Kuulmine

Auditoorset infot tuvastab keskkõrvas asuv kokku keerdunud tigu (cochlea), milles olev vedelik hakkab liikuma heli jõudmisel kõrva. Teo sees asuvad karvarakud reageerivad selle liikumise peale ning igaüks neist on ühendatud neuroniga. Selle alguses olevad karvarakud tuvastavad paremini kõrgeid sagedusi ja sügavamal spiraali sees on rakud, mis tuvastavad paremini madalaid sagedusi. Sarnane sageduste eelistuse järjekord on ka auditoorsel ajukoorel.
Heliinfo läbib mitu tuuma enne ajukooreni jõudmist ning iga tuuma juures paistab lateraalset inhibitsiooni, millega aktiivseim ala inhibeerib naaberalasid. Selline inhibitsioon võib aidata kuuldud sagedust stabiliseerida, sest kõrvuti asuvad erinevaid sagedusi tuvastavad alad ning helid aktiveerivad erineval määral korraga paljusid teos olevaid karvarakke.



Pärast taalamuse mediaalse genikulaattuuma läbimist jõuab heliinfo oimusagaral asuvale primaarsele auditoorsele korteksile, millel olevad otsmikupoolsed rakud aktiveeruvad eelistatult madalamate sageduste peale ja kõrgemaid helisagedusi tajuvad kukla pool olevad alad. Sellest
veidi kukla poole jääb Wernicke ala, mis on vajalik kõnest ja tekstist aru saamiseks. Ülaloleval pildil punane (belt area) piirkonnad saab taalamusest hajusamalt heliinfot ning ei oma nii korrapärast toonide (tonotoopset) kaarti. Tonotoopse kaardi ribadega risti asuvad ribalaadsed piirkonnad, mis saavad mõlemalt kõrvalt signaale. Need ribad saavad signaale mõlemalt kõrvalt või ainult ühelt kõrvalt olles samaaegselt inhibeeritud teise kõrva signaalide poolt ning sellised ribad asuvad vaheldumisi üksteise järel.

Kõrvus vilisemise korral on leitud auditoorsel korteksil sünkroonset üleaktiivsust. Seda võivad tekitada taalamuse ja ajukoore vahelised ühendused. Pakutud mehhanismi järgi vähendab vähesem auditoorne info neuronite aktiivsust ja väheneb lateraalne inhibitsioon, mis suurendab aktiivsust laiemal ajukoore alal ning viib üldise aktiveerumiseni vaatamata heli puudusele. Tekkinud sünkroonne aktiivsus on gamma sagedusel (üle 20 hZ) ja seda peetakse teadvustatud kogemusi tekitavana.
Kroonilisematel juhtudel on selle heli takistamiseks kasutatud transkraniaalset magneetilist stimulatsiooni ja ka elektroodide auditoorse korteksi aktiivsuse vähendamiseks. Mõlema stimulatsioonivormi puhul paistab ajukoore aktiivsust vähendavat toimet ja uuringus oli 12 ajuimplandi saanud patsienti. Transkraniaalsel magneetilisel stimulatsioonil vähenes ühtlase tooni kuulmine 77% ja valge müra (kaootiline heli) 67%. Ajuimplandi kasutamisel vähenes ühtlase tooni kuulmine 97% ja valge müra 24%.

Esimesed helisignaale vahendavad tuumad ajutüves nagu näiteks oliivis (üks cerebellumi signaalide vahendaja) omavad heli asukohast sõltuvat aktiivsust.



Kuulmist on põhjalikumalt uuritud nahkhiirte peal ja nende kajalokalisatsioonis osalevaid oletatavaid alasid on leitud pealae suunas olevatelt ajukoore aladelt. Toonide kaardil katab neil suure osa 61 kilohertsi tajule spetsialiseerunud ala ning see on vähemalt sellel nahkhiireliigil helilokalisatsioonis eelistatavalt kasutatud sagedus. CF (CF1 häälitsemisel kuuldud ja CF3 on spetsialiseerunud kaja kuulmiseks) tähistab häälitsuse ühtlast sagedust ja FM sellele lisatud erinevaid häälitsusi. Ühtlane häälitsus paistab sobilikumana suhtelise suuna ja kiiruse määramisel Doppler'i effekti ära kasutamisel. Kauguste ja objektide olemasolu hindamisel sobivad mitmekülgsemad helivahemikud.

Kajalokalisatsioon paistab ka inimestele kasutatuvana, millest paistab, et tegemist pole ainult nahkhiirte, delfiinide ja teistele kajalokalisatsiooni kasutavate liikide aju eripäraga. 18.-19. sajandil elanud James Holman paistis esimese teadaoleva inimesena, kelle puhul kahtlustatakse sedalaadi ümbruse taju.
Daniel Kish'il (klipid 1, 2) eemaldati kasvaja tõttu noores vanuses mõlemad silmad ja ta on kasutanud ümbruses oleva tajuks suuga tehtud helisid. Seda on ta edukalt ka teistele pimedatele õpetanud.