و همكارانش انجام شد سمعک یونیترون ، 1990 الكترود inverting در يك مكان غير جمجمه‌اي قرار داده مي‌شد Non cephalic (يعني يك الكترود موج واقعي) – براساس آناليز داده‌هاي اين محققين كه با 32 الكترود روي سر، ثبت گرديد. 

اجزاء Pa و Pb AMLR در موقعيت‌هاي مركزي Central و fronto / central و جز P41 در بالاي كرتكس شنوايي در لب گيجگاهي ثبت گرديد.

32- MEG يا Mogneto encephalo graphy تكنيك ديگري است كه براي تعيين مولدهاي دو قطبي AMLR به كار گرفته شده است. اين تكنيك از وضوح كافي براي مكان‌يابي فعاليت مغز، بويژة دو قطبي‌ها (دو قطبي‌هاي جريان استفاده از سمعک معادل ECD، equivalent current dipoles ) آكسونهاي كرتكس شنوايي كه به صورت عمودي نسبت به سطح سرقرار گرفته‌اند، برخوردار است. 

اين دو قطبيها، بردارهاي با سه ويژگي هستند، يك منشا (دو قطبي)، يك زاويه فازي يا جهت، و قدرت. 

ثابت کردند برای گویندگان بومی انگلیسی زبان که در حال شنیدن سمعک اینترتون هستند، پردازش گفتار انگلیسی که با یک لهجه غیر بومی (اسپانیایی یا چینی) تولید می شود نسبت به گفتار انگلیسی که با لهجه بومی تولید می شود، آهسته تر است. گرچه این آرام شدن پردازش طی یک دقیقه قرارگیری در معرض گفتار لهجه دار کاهش می یابد. اینکه یک شنونده تا چه حد می تواند خود را با موقعیت های غیر طبیعی وفق دهد می تواند تحت تأثیر متغیرهای بسیاری باشد. برای مثال، گفتاری که در نویز ارائه می شود برای گویندگان بومی راحت تر (و کارامد تر) نسبت به غیر بومی ها درک می شود. در یک مطالعه، گویندگان تک زبانه انگلیسی، دو زبانه هایی که زبان مادری آنها اسپانیایی بود و انگلیسی را زود هنگام (در نوزادی یا خردسالی) کسب کرده بودند و دو زبانه هایی که زبان مادری آنها اسپانیایی بود و انگلیسی را بعد از نوجوانی به عنوان زبان دوم یاد گرفته بودند مورد مقایسه قرار داده شدند. از افراد خواسته شد به جملات انگلیسی از پیش ضبط شده که با و بدون نویز ارائه می شدند گوش دهند و بگویند فکر می کنند آخرین کلمه هر جمله چه بوده است. بافت قبل از آن در انتهای هر جمله تعیین می کرد که کلمه هدف قابل پیش بینی است (The boat sailed across the bay) یا غیر قابل پیش بینی است (John was thinking about the bay). شرکت کننده های تک زبانه در تحمل سطوح بالای نویز و استفاده از بافت برای پیش بینی آنچه که شنیده اند بهترین عملکرد را داشتند و بعد از آنها افراد دو زبانه ی زود هنگام بودند. بدترین عملکرد مربوط به افراد دو زبانه دیر هنگام بود. این یافته ها پیشنهاد می کنند برای یک شنونده، سن اکتساب، عامل مهمی است که تعیین می کند اطلاعات سطح بالا ( اطلاعات بالا به پایین که بعد ها در این فصل بحث می شود) تا چه حد قابل دستیابی باشد. این مطالعه همچنین اثبات کرد درک گفتار، بسیار بیشتر از تجربه صرف سیگنال آتیکی درگیری ایجاد می کند. ذخیره واجی و درک گفتار درک صحیح گفتار، کارامد و بی زحمت است زیرا شنونده بر دانسته های خود در مورد زبانی که پردازش می کند متکی است. یکی از منابع اصلی اطلاعات، دانش ذخیره واجی است. همانطور که در فصل 2 توصیف شد، ذخیره واجی مجموعه واج هایی است که زمینه یک زبان را می سازد. برای مثال، در نظر بگیرید بر اساس دانسته های یک گوینده انگلیسی زبان در مورد همخوان /d/ به عنوان یک واج، چگونه بر تغییر پذیری های سیگنال آتیکی همخوان /d/ نسبت به واکه ای که بعد از آن می آید غلبه می شود. در فصل 5 گفته شد که تغییر فورمنت به محل تولید هم همخوان و هم واکه بعد از آن بستگی دارد. اساسا، تغییرات فورمنت اثرات حرکت اندام های تولید کننده از همخوان به واکه می باشند. شکل 3-6 اولین و سومین فورمنت (از جمله تغییرات آنها) را برای سه هجای [di] ، [da] و [da] را نشان می دهد.

