Struttura e funzione
Struttura della corteccia uditiva primaria:
Le aree uditive primarie sono regioni della corteccia cerebrale situate bilateralmente nei lobi temporali. L’area uditiva primaria è alloggiata all’interno del giro di Heschl, una regione che è posizionata posteriormente nel lobo temporale superiore all’interno del piano sopratemporale., Questa corteccia, insieme alle aree uditive associate, è raggruppata attorno all’aspetto posteriore della fessura sylviana o solco laterale della corteccia cerebrale, che separa il lobo temporale inferiormente dal lobo parietale e frontale superiormente. Il giro di Heschl non può essere visualizzato da una vista laterale della corteccia cerebrale poiché si trova in profondità rispetto alla struttura del lobo temporale superficiale e si trova all’interno del solco laterale. Corre verso il centro del cervello in modo mediale-posteriore., Il giro di Heschl sinistro nella maggior parte degli individui è significativamente più lungo rispetto al giro di destra, suggerendo una correlazione tra la dominanza del linguaggio dell’emisfero sinistro e le differenze associate nella struttura anatomica.
Percorso del suono dalle strutture uditive periferiche a quelle centrali:
Il percorso del suono prende dall’ambiente esterno all’area uditiva primaria e alle aree uditive associate, è complicato da molte sinapsi, decussazioni e input ai nuclei del tronco cerebrale bilateralmente e ad entrambi gli emisferi cerebrali., Mentre le onde sonore viaggiano attraverso l’aria e vengono raccolte dal padiglione auricolare, vengono trasmesse lungo il canale uditivo esterno dove produrranno vibrazioni della membrana timpanica. Questa vibrazione della membrana timpanica viene tradotta in movimento e vibrazione di tre ossicini presenti nell’orecchio medio, il malleus, l’incus e la staffa, per trasmettere ulteriormente le vibrazioni alla finestra ovale dell’orecchio interno., Le vibrazioni viaggiano poi alla coclea e sono percepite dalle cellule ciliate interne ed esterne dell’organo di Corti, che funzionano per trasmettere l’energia meccanica presente nelle onde sonore vibrazionali nell’energia elettrica trasmessa lungo il nervo uditivo.
Il nervo uditivo trasmette quindi il segnale al nucleo cocleare situato tra i pons e il midollo nel tronco cerebrale., Il segnale viaggia quindi al nucleo olivario superiore nei pons, attraverso la via laterale del lemnisco, quindi al collicolo inferiore del mesencefalo, e sul nucleo genicolato mediale del talamo, e infine sinapsing nella corteccia uditiva primaria. Durante questo viaggio, le informazioni decussano o attraversano il lato controlaterale del tronco cerebrale. Questo incrocio stabilisce sia l’ingresso ipsilaterale che controlaterale, con la maggior parte delle fibre che prendono una via controlaterale da ciascun orecchio, che aiuta nella localizzazione e nell’interpretazione della qualità del suono., Se l’individuo sente un suono da una posizione direttamente nella linea mediana, il suono raggiungerà entrambe le orecchie contemporaneamente. Tuttavia, se la produzione del suono è da un lato della linea mediana di una persona, il suono raggiungerà l’orecchio più vicino prima dell’altro orecchio e sarà di un’intensità più forte a causa della testa dell’individuo che agisce come una “ombra acustica” per smorzare il rumore ricevuto dall’orecchio lontano. Oltre ai percorsi di ingresso ascendenti che il sistema periferico fornisce alla corteccia uditiva primaria, ci sono percorsi discendenti e di uscita che viaggiano dalle cortecce cerebrali fino ai nuclei del tronco cerebrale., Questa via di segnalazione dall’alto verso il basso dalla corteccia cerebrale tiene conto la modulazione delle strutture periferiche che rispondono all’attenzione dell’individuo come pure la rilevanza della stimolazione uditiva che detterà la risposta comportamentale dell’individuo a quel suono.
La corteccia uditiva primaria e le aree uditive associate:
La corteccia uditiva primaria può ulteriormente suddividersi in diverse regioni in base alle proprietà strutturali e funzionali., Queste regioni differiscono in base alla loro citoarchitettura, al numero, all’organizzazione e al tipo di neurone, alla mieloarchitettura, alla quantità e alla disposizione delle fibre mielinizzate che vanno e vengono dalla corteccia, così come alla chemioarchitettura, che è le differenze nei neurotrasmettitori e nelle proteine espresse in quella regione del cervello. La struttura della corteccia uditiva primaria è composta da una regione centrale (area 41), che è circondata da una regione di cintura che viene successivamente circondata da una regione di parabelt., Ognuna di queste regioni differisce in base alla loro architettura cellulare, alla risposta agli stimoli, nonché ai loro percorsi di input e output.
