「周波数地図」の版間の差分
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英語名 : tonotopy 独：Tonotopie 仏：tonotopie | 英語名 : tonotopy 独：Tonotopie 仏：tonotopie | ||
同義語：周波数局在、トノトピー | 同義語：周波数局在、トノトピー | ||
[[聴覚]]系の[[神経細胞]]は、特定の[[wikipedia:ja:周波数|周波数]]範囲の音に選択的に反応し、最も敏感に反応する周波数のことを特徴周波数と呼ぶ。周波数地図は、神経細胞がその特徴周波数の高低順に空間的に規則正しく配置されていることを指す。この構造は聴覚系の多くの部位で見られ、その成因は[[内耳]]に起源する。 | [[聴覚]]系の[[神経細胞]]は、特定の[[wikipedia:ja:周波数|周波数]]範囲の音に選択的に反応し、最も敏感に反応する周波数のことを特徴周波数と呼ぶ。周波数地図は、神経細胞がその特徴周波数の高低順に空間的に規則正しく配置されていることを指す。この構造は聴覚系の多くの部位で見られ、その成因は[[内耳]]に起源する。 | ||
== 定義 == | == 定義 == | ||
[[image:周波数地図_図1.jpg|thumb| | [[image:周波数地図_図1.jpg|thumb|350px|'''図1．聴神経の特徴周波数と蝸牛の周波数地図'''<br>右側のグラフは聴神経の周波数同調曲線の模式図。CF：特徴周波数。蝸牛底から蝸牛頂まで、CFが高低順に並んでいることを蝸牛の周波数地図と呼ぶ。]] | ||
ある周波数の純音において、[[wikipedia:ja:音圧|音圧]]を徐々に上昇させた時、細胞活動が初めて変化を示す音圧のことを[[閾値]]音圧と呼ぶ。周波数に従って閾値音圧が変化する様子を示す曲線は、その細胞の周波数同調曲線と呼ばれる（図1）。[[蝸牛神経]] | ある周波数の純音において、[[wikipedia:ja:音圧|音圧]]を徐々に上昇させた時、細胞活動が初めて変化を示す音圧のことを[[閾値]]音圧と呼ぶ。周波数に従って閾値音圧が変化する様子を示す曲線は、その細胞の周波数同調曲線と呼ばれる（図1）。[[蝸牛神経]]のレベルまでは、周波数同調曲線は左右非対称なＶ字型で、低い周波数側に伸びている。[[蝸牛神経核]]とそれ以降のレベルになると、左右対称のＶ字型の曲線になるとともに、抑制性回路の働きで菱型（編集コメント：具体的にイメージ出来ないので周波数同調曲線に関して図があればと思います）の曲線も見られる。周波数同調曲線の最も低い部位が対応する周波数、即ち閾値音圧が最も低い周波数は、その細胞の特徴周波数と呼ばれる。周波数地図は神経細胞がその特徴周波数の高低順に空間的に規則正しく配置されていることを意味する。 | ||
== 聴覚路で見られる部位 == | == 聴覚路で見られる部位 == | ||
[[image:周波数地図_図2.jpg|thumb| | [[image:周波数地図_図2.jpg|thumb|350px|'''図2．大脳皮質聴覚野における周波数地図'''<br>CF：特徴周波数。等しいCFを持つ細胞が並んでいる等周波数軸と、それに直交する周波数軸で、皮質表面の周波数地図が定義される。なお、深さ方向では、各層の細胞は大凡同じCFを持つ。]] | ||
聴覚路において、周波数地図が内耳から[[大脳皮質]][[聴覚野]]まで、すべてのレベルで見られる。内耳における[[蝸牛]]底から蝸牛頂までの周波数地図は一次元的で、cochleotopyとも呼ばれる。部位と特徴周波数の関係は[[Greenwoodの式]]で定量的に記述できる<ref name="ref4"><pubmed>2373794</pubmed></ref>。一方、大脳皮質では、皮質表面に垂直の方向から見れば、周波数地図は二次元的になっており、特徴周波数が徐々に変化する方向を周波数軸、それに垂直の方向では特徴周波数が変わらず、等周波数軸と呼ばれる<ref name="ref8"><pubmed>14914884</pubmed></ref> <ref name="ref5"><pubmed>1092814</pubmed></ref> | 聴覚路において、周波数地図が内耳から[[大脳皮質]][[聴覚野]]まで、すべてのレベルで見られる。内耳における[[蝸牛]]底から蝸牛頂までの周波数地図は一次元的で、cochleotopyとも呼ばれる。部位と特徴周波数の関係は[[Greenwoodの式]]で定量的に記述できる<ref name="ref4"><pubmed>2373794</pubmed></ref>。一方、大脳皮質では、皮質表面に垂直の方向から見れば、周波数地図は二次元的になっており、特徴周波数が徐々に変化する方向を周波数軸、それに垂直の方向では特徴周波数が変わらず、等周波数軸と呼ばれる<ref name="ref8"><pubmed>14914884</pubmed></ref> <ref name="ref5"><pubmed>1092814</pubmed></ref>。皮質の深さ方向では、特徴周波数はほぼ一定である<ref name="ref5" />。（編集コメント：ここも図があればと思います） | ||
== 起源 == | == 起源 == | ||
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#特徴周波数は実験上定義されているもので、実際の音環境では音圧は閾値音圧より数十デシベルも高い。 | #特徴周波数は実験上定義されているもので、実際の音環境では音圧は閾値音圧より数十デシベルも高い。 | ||
#音圧の変化に対する聴覚系の応答は[[wikipedia:ja:非線形|非線形]]的である。音圧を固定して周波数ごとの反応を調べて、最も良く反応する周波数を最適周波数（Best frequency; BF）と呼ばれるが、BFは音圧に依存することが知られている<ref name="ref7"><pubmed>5000366</pubmed></ref>。 | #音圧の変化に対する聴覚系の応答は[[wikipedia:ja:非線形|非線形]]的である。音圧を固定して周波数ごとの反応を調べて、最も良く反応する周波数を最適周波数（Best frequency; BF）と呼ばれるが、BFは音圧に依存することが知られている<ref name="ref7"><pubmed>5000366</pubmed></ref>。 | ||
#聴神経レベルでの[[2音抑圧]] | #聴神経レベルでの[[2音抑圧]]や中枢における[[2音抑制]]など、周波数間の相互作用が見られる。 | ||
#周波数に注目しているため、聴覚系反応の時間的な性質が無視されている。事実、特徴周波数依存的インパルス応答<ref name="ref2"><pubmed>3199176</pubmed></ref>、刺激音に対する位相同期（フェーズロック）<ref name="ref7"><pubmed>5000366</pubmed></ref>、時間ピッチなど、聴覚応答の時間的な側面が重要であることが知られている。 | #周波数に注目しているため、聴覚系反応の時間的な性質が無視されている。事実、特徴周波数依存的インパルス応答<ref name="ref2"><pubmed>3199176</pubmed></ref>、刺激音に対する位相同期（フェーズロック）<ref name="ref7"><pubmed>5000366</pubmed></ref>、時間ピッチなど、聴覚応答の時間的な側面が重要であることが知られている。 | ||
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== 参考文献 == | == 参考文献 == | ||
<references /> | <references /> | ||
<br> （執筆者：宋文杰 担当編集委員：藤田一郎） | |||