Badanie lateralizacji w zakresie słuchu

ĆWICZENIE NR 10

BADANIE LATERALIZACJI W ZAKRESIE SŁUCHU

Opracowanie: dr inż. Piotr Odya

1. WPROWADZENIE

Pojęcie prawo- i leworęczności jest oczywiste w zasadzie dla każdego. Zdecydowana większość populacji to właśnie osoby praworęczne. W zależności od badań i przyjętego sposobu oceny, która ręka jest dominująca, szacuje się liczbę osób praworęcznych na ok. 80-90%. Mniej powszechna jest wiedza, że podobnie jak można określić rękę dominującą, zdefiniować można także oko dominujące, ucho dominujące czy nawet nogę dominującą. Ta asymetria funkcjonowania człowieka określana jest mianem lateralizacji i ma ona ścisły związek ze sposobem działania półkul mózgowych. Badania prowadzone w zasadzie od XIX wieku wykazały bowiem, że mimo pozornej symetrii półkul mózgowych, pełnią one zupełnie inne role. Szczególny postęp w badaniach funkcjonowania poszczególnych półkul przyniosły obserwacje osób z uszkodzeniami konkretnych partii mózgu - zwłaszcza żołnierzy walczących na frontach obu wojen światowych. Badania te pozwoliły wyciągnąć wnioski np. na temat położenia ośrodków mowy. Największe osiągnięcia w dziedzinie badania zjawiska lateralizacji przypisuje się Rogerowi Sperry-emu, który za swoje prace otrzymał w 1981 roku Nagrodę Nobla. Swoje badania prowadził on koncentrując się na osobach po komisurotomii, czyli operacyjnym przecięciu wiązki nerwów łączącej obie półkule. Wiązka ta służy do przesyłania informacji między półkulami. Komisurotomia typowo wykonywana jest u osób cierpiących na najpoważniejsze postaci epilepsji.

Podstawowa informacja, o której trzeba pamiętać przystępując do badań lateralizacji, to fakt krzyżowania się włókien przekazujących informacje zmysłowe do mózgu. W efekcie dźwięk, która trafia do prawego ucha zostaje bezpośrednio przekazany do półkuli lewej. I to właśnie w półkuli lewej znajdują się ośrodki związane z mową. Jeżeli dźwięk jest skierowany

KATEDRA SYSTEMÓW MULTIMEDIALNYCH

L

:

P

do lewego ucha, trafia najpierw do prawej półkuli i dopiero potem jest przesyłany do lewej półkuli. Wiąże się to z powstawaniem dodatkowego opóźnienia. Stąd też przyjmuje się, że ucho prawe jest (powinno być) dominujące.

W podobny sposób przekazywane są informacje czuciowe z prawej ręki i nogi – trafiają najpierw do lewej półkuli. Bodźce wzrokowe przekazywane są w sposób bardziej skomplikowany. Nie jest bowiem tak, że prawa półkula otrzymuje informacje z lewego oka, a prawa – z lewego. W przypadku wzroku należy używać pojęcia pole widzenia – czyli do prawej półkuli trafia informacja z lewego pola widzenia. Na rys. 1 przedstawiono schematycznie zasadę przekazywania informacji wzrokowej z oczu do mózgu.

Rys. 1. Zasada przekazywania informacji wzrokowej do mózgu

Początkowo badacze skupiający się na zjawisku lateralizacji polegać mogli jedynie na obserwacji zachowań pacjenta. Wraz z rozwojem medycyny pojawiały się nowe metody. Należy do nich m.in., stosowana do dziś, próba Wada polegająca na wprowadzeniu do układu naczyniowego konkretnej półkuli roztworu soli sodowej amytalu. W efekcie praca danej półkuli zostaje zaburzona. Obecnie bardzo często wykorzystywane są metody obrazowania – tomografia czy fMRI. Oczywiście, bardzo często prowadzenie badań diagnostycznych z wykorzystaniem tak skomplikowane aparatury nie jest konieczne. Stąd też opracowane zostały różnego rodzaju testy, które można przeprowadzić w warunkach typowego gabinetu lekarskiego (czy terapeutycznego). Łatwość prowadzenia tego typu testów jest także podyktowana faktem, że liczna badania wskazują, iż nieprawidłowa lateralizacji można być przyczyną takich zaburzeń jak dysleksja, dysgrafia czy nawet jąkanie. Podczas niniejszego ćwiczenia wykorzystanych zostanie kilka testów pozwalających na ocenę lateralizacji słuchowej i wzrokowej. Będą one (w ogólności) polegały na kierowaniu określonej informacji (dźwiękowej bądź wzrokowej) do konkretnej półkuli. Jeżeli informacja nie trafia bezpośrednio do właściwej półkuli - osoba badana może mieć większe problemy z wykonaniem określonego zadania (np. powtórzeniem słów słyszanych w lewym uchu).