مشابه یافته های EEG و MEG که قبلا مطرح شد، افزایش فعالیت شکنج هشل با افزایش تفاوت فرکانسی دو تون ممکن است ناشی از کاهش تعامل وقفه ای متقابل میان پاسخ تون A و B باشد.

در نهایت مطالعه ی ترکیبی MEG/fMRI گات چاک (2007)، متناظرهای عصبی جداسازی جویبارهای شنوایی را در مواردی که تفاوت طیفی بین محرکات وجود ندارد نشان می دهد. یعنی محرکات طیف مشابه داشته اما از نظر ابعاد درکی یا آتیکی دیگری متفاوتند. محققان توالی دو تون مرکب هارمونیک (A و B) با طیف مشابه را درسمعک یونیترون  قالب الگوی تکرار شونده ی ABBB و با اعمال تغییر در F0 (دلتای F0) ارائه کردند. نتایج FMRI نشان داد زمانیکه دو جویبار درک می شود (دلتا F0 3 و 10 نیم پرده) نسبت به زمانیکه دو جویبار درک می شود (دلتا F0 0 و 1 نیم پرده) فعالیت پایدار قشر شنوایی تقویت می شود. این تقویت پاسخ در شکنج هشل میانی در قشر شنوایی اولیه و در مناطق اطراف (قدامی و خلفی) که قشر غیر اولیه هستند و در طول شکنج گیجگاهی فوقانی دیده شد. در MEG تون A در دلتا F0 3 و 10 نیم پرده جزء P1 تولید می کند اما در شرایط دلتا F0 0 و 1 نیم پرده این جزء دیده نمی شود. پس توالی هایی که شامل اصوات مرکب هستند و از نظر زیر و بمی درکی متفاوتند اما کانال های طیفی مشابهی را در دستگاه شنوایی تحریک می کنند، سمعک استارکی الگوی پاسخی مشابه مطالعه ی گاتسچاک و همکاران (2005) و ویلسون و همکاران (2005) دارند که از تون خالص استفاده کردند. نتایج گاتسچاک 2007 نشان می دهد جدایی جویبارهای شنوایی توسط مکانیسم های کلی و عمومی و برای تفاوت های مختلف ابعاد صوت مانند فرکانس رخ می دهد. 

بررسی های نوروفیزیولوژیک انسانی  اطلاعات مهمی در مورد مکان احتمالی و پردازش های عصبی زمینه ساز جدایی جویبار و اثرات توجه روی سازماندهی درکی شنوایی فراهم می کند. در کل یافته های این مطالعات نشان می دهد قشر شنوایی زمانیکه دو جویبار درک می شود نسبت به زمانیکه یک جویبار ادراک می شود، بیشتر فعالیت می کند.

در هر حال روش های مورد استفاده در سمعک ویدکس شناسایی جزییات مکانیسمهای نوروفیزیولوژیک جداسازی جویبارها محدودیت دارند. پس آزمایشات حیوانی نیاز است تا خلا بین نوروفیزیولوژی سلولی و ادراک شنوایی پر شود.

 مدلگذاری منبع دو قطبی ها نشان می دهد مولدهای اجزاء AEP تقویت شده، در شکنج گیجگاهی فوقانی (شامل شکنج هشل) سمعک زیمنس یعنی محل قشر شنوایی اولیه در انسان قرار دارد. افزایش دامنه ی پاسخ B با افزایش تفاوت فرکانسی ممکن است نشانه ی رهایی از وقفه (suppression) عصبی باشد. یعنی اگر تفاوت فرکانسی دو تون کم باشد و فاصله ی زمانی این دو تون کوتاه باشد، پاسخ عصبی به یک تون توسط تون پیش از آن کاهش می یابد (وقفه).

