Temporal theory (hearing)
ಆವರ್ತನ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಅಥವಾ ಸಮಯ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುವ ಶ್ರವಣದ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವು, ಧ್ವನಿಯ ಬಗೆಗಿನ ಮಾನವನ ಗ್ರಹಿಕೆಯು ಕೋಕ್ಲಿಯಾದಲ್ಲಿನ ಧ್ವನಿಗೆ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಶುದ್ಧ ಧ್ವನಿಯ ಪಿಚ್ ಅನ್ನು ನ್ಯೂರಾನ್ ಫೈರಿಂಗ್ ಮಾದರಿಗಳ ಅವಧಿಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ-ಏಕ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಅಥವಾ ವಾಲಿ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಗುಂಪುಗಳು. ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಶ್ರವಣದ ಸ್ಥಳ ಸಿದ್ಧಾಂತದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಬದಲಿಗೆ ಬೇಸಿಲಾರ್ ಮೆಂಬರೇನ್ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕಂಪನಗಳ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಪಿಚ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮೊದಲು ಆಗಸ್ಟ್ ಸೀಬೆಕ್ ಅವರು ಸೂಚಿಸಿದರು. ವಿವರಣೆ ಬೇಸಿಲಾರ್ ಮೆಂಬರೇನ್ ಕಂಪನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಅದರ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕೂದಲು ಕೋಶಗಳ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕ್ಲಂಪ್ ಅದರ ಸ್ಥಾನಕ್ಕಾಗಿ ಬೇಸಿಲಾರ್ ಮೆಂಬರೇನ್ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ನಿಂದ ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಲಾದ ಧ್ವನಿ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮಯಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಂಪನವು ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾದಾಗ, ಕೂದಲಿನ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚು ತಿರುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಕೋಕ್ಲಿಯರ್ ನರಗಳ ಗುಂಡಿನ ದಾಳಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚು. ಸ್ಥಿರವಾದ ಸಮಯದ ಮಾದರಿಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಸರಾಸರಿ ಫೈರಿಂಗ್ ದರದಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಿರವಾದ ಪಿಚ್ ಗ್ರಹಿಕೆಗೆ ಸಂಕೇತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದಗಳ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಚೋದನೆಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನಗಳ ನರ ನಾರುಗಳು ಇನ್ನೂ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಬೇಸಿಲಾರ್ ಮೆಂಬರೇನ್ನ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಶಬ್ದಗಳಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಡುವ ಚಲನೆಯಿಂದಾಗಿ. ಈ ತಾರತಮ್ಯವನ್ನು ನಾವು ಹೇಗೆ ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನರಗಳ ನಾರುಗಳ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಗುಂಪು ಎಲ್ಲಾ ಫೈರಿಂಗ್ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಈ ಫೈರಿಂಗ್ಗೆ ನಿಯತಕಾಲಿಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರಚೋದನೆಯ ನಿಯತಕಾಲಿಕತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ನಾವು ಕೇಳಬಹುದಾದ ಆವರ್ತನಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಫೈರಿಂಗ್ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳಲು, ದರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಈ ಗರಿಷ್ಠ ಫೈರಿಂಗ್ ದರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಿಚ್ಗಳನ್ನು ನಾವು ಹೇಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಹೇಗಾದರೂ ವಿವರಿಸಬೇಕು. ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳ ಗುಂಪುಗಳು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಂಕೇತಿಸಲು ಸಹಕರಿಸುವ ವಾಲಿ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಆವರ್ತನಗಳು ಕೋಕ್ಲಿಯರ್ ನರಗಳ ಗುಂಡಿನ ದಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸಿಂಕ್ರೊನಿಯನ್ನು ನೋಡಲು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಫೈರಿಂಗ್ ಪರಿಹಾರವಾದ ಬೀಮೆಂಟ್ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದೆ. ಎರಡು ಶ್ರೇಷ್ಠ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಕೂದಲು ಜೀವಕೋಶದ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಅವರು ಸಾಧ್ಯವಾದ ಮೊದಲ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಗುಂಡು ಹಾರಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅವರು ಗಮನಿಸಿದರು. ಅವು ಕಂಪನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸರಿಯಾಗಿ ಗುಂಡು ಹಾರಿಸುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಪ್ರತಿ ಕಂಪನದ ಮೇಲೆ ಗುಂಡು ಹಾರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಬಿಟ್ಟುಹೋದ ಕಂಪನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವೆಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ನರಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ತರಬೇತಿಯಲ್ಲಿನ ಅಂತರಗಳು ನಂತರ ಎಲ್ಲಾ ಕಂಪನದ ಅವಧಿಯ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಗುಣಾಕಾರಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 100 ಹೆರ್ಟ್ಜ್ನ ಶುದ್ಧ ಟೋನ್ 10 ಎಮ್ಎಸ್ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಚೋದನೆಗಳ ಅನುಗುಣವಾದ ರೈಲು 10 ಮಿ. ಸೆ., 20 ಮಿ. ಸೆ., 30 ಮಿ. ಸೆ., 40 ಮಿ. ಸೆ. ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಅಂತರಗಳ ಗುಂಪನ್ನು 100 Hz ಟೋನ್ನಿಂದ ಮಾತ್ರ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಗರಿಷ್ಠ ನ್ಯೂರಲ್ ಫೈರಿಂಗ್ ದರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಧ್ವನಿಯ ಅಂತರಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಕೆಲವು ಆರಂಭಿಕ ಅಂತರಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಇದು ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಅನನ್ಯವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ ಧ್ವನಿಯ ಪಿಚ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಪಕ್ಕದ ಅಂತರಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಮತ್ತೊಂದು ಪರಿಹಾರ ಆಧುನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಪಿಚ್ನ ಗ್ರಹಿಕೆಯು ನರಕೋಶದ ಗುಂಡಿನ ಸ್ಥಳಗಳು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗಳೆರಡರ ಮೇಲೂ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ, ಪರಿಹರಿಸಿದ ಆವರ್ತನ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ಗೆ ಸ್ಥಳ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ, ಪರಿಹರಿಸದ ಆವರ್ತನ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ಗೆ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಿಚ್ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ದರ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಶ್ರವಣಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಳ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ದರ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ, ಏಕೆಂದರೆ ದರ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳದ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವಿದೆಃ ಕಡಿಮೆ ದರದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಕಂಪನಗಳು ಬೇಸಿಲಾರ್ ಮೆಂಬರೇನ್ನ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ದರದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಕಂಪನಗಳು ತಳದ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡು ಪ್ರಚೋದಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಕೋಕ್ಲಿಯರ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದುಃ ಶ್ರೇಣಿಯ ದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಮೆಂಬರೇನ್ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವಿತರಿಸಲಾದ ವಿವಿಧ ಜೋಡಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೂಲಕ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪಿಚ್ ಸ್ಕೇಲ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ರೇಟ್ ಮಾಡಲು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಕೇಳಬಹುದು. ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್ ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರನ್ನು (ಈ ಹಿಂದೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಶ್ರವಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದವರು) ಬಳಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳು, ಸುಮಾರು 500 Hz ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ದರದಲ್ಲಿ, ಪಿಚ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ರೇಟಿಂಗ್ಗಳು ಪ್ರಚೋದನೆಯ ದರಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ದುಂಡಗಿನ ಕಿಟಕಿಯಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ದರಗಳಲ್ಲಿ, ದರದ ಪರಿಣಾಮವು ದುರ್ಬಲವಾಯಿತು, ಆದರೆ ಸ್ಥಳದ ಪರಿಣಾಮವು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಬಲವಾಗಿತ್ತು. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸೈಕೋಆಕೌಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು