星期六, 6月 02, 2007

雙耳時間差神經機制--小考講解

各位修知覺的同學:

這一次小考考了一個很簡單的計算題,但又幾乎全倒。只好在這簡單解釋一下大概的方向。

題目大概如下(沒有帶回來因此文句可能有一些不同):

如果音源在如下圖的位置,請設計(或推測)利用雙耳時間差偵測這個音源位置的可能神經機制(3分)。

並進一步想像,利用雙耳時間差來偵測各種音源位置的可能神經機制(3分)

其他數據:假設頭圍為50cm,如果頭是正圓,週圍長度是直徑乘以3.14,所以直徑約為:15.915cm。半徑則:7.957cm。依畢氏定理r約為 28.34m,l約為28.23m。 l-r = 0.11m。音速為343m/sec. 所以到達雙耳的時間差為0.33msec.。另外,神經反應的最高頻率為500cycle/sec. 神經傳導速度(在沒有髓鞘的神經纖維)2m/sec. 。

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由神經的最高反應頻率來看神經每一次反應至少要2msec. 遠長於聲音傳達雙耳的時間差,所以不太可能由神經反應的時間差來表現。在本題的時間差為0.33msec.,換算成神經訊息在神經纖維的傳導距離差約為 0.66mm(0.00033sec. X 2 m/sec. = 0.00066m = 0.66mm)。所以如下圖:

delta t可以換算成神經通路的長度差,如果這個長度差為0.66mm則可以偵測這個音源位置。

在實際可能的神經連結方式,可以是左右耳進來的訊息以不同神經纖維長度到達的神經元細胞排列為空間位置的指位系統。如下圖:

就可能偵測到不同音源方向的刺激。

以上是簡單講解。

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