سنیدر (2006) فعالیت عصبی مربوط به تشکیل انواع سمعک جویبار شنوایی در طی زمان را بررسی کرد. توالی تکرار شونده ی ABA- به مدت 8/10 ثانیه ارائه شده و تغییرات ERP در این مدت بررسی شد. بعد از 10 ثانیه در معرض توالی مذکور بودن، دامنه پاسخ P1، N1 و P2 به تون B نسبت به 2 ثانیه اول افزایش یافت. وقتی فرد به محرکات توجه می کرد، تقویت بیشتری رخ می داد. این یافته نشان می دهد توجه می تواند جداسازی سمعک یونیترون جویبار و ساخته شدن جویبار در طی زمان را متاثر کند. ُاینجا نیز مکانیسم مسئول ساخته شدن تدریجی جدایی جویبار روشن نمی شود زیرا نمی توان فعالیت عصبی مرتبط به تقویت ناشی از توجه را از فعالیت عصبی مخصوص به ساخته شدن تدریجی جدایی جویبار شنوایی تمیز داد.

بررسیهای تکمیلی توسط fMRI مناطق عصبی جدایی جویبار شنوایی را نشان می دهد. بطور مثال در بررسی اک (2005) محرکات ABA- بصورت توالی مکرر ارائه شدند و مشخص شد فعالیت شیار درون آهیانه ای بسته به اینکه فرد یک یا دو جویبار می شنود متفاوت است. پس مناطق مغزی خارج از قشر شنوایی کلاسیک در پاسخ شرکت دارند. نتایج مطالعات جدیدتر نشان می دهد با افزایش تفاوت فرکانسی میان دو تون A و B در توالی ABAB یعنی درک دو جویبار، فعالیت قشر شنوایی افزایش می یابد. بعلاوه با افزایش تفاوت فرکانسی دو تون، دوره ی زمانی فعالیت عموما پایدارتر می شود (کمتر به شکل فازی)، و پاسخ بسیار مشابه وقتی می شود که فقط توالی تون A یا فقط توالی تون B ارائه می شود.

نوروفیزیولوژی: مطالعات انسانی جداسازی جویبار

بسیاری از مطالعات متناظرهای عصبی جداسازی جویبار شنوایی را با استفاده از EEG، MEG و fMRI بررسی کرده اند. این بخش تا حدی این مطالعات را مرور می کند تا فرآیندهای پایه ای مربوط به جداسازی اصوات متوالی انتخاب سمعک مشخص شود.

همتای عصبی جداسازی جویبار توسط پاسخ برانگیخته وابسته به واقعه (ERP) MMN بررسی شده است و MMN شاخص جداسازی درکی توالی اصوات است. قله ی MMN در 200 میلی ثانیه پس از شروع تحریک رخ می دهد و توسط محرکات غیر متداول یا پیش بینی نشده ایجاد می شود (انحرافی یا oddball نام دارد) که با محرکات متداول و معمول که پیش از آن ارائه شده متفاوت هستند (محرکات استاندارد نام دارند). MMN جزئی از پاسخهای ERP است که ناشی از همپوشانی فعالیت منابعی در شکنج گیجگاهی فوقانی (شامل قشر شنوایی) و قشر پیشانی است. MMN با توجه تغییر می کند اما حتی وقتی فرد محرکات شنوایی را نادیده می گیرد برانگیخته می شود پس MMN ابزار مفیدی برای بررسی فرآیند خودکار سازماندهی درکی اصوات است.

شمای کلی آن است که فقط زمانی وقایع آتیک انحرافی فقط زمانی کشف می شود و MMN برانگیخته می شود که توالی اصوات از نظر فیزیولوژیک جدا باشند. مثلا MMN زمانی توسط تون oddball برانگیخته می شود که تون استاندارد و انحرافی از نظر فرکانسی بسیار متفاوت باشند.  اگر توالی اصوات از هم جدا نباشند (مثل تفاوت کوچک فرکانسی تون استاندارد و انحرافی) هیچ MMN برانگیخته نمی شود. پس حضور یا غیاب MMN شاخص این مسئله است که آیا مغز بصورت پیش توجهی توالی قیمت سمعک اصوات را به جویبارهای شنوایی مجزا تقسیم کرده است یا خیر.  با استفاده از این روش بسیاری از مطالعات روی فرآیند پیش توجهی جداسازی جویبار شنوایی صحه می گذارند که ممکن است با توجه تغییر کند. این روش مطالعه، مستقیما مکانیسم های عصبی زمینه ساز جدایی جویبار شنوایی را شناسایی نمی کند.

برای پیدا کردن مناطق عصبی مسئول جدایی جویبار شنوایی از پاسخ های عصبی برانگیخته ای استفاده می شود که توسط توالی تونهای A و B در الگوی ABA- بصورت تابعی از تفاوت فرکانسی تونها برانگیخته می شوند. اجزاء P1، N1 و P2 برای تون B در AEP و MEG با افزایش تفاوت فرکانسی A و B و درک دو جویبار شنوایی افزایش میافت انواع سمعک و این افزایش دامنه پاسخ به تون B، به توجه وابسته نبود.