prawe pole widzenia lewe pole widzenia

lewa półkula

prawa półkula

2. BADANIE LATERALIZACJI SŁUCHOWEJ

W badaniu lateralizacji słuchowej wykorzystane zostaną dwa testy – test dwudzielny liczbowy oraz test fuzji.

Pierwszy z testów polega na jednoczesnym odtworzeniu dwóch różnych par cyfr do prawego i lewego ucha (np. cyfry „dwa” i „cztery” do lewego ucha oraz „trzy” i „siedem” do prawego). Zadaniem pacjenta jest powtórzenie wszystkich usłyszanych cyfr. Test ten ma dwie wersje dodatkowe (tzw. testy ukierunkowane), w którym pacjent proszony jest o powtórzenie słów, które usłyszał tylko w jednym konkretnym uchu. Kolejność powtórzenia cyfr nie jest ważna (z punktu widzenia pacjenta), ale może posłużyć do dalszych analiz.

Niezależnie od wersji testu, jako jego wynik traktuje się procentową liczbę popełnionych błędów (niepowtórzonych cyfr, przeinaczonych cyfr czy wreszcie cyfr podanych do drugiego ucha). Osoby z lateralizacją lewouszną powinny osiągać gorsze wyniki w przypadku powtarzania słów docierających do prawa ucha.

Test fuzji wykorzystuje filtrowane dolno- i górnoprzepustowo proste słowa. Do obu uszu trafia to samo słowo, ale filtrowane w różny sposób (np. do prawego filtrowane górnoprzepustowo, do lewego – dolnoprzepustowo). Częstotliwość odcięcia w przypadku filtracji dolnoprzepustowej wynosi 500Hz, a górnoprzepustowej – 3000kHz. W mózgu musi nastąpić połączenie (fuzja) obu słów. Osoby, u których występują problemy z przepływem informacji między półkulami, będą miały problemy z powtórzeniem usłyszanych wyrazów. 3. APLIKACJA DO TESTÓW

Podczas laboratorium zostanie wykorzystana dedykowana aplikacja do przeprowadzania testów lateralizacji słuchowej. Aplikacja umożliwia użytkownikowi wybór pomiędzy testem dwudzielnym a testem fuzji. Dodatkowo zgodnie z powyższym opisem test dwudzielny jest przeprowadzany dla obu uszu, lewego i prawego. Każdy z testów posiada pola tekstowa w które należy wpisać usłyszane słowo lub cyfrę z zachowaniem poprawności językowej. Na kolejnych zrzutach ekranu zostały przedstawione podstawowe zrzuty ekranów z aplikacji. Po każdym z testów użytkownikowi przedstawiany jest procentowy wynik skuteczności wskazań.

Rysunek 1 Ekran wyboru rodzaju testu.

Rysunek 3 Ekran testu dwudzielnego dla ucha prawego.

Rysunek 5 Ekran testu fuzji.

4. ZADANIA

1. Wykonać badanie lateralizacji słuchowej z wykorzystaniem aplikacji do której skrót znajduję się na pulpicie.

2. Zapisać (i dołączyć do sprawozdania) uzyskane przez członków grupy wyniki.

5. OPRACOWANIE

1. Przeanalizować uzyskane wyniki. Czy dla poszczególnych członków grupy można określić lateralizację słuchową?

2. Napisać i uzasadnić dlaczego w testach lateralizacji słuchowej podaje się różne dźwięki do prawego i lewego ucha?

3. Wnioski i spostrzeżenia dotyczące przeprowadzonych testów. 4. Przygotować jedno sprawozdanie na ½ grupy.

5. Sprawozdanie należy wgrać do serwisu sprawozdań multimed w ciągu maksymalnie 2 tygodni.

6. LITERATURA

Budohoska W., Grabowska A., Dwie półkule – jeden mózg, Wiedza Powszechna, Warszawa 1994.