I principali input all’area del nucleo della corteccia uditiva primaria sono le varie regioni del nucleo genicolato mediale del talamo, rispettivamente, le componenti ventrale, dorsale e magnocellulare. Le connessioni associate sia degli ingressi che delle uscite dell’area corticale uditiva sono strutturate in modo seriale e parallelo. Le connessioni seriali procedono dalla regione centrale alla regione della cintura, fino alla regione parabelt., Le regioni di cintura e parabelt formano quindi connessioni a varie regioni associate uditive nella corteccia cerebrale, ovvero regioni che circondano il solco temporale superiore. Le connessioni parallele si verificano a causa di uscite multiple da ciascuna regione del corpo genicolato mediale a più di una regione della corteccia uditiva. Queste varie regioni della corteccia uditiva ricevono segnali complessi da più fonti che consentono loro di integrare le informazioni in informazioni significative che possono essere trasmesse ad altre aree della corteccia cerebrale.,
Una volta che l’informazione raggiunge la corteccia uditiva, può avvenire un’integrazione e un’interpretazione più complesse dello stimolo. Ogni corteccia uditiva primaria ha connessioni all’interno dello stesso emisfero cerebrale e tra gli emisferi cerebrali. Le principali aree uditive associate che ricevono proiezioni dalla corteccia uditiva primaria sono regioni del lobo temporale superiore che circonda il giro di Heschl, il lobo parietale inferiore, il lobo frontale inferiore-posteriore, l’insula, l’amigdala e i gangli della base., La destinazione delle uscite dalla corteccia uditiva primaria determina quali funzioni cognitive di ordine superiore e più complesse avvengono con le informazioni acustiche in entrata. Ad esempio, le informazioni uditive che viaggiano verso l’amigdala hanno un profondo impatto sulla risposta emotiva e comportamentale di un individuo, mentre le informazioni destinate alla corteccia premotoria saranno utilizzate per pianificare e controllare il linguaggio.,
Organizzazione del sistema uditivo:
L’organizzazione del sistema uditivo, e quindi la funzione corrispondente, dipende dall’emisfero in cui si trova, dalla posizione dei neuroni sensibili al suono in quell’emisfero, nonché dal percorso attraverso il quale l’informazione sta viaggiando. Ad esempio, la stimolazione acustica in un orecchio produce un più alto tasso di cottura corticale nella corteccia uditiva primaria controlaterale rispetto alla corteccia ipsilaterale, suggerendo un maggior numero di fibre che attraversano le vie del tronco cerebrale., Questa osservazione è stata dimostrata anche in individui con danni al lobo temporale, inclusa l’area uditiva primaria e la loro difficoltà associata a localizzare il suono nel loro orecchio controlaterale. Due percorsi diversi sono noti come percorsi principali per informazioni sonore, e ognuno porta il proprio tipo di informazioni sonore. Il flusso ventrale trasporta informazioni semantiche, che è importante per determinare il significato del linguaggio e viaggia dal polo rostrale del lobo temporale alla corteccia occipitotemporale., Il flusso dorsale trasporta informazioni fonologiche sui suoni dalla corteccia temporale superiore alla corteccia frontale inferiore, che aiuta l’individuo nella comprensione dei segmenti del discorso, nell’apprendimento del vocabolario e nella comprensione dell’articolazione delle parole.
Un tema comune presente nell’organizzazione del sistema uditivo è che la disposizione dei neuroni è in modo tonotopico. Questo tema ha origine nella coclea, con alte frequenze situate alla base della coclea più vicina alla finestra ovale, e frequenze più basse presenti all’apice della coclea., Questa separazione delle frequenze sonore e del gradiente tonotopico stabilito viene mantenuta attraverso ciascun nucleo del tronco cerebrale ed è infine presente nella corteccia uditiva primaria. Ogni area è distinta nella sua funzione. Nell’area uditiva primaria, la posizione delle alte frequenze è caudalmente e medialmente, mentre le frequenze più basse sono rostralmente e lateralmente.