مرزهای ادراکی جداسازی جویبار شنوایی . پیرگوشی نرخ آهسته ارائه و تفاوت فرکانسی کوچک میان تون A و B در توالی متناوب و تکرار شونده ی ABAB یا توالی سه گانه ی ABA_ ایجاد ادراک یک توالی پیوسته می کند اما نرخ سریع ارائه و تفاوت بزرگ فرکانسی، دو جویبار مجزای شنوایی القا می کند.

مدل های نظری جداسازی جویبار عموما فرض می کنند سازماندهی درکی عناصر صوتی متوالی عمدتا بر پایه تفاوت طیفی است. بنابراین جداسازی جویبار زمانیکه اجزاء صوتی متوالی، کانالهای فرکانسی محیطی مجزایی را فعال می کنند تسهیل می شود. البته جداسازی جویبار حتی در غیاب تفاوت طیفی تون A و B رخ می دهد. مثلا ویلگان و اکسنهام (1999) نشان دادند که افراد می توانستند دو تون مرکب گارانتی سمعک هارمونیک متناوب را که فرکانس پایه ی متفاوتی داشتند، جدا کنند با وجودیکه هر دو تون تحت فیلتر بالا گذر مشابهی قرار گرفتند و نشانه های طیفی به حداقل رسید. بنابراین اگر چه تفاوت طیفی عامل اصلی در جداسازی جویبار شنوایی است اما شنونده ها می توانند بر اساس تفاوت سایر ابعاد صوت نیز جداسازی را انجام دهند.

جدایی جویبار کجای مغز رخ می‌دهد؟

ساخته شدن جویبار، در عرض چند ثانیه و به تدریج رخ می‌دهد و با تغییر ارائه‌ی محرک و تغییر توجه، مجدد تنظیم می‌شود، پس مکانیسم‌های مرکزی در آن باتری سمعک  دخالت دارد. صدمه‌ی قشر شنوایی در حیوانات و انسان‌ها باعث اشکال در پردازش الگوی زمانی شنوایی شده و نشان می‌دهد پردازش‌های قشری در جدایی جویبارهای متوالی نقش دارد. مطالعات فیزیولوژیک نشان می دهد نورونهای قشری الگوی زمانی وقایع آتیک را تا حدی با پاسخهای دارای همزمانی با شروع اجزاء صوتی بازنمایی می کنند. پس قشر شنوایی ممکن است مانند کاشف وقایع صوتی عمل کند و از فعالیت جمعیت نورونی بعنوان استراتژی رمزگذاری پایه ای استفاده می کند. در ادامه یافته هایی را مرور میکنیم که ساختار عصبی جداسازی جویبار در قشر مغز را نشان می دهند.

بازنمایی شماتیک طیف دو نوع توالی تون تکرار شونده که معمولا برای مطالعه ی شکل گیری جویبار شنوایی بکار می روند. a- توالی ABAB و b – ABA_ که _ نشانه ی فاصله ی سکوت است.

مرز درکی جداسازی جویبار تابعی از خدمات سمعک دلتا F و PR بصورت شماتیک در شکل 2-10 نشان داده شده است. دو منطقه ی درکی تحت عنوان پیوسته (یا کوهرنت) و مجزا مشخص می کنند که چه ترکیباتی از دلتا F و PR باعث می شود به ترتیب یک جویبار واحد یا دو جویبار مجزا درک شود. منطقه ی مبهم بین این دو منطقه قرار دارد و در این بخش توالی تونها بسته به وضعیت توجهی شنونده، انتظارات وی و دشواری تکلیف درخواستی بیمه سمعک از او، یک یا دو جویبار درک شود. مهم است که بدانید تمایل به جداسازی جویبارها با چند ثانیه در معرض توالی تونها قرار گرفتن افزایش می یابد. این زمان نشان می دهد دستگاه شنوایی بصورت پیش فرض وجود یک منبع صوت را در نظر می گیرد و پس از جمع آوری شواهد کافی از دو منبع، این فرض کنار گذاشته می شود.

