Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
Программа тестирования слуха человека при электрическом раздражении улитки или восьмого нерва предусматривает измерение пороговых характеристик, определение шкал громкости и высоты. Тестирование обнаружения электрических сигналов у пациентов с вживленными электродами осуществляется при прямом контакте испытуемого и исследователя с помощью различных методик (Pfingst et al., 1975а; Pfingst et al., 1975b; Eddington et al., 1978; Pialoux et al., 1979).
Пороговые величины тока, вызывающего слуховые ощущения, зависят от частоты и формы электрического сигнала (Functional. . ., 1977) их типа (моно- или биполярные). Наиболее широко распространено изменение порога по времени реакции и по речевому ответу испытуемого. При использовании в качестве показателя порогов времени реакции было обнаружено, что кривые зависимости порогов слышимости от частоты стимула идут параллельно аудиограммам, определенным различными методами, что дает основание применять этот критерий и при электрическом раздражении нерва. При моно-полярных электродах порог на порядок ниже, чем при раздражении биполярными электродами. При синусоидальной стимуляции минимальный порог регистрируется при частоте около 100 Гц и повышается на более высоких частотах; в случаях применения импульсных токов наблюдается противоположная зависимость. Максимальные пороги регистрируются на частотах ниже 100 Гц, при более высоких частотах пороги уменьшаются — рис. 207 (Электродное протезирование. . ., 1984).
Характер ощущений у лиц, подвергавшихся раздражепию -Сдухового нерва электрическим током, зависит от его частоты. Во всех случаях испытуемые характеризовали звуки как жужжание, шум мотора, свист и т. д. Тональные ощущения никогда не отвечались,
Рио. 207. Абсолютные пороги слуховых ощущений и кривые равной громкости при электрическом раздражении слухового нерва человека биполярными электродами (по: Shannon, 1981).
А — колебания прямоугольной, Б — синусоидальной формы. По оси абсцисс — частота электрических колебаний, кГц; по оси ординат — их интенсивность, мкКл/с. XI — абсолютные пороги, цифры у кривых — субъективные оценки громкости (силы слухового ощущения) по 100-бальной шкале. Сверху слева — схематическое изображение формы импульса электрического раздражения: прямоугольного (А) и синусоидального (Б). Сплошные линии — данные одного испытуемого, штриховые — другого.
тембральная окраска звуков была исключительно обедненной. Прерывистость стимуляции ощущалась только при низких частотах 50—500 Гц, предел ее был различным у разных пациентов, более высокочастотные сигналы ощущались почти исключительно как шумы. По существу данные, полученные в последние два десятилетия при одноканальной электрической стимуляции, полностью совпадают с результатами ранних исследований (Гершуни и др., 1937; Гершуни,
1984), полученных при экстраулиточном расположении раздражающего эдектрода.
Громкость электрических стимулов в зависимости от силы и формы тока исследовалась в ряде работ (рис. 207), причем шкала громкостей устанавливается в абсолютных величинах, сопоставимых с другими измерениями, например мерах массы (Simmons et al., 1979). Было обнаружено, что рабочий диапазон «электрического» слуха очень узкий: от 5 до 30 дБ, по данным разных авторов (Бехтерев, 1987). Это значит, что динамический диапазон от пороговых до дискомфортных величин тока очень невелик, что, по-видимому, сильно ограничивает возможности передачи интенсивности при электродном протезировании. В то же время дифференциальные пороги по интенсивности для низкочастотных стимулов составляют 0.66—3.5 дБ, что является обнадеживающим фактом для разработки кодирующих систем. Кривые равной громкости для электрических стимулов, полученные Шенноном (Shannon, 1981), свидетельствуют об их существенном отличии от кривых равной громкости звукового поля здорового человека и человека с нейросенсорной тугоухостью (рис. 204, 207). Можно лишь сказать, что сужение этого поля соотносится с высокочастотной зоной слуха больного, именно с той зоной, корреляция которой наиболее затруднена. Различие периодической структуры электрического раздражения исследовалось многими авторами; результаты свидетельствуют о том, что частотный рабочий диапазон электрической стимуляции ограничен низкими частотами — до 500 Гц. Различие двух стимулов с разным периодом колебаний возможно только в этом диапазоне (Simmons et al., 1981), величины порогов ( в %) колеблются от 0.6 до 17.6 при синусоидальной модуляции. Это значит, что дифференциальная чувствительность по частоте электрической стимуляции более чем на порядок хуже, чем при акустической.
Обнадеживающими с точки зрения возможности протезирования являются данные по различению интонации, определению частотной модуляции амплитудно-модулированных шумов, идентификации гласноподобных синтезированных звуков. Многоканальные протезы, содержащие от 4 до 12 электродов, вживленных в различные области улитки, более эффективны как по возможности передачи разночастотных сигналов, так и по богатству тембральных ощущений испытуемых, подвергшихся электрическому раздражению разных зон улитки. Кроме того, обнаруживалась чувствительность к движению электрического раздражения по длине улитки. Однако возможность различения испытуемыми речеподобных сигналов за счет спектральных свойств очень низкая: испытуемый не мог идентифицировать гласные и согласные, хотя и различал их (Электродное протезирование. . ., 1984).
