Tonotopie
von griechisch: topos - Stelle, Ort
Synonym: Ortskodierung des Tonsignals
Englisch: tonotopy
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.
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 dünn (ca. 0.1 mm) und steif und weist eine Resonanz bei hohen Frequenzen auf. Mit zunehmender Entfernung vom ovalen Fenster verliert die Membran an Spannung und wird dicker (ca. 0.5 mm). Deshalb reagiert sie hier auf tiefere Töne.
Die Töne einer bestimmten Frequenz bringen nur einen eng definierten Teil der Basilarmembran zum Schwingen und stimulieren hier die Haarzellen. Dadurch wird die Frequenz in eine Ortsinformation übersetzt.