Tonotopie

von griechisch: topos - Stelle, Ort
Englisch: tonotopy

1 Definition

Als Tonotopie bezeichnet man die Abbildung von Teilfrequenzen eines Schallereignisses an bestimmten Stellen des Innenohrs.

Im erweiteren Sinn versteht man unter Tonotopie auch die Abbildung der Frequenzwahrnehmung an bestimmten Arealen der Hirnrinde (Cortex), die mit der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) bestimmt werden kann.

2 Physiologie

Schallwellen gelangen durch das ovale Fenster in das Innenohr und versetzen dort die Membranen der Schnecke (Cochlea) in Schwingungen. Die Welle läuft von der Schneckenbasis zur Schneckenspitze ("Wanderwelle"). An einer bestimmten Stelle besitzt sie eine maximale Amplitude.

Die Lage dieser Stelle ist von der Frequenz abhängig und wird durch die Morphologie der Basilarmembran bestimmt. Diese Membran lässt sich mit der Saite eines Musikinstruments vergleichen. Sie zeigt in ihrem Verlauf charakteristische Unterschiede: In der Nähe der Schneckenbasis ist sie vergleichsweise dick und steif und weist eine Resonanz bei hohen Frequenzen auf. Mit zunehmender Entfernung vom ovalen Fenster verliert die Membran an Spannung und wird dünner. Deshalb reagiert sie hier auf tiefere Töne.

Die Töne einer bestimmten Freuqenz bringen nur einen eng definierten Teil der Basilarmembran zum Schwingen und stimulieren hier die Haarzellen. Dadurch wird die Frequenz in eine Ortsinformation übersetzt.