در حالیکه توجه و یادگیری می تواند تا حد زیادی جداسازی جویبار شنوایی را متاثر کند، اما برای ایجاد (تولید) این پدیده ی پایه ای بخصوص وقتی دلتا  F بزرگ و PR گارانتی سمعک  سریع باشد ضروری نیست. در هر حال تغییرات ناگهانی در توالی تونها یا در وضعیت توجه می تواند مکانیسم جداسازی جویبار شنوایی را ریست یا بازنشانی (RESET) کند و درک مجدد به حالت پیش فرض یعنی درک یک جویبار پیوسته برگردد

 همچنین علی رغم مزایای fMRI در تشخیص نواحی فعال مغزی و دقت فضایی بالاتر نسبت به ERP ها، این ابزار هم با محدودیت در دقت زمانی وقایع عصبی روبرو است.  بنابراین استفاده از مدل های حیوانی برای بررسی چگونگی سازماندهی ادراکی شنوایی از اهمیت بالایی برخوردار است.

جداسازی جویبار شنوایی

سایکوفیزیک جداسازی جویبارهای شنوایی

جداسازی جویبار شنوایی را می توان با این آزمایش نشان داد که از شنونده در خواست می شود به توالی تکرار شونده ی تونهای فرکانس بالا و پایین A و B که با الگوی ABAB ارائه شده و از نظر کلینیک سمعک زمانی همپوشانی ندارند، گوش فرا دهد (شکل 1-10 a) . زمانیکه تفاوت فرکانسی (دلتا F) تونها کوچک (عموما کمتر از 10 درصد) یا نرخ ارائه (PR) آهسته است (عموما کمتر از 10 هرتز) یک توالی متناوب با ضربی معادل PR ادراک می شود. در دلتا F های بزرگتر یا PR های سریعتر، توالی از نظر ادراکی به دو جویبار شنوایی جدا می شود که یکی مربوط به تون A و دیگری مربوط به تون B است و هر کدام با ضربی معادل نصف PR درک می شوند. آزمایش دیگری که برای نشان دادن جدایی جویبار شنوایی بکار می رود گوش دادن به خدمات سمعک الگوی تکرار شونده و سه گانه ی ABA_ است که A و B تونهای فرکانس بالا و پایین هستند و _ فاصله ای از سکوت است (شکل 1-10 b). وقتی این تونهای سه گانه یک جویبار شنوایی می سازند، افراد یک تون چهار نعلی می شنوند اما وقتی تون A جدا از تون B در قالب دو جویبار مجزا درک می شوند، ریتم چهار نعلی حذف شده و دو ریتم همزمان درک می شود که یکی مربوط به تون A و دیگری مربوط به تون B است. با افزایش دلتا F، PR و دیرش تون (TD) ، جداسازی جویبارها تسهیل می شود. البته تا حد زیادی اثر PR و TD روی جداسازی جویبار، به باتری سمعک دلیل اثر آنها روی فاصله ی زمانی بین محرکات (ISI) ایجاد می شود. ISI یعنی فاصله ی سکوت بین پایان یک تون و شروع تون بعدی.

اگر فاصله بين تحريك inter stimulus interval يا همان نرخ تحريك، قابل تقسيم بر 60 هرتز باشد احتمال تداخل الكتريكي بيشتر خواهد بود. لذا يك نرخ تحريك خرد (مثلا sec/ 1/21)، احتمال تداخل را كاهش خواهد داد. سمعک استارکی تداخل الكتريكي 60 هرتز ممكن است با برخي نرخ هاي تحريك، تداخل كرده و تموج هايي را در آرتيفكت الكتريكي ظاهر شده در موج ايجاد كند. البته تنظيم نرخ تحريك (به آرامي) از ميزان آلودگي شكل موج با تداخل الكتريكي خواهد كاست. مقدار آرتيفكت الكتريكي بازاي تعداد sweep هاي ارائه شده، تغيير مي كند. گاهي ممكن است كه به صورت دستي، معدل گيري را در نقطه اي كه موج وضوح نسبي دارد، متوقف كنيم. تغيير، تنظيمات براي كاهش آرتيفكت الكتريكي، روش بيهوده‌اي است. استفاده از Notch Filter ، 60 هرتز بندرت مفيد است زيرا هارمونيك ها (مضارب 60 هرتز) به سوي فرآيند معدل گيري، گذر مي كنند. 

همانگونه كه در بالا گفته شد، فركانس تداخل الكتريكي ناخواسته ممكن است سمعک ویدکس  در منطقه فركانسي AER ثبت شده واقع شود. بعلاوه Notch Filtering ايجاد پديده Ringing نامطلوب و اعوجاج زمان نهفتگي پاسخ خواهد كرد. 

