1.2.2 Aufbau der Hörbahn

  
Abbildung: Schematische Übersichtszeichnung der aufsteigenden Hörbahn des Menschen. Gezeigt sind nur die Kerne auf einer Seite des Gehirns.

Nachdem die mechanischen Signale in eine neuronale Aktivität umgesetzt wurden, treten die Signale in die komplexe Struktur der Hörbahn ein. In den verschiedenen Zentren (Kernen) der Hörbahn werden die neuronalen Signale verarbeitet und gelangen schließlich in den auditorischen Cortex, wo sie als Höreindruck bewußt werden.

Die Haarzellen des Basilarmembran sammeln sich im VIII. Nerv, der sie aus dem Ohr herausleitet. Mit dem Eintritt des Nervs in das Gehirn beginnt eine komplexe, parallele Verarbeitung des auditorischen Stimulus. Hierbei bilden die drei Unterkerne des zum Hirnstamm gehörenden Nucleus cochlearis (CN) die erste Verschaltungsstation. Neben dem Nucleus cochlearis wird auch der Olivenkomplex (MSO), der Nucleus lemniscus lateralis (NLL) und der Colliculus inferior (IC) dem Hirnstamm zugeordnet. Das zum Thalamus gehörende Corpus geniculatum mediale (MGB, medialer Kniekörper) projiziert in die auditorischen Cortexfelder. Diese verwirrende Verschaltung ist schematisch in Abbildung 1.4 gezeigt. Diese Abbildung beruht auf verschiedensten Untersuchungen sowohl elektrophysiologischer wie vor allem anatomischer Art. Viele der gezeichneten Hirnkerne sind auch noch untereinander, rückwärts und mit der kontralateralen Seite quer durch den Schädel verbunden. Diese Verbindungen sind nicht alle eingezeichnet. Über die Funktionen der einzelnen Kerne ist nur wenig bekannt. Außer über den Olivenkomplex, der für die Raumorientierung zuständig ist, gibt es bisher nur wenig Informationen über die Funktionsweise des Systems. Die anatomischen Gegebenheiten sind zwar relativ gut bekannt, aber es gibt kein Konzept darüber, auf welche Art und Weise die komplexe Verarbeitung von der Cochlea bis zum Cortex funktioniert.
In dieser Arbeit werden uns einige Kerne dieser Abbildung öfters begegnen, da die Theorie, die vorgestellt werden wird, einen Verabeitungsmechanismus beinhaltet, der mehrere der erwähnten Kerne umfaßt. Dazu gehören der Nucleus cochlearis (CN), die erste Station der Informationen auf dem Weg durch die Hörbahn. Der CN kann grob in zwei Teile unterteilt werden, den ventralen und den dorsalen Nucleus cochlearis (VCN und DCN). Eine der nächsten Stationen auf der Hörbahn, in der Informationen aus VCN und DCN gesammelt werden ist der Colliculus inferior (IC) und sein zentraler Teil (ICC). Diese Kerne spielen im weiteren Verlauf dieser Arbeit eine wichtige Rolle.

Kodierungstrategien

Die Umsetzung der Schallparameter in seine neuronalen Repräsentationen kann unter anderen über diese Kodierungstrategien erfolgen:

• Tonotope Organisation, d.h. Frequenzen, die benachbart sind, werden auch benachbart abgebildet. Die Cochlea z.B. weist eine tonotope Organisation auf; auch die meisten anderen Strukturen der Hörbahn sind tonotop organisiert;
• Frequenz der Aktionspotentiale (Ratencode), d.h die Häufigkeit der Aktionspotentiale kodiert eine Größe;
• Periotope Organisation, d.h benachbarte Grundfrequenzen werden benachbart abgebildet und verarbeitet.