1.2.1. Toơng quan veă giác quan thính giác
Thính giác là moơt giác quan cung câp cho cơ theơ thođng tin veă mođi trường xung quanh. Đó là kêt quạ hốt đoơng cụa hai cơ quan chụ yêu là:
+ Tai: boơ máy thính giác ngối bieđn naỉm trong xương thái dương, thu nhaơn các ađm thanh đụ lối cụa thê giới beđn ngoài, chuyeơn đoơi chúng thành xung thaăn kinh.
+ Não: phađn khu trung ương cụa boơ máy thính giác, có nhieơm vú phađn tích các tín hieơu thaăn kinh do cơ quan ngối bieđn cung câp và giại mã cho cơ theơ cạm giác veă ađm thanh, cạm giác nghe. [10]
Môi tương quan giữa cường đoơ kích thích ađm hĩc và mức đoơ cạm giác nghe tuađn theo định luaơt Weber – Fechner và tređn cơ sở đó có đơn vị quy ước đeơ đo lường cường đoơ cạm giác nghe, đó là đơn vị dB tương quan logarit với cường đoơ kích thích ađm thanh.
Phaăn ngối bieđn cụa boơ máy thính giác goăm tai ngoài – tai giữa – tai trong và theo chức naíng được chia thành hai boơ phaơn:
Boơ máy truyeăn ađm goăm tai ngoài và tai giữa, có chức naíng đón nhaơn khuêch đái và dăn truyeăn sóng ađm đên tai trong.
Boơ máy tiêp nhaơn goăm ôc tai và dađy thaăn kinh. Ôc tai biên đoơi ađm thanh thành các xung thaăn kinh và các neurone thính giác (dađy ôc tai) thu nhaơn các thođng tin veă ađm thanh đeơ đưa veă vỏ não. Đường dăn truyeăn thaăn kinh và các trung tađm thính giác tređn não là phaăn trung ương cụa boơ máy tiêp nhaơn. [7]
1.2.2. Boơ máy truyeăn ađm
1.2.2.1. Múc tieđu hốt doơng cụa boơ máy truyeăn ađm
Boơ máy truyeăn ađm phại thỏa mãn hai đòi hỏi trái ngược nhau trong sinh lý nghe cụa con người. Con người phại sông trong mođi trường khođng khí nhưng các tê bào thaăn kinh thính giác lái chư có theơ hốt đoơng được trong mođi trường nước (theơ dịch).
Theo nguyeđn taĩc vaơt lý, sóng ađm khi truyeăn từ mođi trường khođng khí qua mođi trường nước do sự khác bieơt veă trở kháng ađm 99%o naíng lượng bị doơi lái, chư có 1% naíng lượng được truyeăn qua theo tỷ leơ 1000 :1, kêt quạ là có sự cheđnh leơch, tính được khoạng 30 dB. Boơ máy truyeăn ađm với sự đieău chưnh trở kháng cụa mình phại thu hoăi được sự cheđnh leơch 30 dB. [7]
1.2.2.2. Vai trò sinh lý cụa tai ngoài
Tai ngoài goăm hai boơ phaơn chức naíng: thu ađm do vành tai và dăn ađm do ông tai ngoài đạm trách. Ông tai ngoài có chieău dài khoạng 2,5 cm, taăn sô coơng hưởng là xung quanh 3500 Hz, có theơ khuêch đái tôi đa 15 dB.
1.2.2.3. Bôn yêu tô chức naíng cụa tai giữa
Đeơ thực hieơn tôt chức naíng khuêch đái, tai giữa phại thõa mãn đoăng thời 4 đieău kieơn:
+ Có moơt màng rung caíng chaĩc nguyeđn vén.
+ Có moơt chuoêi xương con lieđn túc, tự do chuyeơn đoơng khođng bị cạn trở, nôi lieăn mang nhĩ đên dịch tai trong.
+ Hốt đoơng hài hòa cụa hai cửa soơ međ đáo.