مختصر اينكه، Notch Filtering مي بايست انجام نشود. مثلا با تداخل الكتريكي در 400 هرتز، تصفيه آرتيفكت بدون كاهش محتواي طيفي مهم ABR كه معمولا از پايين 100 هرتز تا بالاي 1000 هرتز است، ممكن نيست. 

روش ممكن ديگري كه براي كاهش تاثيرات آرتيفكت ناشي از تداخل الكتريكي براي ثبت AER مي توان به كار بست، شامل تغيير مشخصات محيطي آزمايشي است: (به جاي تغيير پروتوكل تست) احتياط هاي ساده و روتين، نظير به هم بافتن الكترودها، يا بستن سيم آنها در چند گره شل، اغلب بعضي از انواع تداخل هاي الكتريكي را از معدل شكل موج هاي پاسخ برانگيخته شنيداري، كاهش خواهد داد يا حذف خواهد كرد. 

همانگونه كه قبلا در اين فصل گفته شد، ارزيابي مرسوم AER با الكترودهاي Passive كه به بدن بيمار متصل مي شوند و به سيم هاي هادي وصل هستند، صورت مي پذيرد. اين سيم ها، به ورودي هاي inverting و noninverting و زمين، پري آمپلي فاير متصل مي شوند. طول هر سيم، بيش از يك متر است. محيط هاي الكتريك و مگنتيك كه در اطراف سيم ها سمعک ، و دستگاه هاي متعدد محيط اندازه گيري ايجاد مي شود، ارزيابي AER را با القاي جريان هاي الكتريكي و ايجاد ولتاژ در سيم ها، آلوده مي كند. مقدار آلودگي ناشي از محيط الكتريكي با افزايش طول سيم ها، افزايش مي يابد. در صورتيكه مقدار آلودگي ناشي از ميدان مغناطيسي متناسب با سطح سه حلقه اي loop است كه توسط سيم هاي inverting – Noinverting – ground تشكيل مي شود

میکروتوبول

بزرگترین رشته ی اسکلت سلولی سمعک ویدکس در سلول که در حدود 25 nm اندازه گیری شده اند،میکروتوبول نام دارد.میکروتوبول یک لوله ی تو خالی،ساخته شده از پروتئینی به نام توبولین (tubulin) ساخته شده است.ساختار عملکردی توده ی میکروتوبول ها در واقع یک هترودایمر (ترکیبی)از دو نوع است که بیشتر شبیه به پلی پپتیدهایی که –α و β-tubulin نامیده می شوند.

هسته ی تو خالی ساختمان میکروتوبول از 13 ملکول توبولین تشکیل شده اند که به صورت پروتوفیلامان ها در اطراف هسته،آرایش گرفته اند.این آرایش خاص به ملکول اجازه می دهد که دوقطبی شوند،که این دو قطب شامل یک پایانه ی مثبت سریع و یک پایانه ی منفی کند است.میکروتوبول ها تنها عنصر اسکلت سلولی دوقطبی است که چگونگی ایفای نقش آن در جداسازی ملکول ها به قسمت های مختلف سلول،در ادامه ی این فصل توضیح خواهد داده شد.

اگرچه شما شاید یک جزء از اجزای اصلی ساختار سلول را ناپایدار تشخیص دهید،کل داربست میکروتوبولی در سلول به طور ثابت وارونه می شود.

یک ساختار به نام سنتروزوم (centrosome)،مشخصا در نزدیک هسته ی سلول وجود دارد که نقش مهمی در شکل دهی،شکل میکروتوبول ها دارند.اگر شما بخواهید یک میکروتوبول در حال رشد را در حالیکه از ستنروزوم خارج می شود،مشاهده کنید،شما احتمالا خواهید دید که برای یک لحظه به طور یک نواخت رشد می کند و سپس ناگهان جمع می شود.گاهی اوقات جمع شدن قسمتی از آن،قبل از رشد مجدد،شروع می شود و گاهی جمع شدن به طور کامل صورت می گیرد که منجر به ناپدید شدن آن می گردد.رشد آهسته و یا منفی انتهای میکروتوبول به سنتروزوم وابسته است.به علت اینکه امکان دارد فرم نهایی میکروتوبول به وسیله ی پوشش دار شدن انتهای مثبت آن تثبیت شود،میکروتوبول می تواند،یک قطب دهی ساختاری از سلول را به وسیله ی پوشش دهی انتخابی در یک ارگان از سلول را ایجاد کند.به علاوه برای قطبی شدن از لحاظ ساختاریعسلول ها باید از لحاظ عملکردی نیز به کمک میکروتوبول ها و ملکول های محرک خاص که با هر دو در ارتباط است،قطبی شوند.دو مورد از ملکول های محرک به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند،کینسین (kinesin) و داینین (dynein) است.هر دوی این ملکول ها از دو زنجیره ی سنگین و چند زنجیره ی سبک تشکیل شده اند.زنجیره های سنگین به میکروتوبول متصل اند،در حالی که زنجیره ی سبک به اجزای خاصی از سلول متصل است.چگونگی تبدیل انرژی از ATP به حرکت جانبی در طول میکروتوبول،به وسیله ی زنجیره های سنگین،هنوز مشخص نیست.

