עבוד אותות במערכת החושים סמסטר א' תש"ע eng.tau.ac.il/~mira/Senses2009 Lecture 13

1. עבוד אותות במערכת החושיםסמסטר א' תש"עhttp://www.eng.tau.ac.il/~mira/Senses2009Lecture 13

2. Find the minimum ITD/ILD • We will conduct an experiment to measure the minimum ILD/ITD. tRight , LRight tLeft , LLeft

4. Coincidence Detection Cells • Coincidence detection (CD) is one of the common ways to describe the functionality of a single neural cell. • Correlation • There are several type of such cells: • Excitatory Inhibitory (EI) • Excitatory Excitatory (EE) • Cumulative

5. Non-Homogeneous Poisson Process (NHPP) • Given a point Process: • In order to prove that the process behaves as a Non-Homogenous-Poisson-Process, one has to show that the intervals are independent and exhibit an exponential distribution, i.e.: where

6. CD Cells Instantaneous Rates - Excitatory-Inhibitory (EI) Cells - Excitatory-Excitatory (EE) cells

7. ITD Mean Rate From Agmon-Snir et al.(1998), Nature 293,268-272 Model Predictions

8. JND(ITD) All Information: Rate & Timing Rate Only

9. Phase Delay in EE Cells Inputs

10. E EE E N Excitatory Inputs N Excitatory Inputs E EE E Prediction of JND(ITD) from EE Cell N=6 N=20 N=6 N=20

11. ILD Mean Rate

12. E EI E Prediction of JND(ILD) from EI Cell 1 Excitatory Inputs M=3 M Inhibitory Inputs M=3 • Rate Coding and All Information Coding • provided similar results M=15

13. Overall Localization Performance - MAA • Minimal Audible Angle is a common test for evaluating human localization ability .

14. Ambiguity in Sound Lateralization • For 1 kHz, the phase difference between signals arriving at right and left ears is 180o. It is impossible to distinguish between the possibility of the sound arriving from the right or left speaker. Frequency: 1kHz Wavelength: 30cm Head size: 15cm Frequency: 2kHz Wavelength: 15cm Head size: 15cm

15. Bounds Evaluation

16. MAA Data & Prediction Data Mills (1958) Model Prediction: Reference 00 Normalized Barankin lower bound (solid line) and Cramer-Rao lower bound (dotted line) of MAA as a function frequency, obtained from binaural EE cells

17. Electrophysiology of the Human Auditory System

18. ABR – Auditory Brainstem Responses

19. Auditory Evoked Response

22. בדיקת BERA מייצגת פעילות חשמלית בעצב השמיעה ובגזע המוח. התגובה היא רישום של מספר גלים אופייניים. גל I: פעילות עצב VIII גל II: גרעין קוכליארי גל III: Super Olive Complex . גל IV: lateral SOC גל V: Lateral leminiscus גל VI: תלמוס מה בודקים? א. לטנטיות: השוואה ביחס לנורמות והשוואה בין שתי האוזניים של אותו נבדק ב.שינויים יחסיים בגובה הפיק

23. שימושים קליניים של בדיקת ABR? בדיקה בתינוק בסיכון קביעת סף שמיעה אובייקטיבי. ניתן לקבוע גם בתינוקות בסיכון

24. דיאגנוסטיקה של פתולוגיות כמו גידולים סרטניים, טרשת נפוצה, מחלות של כלי דם גידול סרטני בעצב VIII. גורם לשנוי בלטנטיות של כל הגלים מאחורי גל I . כלומר המרווחI-V גדול במיוחד. סרטן כזה מתפתח בדרך כלל באוזן אחת ולכן השוואת הרישום בשתי האוזניים יכולה לגלות גידולים סרטניים קטנים.

25. Binaural Difference

27. תוצאות ניסוי בבני אדם • בניסוי נבחנה תגובת הנבדק אל מול גירוי המשלב הפרשי זמן ועוצמה. • בפרט נבחנה נקודת איזון שבה מידע סותר לגבי כוון האות (ILD מול ITD) הביא לבחירת אמצע ע"י הנבדק.