+ Khođng khí trong hòm nhĩ được thay đoơi lieđn túc đeău đaịn qua loê vòi và duy trì sự cađn baỉng áp lực ở hai phía cụa màng nhĩ.
1.2.2.4. Cơ chê thu hoăi khoạng cách cheđnh leơch 30 dB khi ađm truyeăn từ mođi trường khođng khí sang mođi trường nước
Yêu tô có taăm quan trĩng hàng đaău là sự tương quan beă maịt cụa màng nhĩ và đê đáp. Phaăn di đoơng hữu ích cụa màng nhĩ là 60 mm2 còn dieơn tích đê đáp là 3 mm2, tỷ leơ cheđnh leơch là 20, đieău này dăn đên áp lực ađm thanh từ màng nhĩ đên đê đáp được taíng leđn khoạng 25 dB. Yêu tô thứ yêu là hieơu quạ đòn baơy: cán búa dài hơn 1/3 laăn so với chieău dài cụa ngành xương đe, sự cheđnh leơch cơ hĩc này cho phép thu hoăi từ 2 – 3 dB.
1.2.3. Boơ máy tiêp nhaơn 1.2.3.1. Cơ quan Corti
Là phaăn giác quan chụ yêu cụa boơ máy thính giác goăm có: tê bào lođng trong, tê bào lođng ngoài, các tê bào nađng đỡ, màng mái và màng đáy.
+ Màng mái naỉm che ở phía tređn cơ quan Corti, phía dưới có các sợi hướng tađm và ly tađm cụa dađy thaăn kinh thính giác (VIII) đên tiêp
xúc với các tê bào lođng trong và ngoài.
+ Tê bào lođng ngoài có 3 hàng khoạng 13.500 tê bào, nhieău hơn 3 laăn tê bào lođng trong. Moêi tê bào có hàng traím lođng noơi leđn beă maịt, đoơ cao khođng đeău, saĩp xêp theo hình chữ W, nhưng chư có moơt hàng cao nhât tiêp xúc với màng mái ngay lúc nghư. Khi có chuyeơn đoơng cơ hĩc sẽ phát sinh thay doơi veă đieơn đó là sự biên đoơi đieơn – cơ hĩc. Các tê bào lođng ngoài đóng vai trò giúp tai trong phađn lối các taăn sô.
+ Tê bào lođng trong mới thực sự là tê bào thaăn kinh giác quan, nó có nhieău đieơm khác với tê bào lođng ngoài: chư có moơt hàng tê bào (3.500 tê bào), ngaín cách với tê bào lođng ngoài bởi đường haăm Corti, các lođng trong khođng trực tiêp caĩm vào màng mái, synape chụ yêu với các sợi thaăn kinh thính giác hướng tađm, ở đađy dieên ra quá trình tiêp nhaơn tín hieơu thaăn kinh.
Hình 1.9: Cơ quan Corti “Nguoăn D.Dulon, 2006” [30]
Đieơn sinh lý ôc tai goăm hai lối đieơn thê, đieơn thê noơi ôc tai, đieơn thê nghư đo được lúc khođng có kích thích ađm thanh , đó là đieơn thê dương 80 milivolt do vađn mách táo ra. Còn tê bào lođng có đieơn thê ađm -80 milivolt. Các đieơn thê này được ghi nhaơn trong kỹ thuaơt đo đieơn ôc tai.
1.2.3.2. Sự phađn bô cụa các sợi TK hướng tađm và ly tađm ở cơ quan Corti
Sợi hướng tađm mà đa sô (95%) synapse với tê bào lođng trong roăi taơp hợp veă hách xoaĩn, từ đađy chúng táo neđn dađy thaăn kinh ôc tai taơn cùng ở các nhađn ôc tai. Các sợi thaăn kinh hướng tađm moơt phaăn baĩt chéo và moơt phaăn đi thẳng leđn theơ gôi, cụ não sinh tư và cuôi cùng đên thùy thái dương ở vùng võ não thính giác nguyeđn thụy. Vai trò sinh lý là dăn truyeăn các thođng tin thính giác veă não và có theơ đo được các hốt đoơng cụa các sợi hướng tađm baỉng kỹ thuaơt đo đieơn thính giác thađn não.
Sợi ly tađm xuât phát từ thađn não xuông tiêp xúc với các tê bào lođng ngoài, vai trò chức naíng chưa được biêt chính xác, có lẽ góp phaăn vào sự ức chê và biên đoơi đieău chưnh hốt đoơng cụa cơ quan Corti.
1.2.3.3. Mã hóa thođng tin thính giác
Tín hieơu ađm thanh đên cơ quan Corti được phađn bô mã hóa theo taăn sô và thời gian:
- Mã hóa định vị theo taăn sô: Theo Bekesy chuyeơn đoơng cụa màng đáy khođng phại như nhau theo các taăn sô kích thích ađm hĩc. Đôi với ađm cao chư có phaăn thâp cụa màng đáy chuyeơn đoơng đó là phaăn màng đáy gaăn cửa soơ međ đáo nhât và cứng nhât. Ngược lái đôi với ađm traăm, dao đoơng được trại dài suôt phaăn lớn màng đáy. Khởi đaău ở phaăn thâp dao đoơng taíng daăn veă phía đưnh, đó là sự lan truyeăn chuyeơn đoơng theo sóng từ đáy leđn đưnh. Cơ chê boơ sung được tìm thây gaăn đađy đó là sự chuyeơn đoơng có lựa chĩn cụa màng đáy theo tác đoơng vi cơ hĩc cụa ôc tai có lieđn quan chaịt chẽ đên hốt đoơng cụa tê bào lođng ngoài. Sự phôi hợp cụa hai cơ chê này, lan truyeăn theo sóng và tác đoơng vi cơ hĩc làm cho ôc tai có khạ naíng định vị taăn sô nhờ vaơy taăn sô được mã hóa bởi tai trong.[48]
- Mã hóa thời gian cụa taăn sô ađm: Moêi sợi thaăn kinh có moơt taăn sô đaịc hieơu dành cho nó, nhưng khoạng cách thời gian cụa các đợt tiêp nhaơn xung thaăn kinh lái khođng giông nhau tùy theo taăn sô. Sự phôi hợp mã hóa veă taăn sô và thời gian góp phaăn làm cho heơ thaăn kinh thính giác trung ương xác định moơt taăn sô ađm cú theơ.
1.2.4. Tiêng nói
Tiêng nói naỉm trong dãy taăn sô khoạng từ 125 Hertz đên 7000 Hertz hoaịc 8000 Hertz. Chúng ta có theơ hieơu tiêng nói tương đôi chính xác trong khoạng taăn sô từ 300 Hertz đên 3000 Hertz (đađy cũng chính là dãy taăn mà đieơn thối sử dúng). Như vaơy moơt ôc tai đieơn tử được táo ra phại có dãy taăn ít nhât từ 300 Hertz đên 3000 Hertz. Thaơt ra, haău hêt các lối ôc tai đieơn tử đeău có dãy taăn roơng hơn, từ 100 Hertz đên 5000 – 7000 Hertz. Moêi ađm phát ra cụa tiêng nói có tín hieơu ađm thanh khác nhau. Ví dú ađm “x” có các taăn sô naỉm trong dãy taăn từ 4000 Hertz đên 7000 Hertz; AĐm “m” có các taăn sô naỉm khoạng 300 – 400 Hertz. Các nguyeđn ađm có đaịc đieơm đa taăn sô, ví dú nguyeđn ađm “I” được đaịc trưng bởi taăn sô từ 400 Hertz và 1800 Hertz [19], [31]
Như vaơy moơt ôc tai đieơn tử phại truyeăn moơt dãy taăn sô và có khạ naíng giại quyêt trong các dãy taăn đeơ có theơ phađn bieơt được các ađm thanh.