علاوه بر اين ،  OAE ها به عوامل مضري مانند داروهاي ototoxic  ، سرو صداي شديد و كمبود اكسيژن اسيب پذير هستند كه اين ها بر حون به صورت كلي و سلول هاي  مويي خارجي به صورت ويژه تاثير مي گذارند .براي اين دليل و دلايل ديگر، سلول هاي مويي خارجي به شدت دخيل هستند و به صورت گسترده به عنوان توليد كننده هاي  OAE شناخته شده هستند . با اين قیمت سمعک اتیکن حال ، مراكز بحث هاي كنوني در مورد جزئيات فرآيندهاي اساسي بدين صورت است ؟ آيا آن ها مستقيما از جنبش OHC ها به وجود مي آيند يا اين كه آن ها منعكس كننده انرژي موجود در موج مسافر يا يك سهم از OHC ها هستند ؟ اگر OHC ها در خدمت توليد يك بازخورد مثبت در فرآيند عبورباشند پس بنابراين وقوع  OAEهاي خود به خودي تعجب آور ياشگفت انگيز نيست . 

انواع مختلف گسيل هاي صوتي گوش چيست ؟ 

OAEها به صورت ويژه در دوره هاي فركانس شان و اجزاي سطح اندازه گيري مي شوند. آن هادر داخل كانال گوش با استفاده از ها با باند باريك كه معمولا شامل تجزيه و تحليل طيفي سيگنال است تشخيص داده مي شوند . OAEها ممكن است يا به صورت صداهاي خودبه خودي يا به صورت صداهاي برانگيخته از كانال گوش بسته مي شوندطبقه بندي مي شوند . 

SOAEها در غياب تحريك خارجي رخ مي دهند و اين كه آن ها نياز به هيچ محرك خارجي براي استخراج پاسخ ندارند . OAEهاي برانگيخته در حين يا بعد از تحريك صداي خارجي رخ مي دهند . OAEهاي برانگيخته ممكن است بيشتر به سه دسته ، كه هر كدام به يك نوع متفاوت تحريك خارجي نياز دارند تقسيم شوند . 

Entomed SA 201  یک ادیومتر غربالگری کلاسیک ، دستی و stand-alone است سمعک یونیترون که متناسب با نیاز شما ساخته شده  است ویژگی های این دستگاه شامل موارد زیر است :

• دستگاه ادیومتر غربالگری با عملکرد سریع برای ارزیابی آستانه های شنوایی و مناسب برای غربالگری ادیومتری اصوات خالص
• دارای شکل ادیومترهای کلاسیک با کنترل پنل و دکمه های بر روی دستگاه جهت راحتی و سرعت بیشتر کار کردن با آن
• دستگاهی با ساختار محکم و سبک که تمام طیف فرکانسی و شدتی لازم برای ارزیابی غربالگری شنوایی را داراست 
• متناسب برای استفاده¬های زیاد و طولانی مدت غربالگری به سبب استحکام و ساختار آن
• امکان مشاهده کردن نتایج آزمون بر روی صفحه نمایش دستگاه
• نمایش هر فرکانس متناسب با آستانه بدست آمده از ارزیابی شنوایی

احتمالا، اين نتايج كلينيكي نقش‌هاي تداخلي در ايجاد پاسخ P300 توسط لب تمپورال داخلي و منطقه تمپورال – پاريتال كه به فعاليتهاي شناختي اساسي (حافظه، توجه، تشخيص سيگنال جدي) مي‌پردازد، را معرفي مي‌كند.

ساختمان‌هايي در قشر prefrontal ممكن است نمایندگی سمعک اینترتون در مدولاسيون فعاليت P300 كه از مناطق خلفي كورتكس برمي‌خيزد، نقش ايفا كنند.

