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Hören (auditive Wahrnehmung)

Wie funktioniert das Hören?

Das Hören bzw. die auditive Wahrnehmung bei Mensch und Säugetier funktioniert über das Sinnesorgan Ohr. Evolutionär haben sich die Ohren aus den Seitenlinienorganen entwickelt, wie sie Heute immer noch bei Fischen zu beobachten sind. Mit dem Seitenlinienorgan können Fische bereits leichte Druckwellen in ihrer Umgebung registrieren.

Unsere akustische Wahrnehmung basiert dagegen auf Schallwellen. Das hat in erster Linie mit unserem Lebensraum zu tun. Auch Schallwellen sind gewissermaßen Druckwellen, nur mit dem Unterschied, dass beim Menschen die Luft als Ausbreitungsmedium dient, wohingegen sich die Druckwellen bei Fischen über das Wasser ausbreiten.
Das was also in unser Ohr trifft, sind gewissermaßen in Bewegung gesetzte Luftmoleküle, die in wellenartiger Form auf unser Trommelfell schlagen.

Der für den Menschen hörbare Bereich liegt zwischen 20Hz - 20.000Hz. Hertz ist die Einheit für die Frequenz von Wellen, demnach die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Die Haarzellen in unserer Gehörschnecke reagieren am besten auf Frequenzen die in dem Bereich der normalen Sprache bzw. des Alltagsleben (ca. 100-5000Hz) liegen. Außerhalb dieses Frequenzbereichs, sowohl darunter, als auch darüber hören wir nichts. Elefanten und Wale sind z.B. in der Lage über Infraschallwellen (16-20Hz) miteinander zu kommunizieren und das auch über mehrere Kilometer hinweg. Ursächlich ist sowohl die bessere Ausbreitung der Schallwellen in diesen niedrigen Frequenzbereichen, aber auch das deutlich feinere Gehör von Elefant und Wal. Selbst wenn wir in unserem Frequenzbereich so laut schreien wie nur irgendwie möglich, würde ein paar Kilometer weiter uns niemand mehr hören. Auch das hat wieder evolutionäre Gründe: Denn für Elefanten und Wale ist es in ihren Lebensräumen von immensem Vorteil, über große Distanzen kommunizieren zu können. Der Mensch und seine Vorgängerformen lebten meist in kleinen, kooperativen Gruppen, in denen sich die "face-to-face" Kommunikation als vorteilhafter erwies, beziehungsweise für ein Überleben genügten (unterschiedlicher Selektionsdruck führt auch zu unterschiedlicher Anpassung).

Im Folgenden sind die wesentlichen Abläufe des Hörvorgangs dargestellt. Der Aufbau des Ohres verfügt über einen eigenen Artikel.

Ablauf der akustischen Wahrnehmung

Außenohr - Mittelohr - Innenohr - Hörnerv - Gehirn
Schallwellen treten über den äußeren Gehörgang in das Außenohr ein und treffen auf das Trommelfell. Die dünne Membran des Trommelfells beginnt zu vibrieren und überträgt die Schallwellen auf den Hammer, einem kleinen Knochen auf der Innenseite des Trommelfells. Zusammen mit Amboss und Steigbügel gehört der Hammer zu den Gehörknöchelchen, den kleinsten Knochen im menschlichen Körper. Über Gelenke sind die drei Gehörknöchelchen miteinander verbunden und sorgen für eine Verstärkung der Schwingungen in die anschließende Gehörschnecke (Fachbegriff: Cochlea).

Die Cochlea ist eine mit Flüssigkeit gefüllte, schneckenförmige Knochenstruktur, in der sich Sinneszellen befinden, die mechanische Reize in elektrische Reize umwandeln. Ankommende Schwingungen bringen die Flüssigkeit in der Gehörschnecke in Bewegung, die daraufhin die empfindlichen Haarzellen umbiegt und den elektrischen Impuls auslöst. Je nachdem wo, und wieviele Haarzellen in der Cochlea umgebogen werden, kann das Gehirn daraus Lautstärke und Tonhöhe interpretieren. Ein Mensch verfügt im Schnitt über ca. 15.000 Haarzellen.

Aktionspotentiale verlaufen immer identisch, sodass eine laute Geräuschquelle nicht für eine verstärkte elektrische Erregung sorgt, sondern für mehr stimulierte Sinneszellen in der Cochlea. Die elektrische Erregung wird von den nachgeschalteten Nervenfasern aufgenommen und bilden im Zusammenschluss den Nervus cochlearis (Hörnerv), der sich mit dem Nervus vestibularis (Gleichgewichtsnerv) zum Nervus vestibulocochlearis (Hör-Gleichgewichtsnerv) vereint. Dieser verläuft als achter Hirnnerv zum Hirnstamm. In zwei Kernen (Nucleus cochlearis) kommt es dort zur weiteren Verschaltung, an dessen Ende die Erregungen zum auditiven Cortex, der sogenannten Hörrinde, geleitet werden. Der auditive Cortex ist ein Bereich der Großhirnrinde und für die finale Verarbeitung der akustischen Reize verantwortlich.

Zusammenfassung

  • Das menschliche Ohr kann nur im Bereich zwischen 20Hz und 20.000Hz Töne wahrnehmen.
  • Reihenfolge der am Hörprozess beteiligten Komponenten: Ohrmuschel -> äußerer Gehörgang -> Trommelfell -> Hammer -> Amboss -> Steigbügel -> Hörschnecke -> Nervus vestibulocochlearis -> Auditiver Cortex

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