Ist unser Gehirn ständig zu hören?

Nach meinem Verständnis haben unsere Ohren Haare / Zilien in der Cochlea, die bei Frequenzen innerhalb unseres Hörbereichs mitschwingen. Für mich bedeutet dies, dass wir im Frequenzbereich und nicht im Zeitbereich hören. Aber heißt das, dass wir den Sound ständig überprüfen, um ihn zu verarbeiten?

Warum denkst du, würde es? Erstens funktioniert das menschliche Gehirn ganz anders als jeder bisher konstruierte Computer. Die Annahme, dass mathematische "Algorithmen" ausgeführt werden, ist also etwas heikel.

Hier ist ungefähr, wie es funktioniert:

1. Der Ton bewegt die Lufttrommel
2. Diese Schwingung wird von den Gehörknöcheln auf die Cochlea übertragen. Die Gehörknöchelchen wirken hauptsächlich als mechanischer Transformator.
3. Innerhalb der Cochlea induziert die Vibration eine Biegewelle auf der Basilarmembran. Aufgrund seiner Form wackeln bestimmte Frequenzen vorzugsweise an verschiedenen Stellen. So entsteht die Frequenzselektivität. Im Wesentlichen ist dies eine mechanische Methode zur Durchführung einer kurzfristigen Fourier-Transformation.
4. Es gibt spezielle Arten von Neuronen (Nervenzellen), die als Haarzellen oder Zilien in der Cochlea bezeichnet werden. Wenn die Basilarmembran wackelt, schert sie die Haare und veranlasst die Neuronen, elektrische Impulse abzufeuern.
5. Interessanterweise gehen etwa 20% der Neuronen vom Gehirn zurück zur Cochlea. Dies implementiert einen aktiven Rückkopplungsmechanismus, der die Frequenzselektivität erheblich verbessert. Wenn diese Rückkopplungsschleife aus dem Gleichgewicht gerät, können Sie "Ihre Ohren klingeln hören". Das ist eine der Hauptursachen für Tinnitus.
6. Neuronen sind von Natur aus etwas digital. Sie sind amplitudendiskret (dh sie feuern oder nicht), aber sie sind zeitkontinuierlich. Je mehr Reize vorhanden sind, desto häufiger feuern sie, aber die Größe des Impulses bleibt immer gleich.
7. Von da an bleibt alles im neuronalen Bereich. Alles, was beobachtet werden kann, sind Feuermuster aktiver Zellen. Jede Schicht des Gehirns ist durch eine große Anzahl von Verbindungen mit der nächsten Schicht verbunden, die ein Zündmuster in ein anderes verwandeln. Bestimmte Zündmuster bedeuten, dass Sie tatsächlich etwas "hören" und mit der bewussten Wahrnehmung zusammenhängen.
8. Das menschliche Gehirn hat eine große Anzahl aktiver Neuronen und Glia. In Ihrem Kopf befinden sich mehr als 100 Milliarden Zellen, die Informationen verarbeiten können. Dies ist natürlich ein sehr komplizierter Prozess.
9. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass das Gehirn die ursprüngliche Zeitbereichswellenform rekonstruiert. Es gibt eigentlich keine gute Möglichkeit, eine schnelle analoge Wellenform darzustellen. Neuronen sind ziemlich langsam mit einer maximalen Feuerrate von ungefähr 100 Mal pro Sekunde. Das passt wirklich nicht gut zu Tonsignalen.