44) پاسخ (MMN):

براساس همه مطالعاتي كه تاكنون ذكر شده، يعني ]SCD، nMMN، PET، FMRI، ثبت‌هاي داخل جمجمه‌اي و مطالعات كلينيكي با بيماران[، پاسخ MMN ، مداخلاتي از مناطق وسيع از لب فرونتال تا بخش‌هاي شنيداري لب تمپورال دريافت مي‌كند. مولدهاي عصبي پاسخ MMN و نيز مكانيسم ايجاد MMN توام با تكامل تغيير مي‌كند، اين تغيير از بدو تولد تا حداقل بلوغ Adolesence ديده مي‌شود.

در بالغين، پاسخ MMN، هنگاميكه الكترودها روي قسمت fronto-central هستند، بيشترين حد خود را دارد.

در اين حالت بيشترين مولدهاي عصبي در كرتكس اوليه و ثانويه (گيروس تمپورال عرضي و گيروس تمپورال فوقاني) واقعند و مداخلات ثانويه‌اي از مراكزي در لب فرونتال و مناطق زيرقشري سيستم شنيداري دريافت مي‌كنند.

به عنوان يك قاعده كلي،  مولدهاي عمده پاسخ MMN به صورت قابل توجهي داخلي‌ترند، و جلوتر از مولدهاي ديگر پاسخ‌هاي قشري قرار دارند، (نظير موج N100).

با ثبت از طريق magneto-encephalographic ، دو قطبي (دايپل) نرومگنتيگ MMN به صورت قدامي – خلفي (Inferior-posterior) قرار گرفته است. ليكن مكان دايپل براي پاسخ MMN براساس ماهيت محركهاي استاندارد و انحرافي deviant، تغيير مي‌كند.

شواهد دخالت نرون‌هاي ردة دوم و سوم در توليد موج IV با مدل ModelSpatio Temporal. نيز تاييد مي‌شود.

ويژگيهاي آناتوميك در تقابل با اختصاص نقش عمده لترال لمنيسكوس در توليد ABR است، زيرا هستة لمنسيكال شكمي بسيار از نظر اندازه درقیمت سمعک اینترتون  انسان، كوچك است. اگرچه هستة لمنيسكال پشتي نسبتاً بزرگتر است، و نيز دندريت‌هاي آن به صورت افقي، مرتب شده‌اند هنوز هم هستة پشتي كوچكتر از ساير مراكز است (مثلاً هستة زيتوني مياني) بعلاوه، اين هسته از راههاي گوناگوني، عصب‌گيري مي‌كند بنابراين احتمال پاسخ همزمان بسياري از هسته‌ها كاهش مي‌يابد. بنا به دلايل فوق، (1987) Moore نتيجه گيري مي‌كند كه احتمال دخالت هسته‌هاي لمنيسكوس خارجي در توليد ABR در انسان، به حداقل ممكن است.

19- موج V: موج V بيشترين توجه را در كاربردهاي كلينيكي به خود جلب كرده است. بنابراين كسب اطلاع دقيق در مورد خاستگاه آن حياتي است. در گذشته، خاستگاه اين موج را برجستگي تحتاني (IC) مي‌دانستند. اين اعتقاد براساس تجربيات صورت گرفته در حيوانات كوچك، و ارتباطات كلينيكي بين ناهنجاري‌هاي شكل موج و بيماري، ايجاد گرديده است.

براساس مطالعات جديد، موج V در محل انتهاي رشته‌هاي لترال لمنيسكوس، جايي كه وارد برجستگي تحتاني (IC) مي‌شوند، و در سوي مقابل گوش مورد تحريك، ايجاد مي‌گردد. (Moller 1995)

(برعكس مولدهاي موج III، كه در همان سوي تحريك واقع‌اند) به عبارت ديگر در ABR با تحريك گوش راست، موج V ايجاد مي‌شود كه از لترال لمنيسكوس سمت چپ ساقة مغز، منشا گرفته است.

بخش قابل توجهي از رشته‌هاي عصب شنوايي (بيش از  آنها) هستة حوني را ترك نموده و به سوي ديگر ساقة مغز مي‌روند. اين رشته‌ها از طريق جسم ذوزنقه‌اي و لترال لمنيسكوس به برجستگي تحتاني مي‌شوند. راههاي ديگر در سيستم شنوايي آوران، سيناپسهاي متعددي در طول راه در مجموعة زيتوني و هستة  لترال لمنيسكوس ايجاد مي‌كنند، اين همه هنوز در راه دگرسويي ساقة مغز رخ مي‌دهد.