You hear the gentle lap of waves, the distant cawing of a seagull. But then an annoying whine interrupts the peace, getting closer, and closer, and closer. Until...whack! You dispatch the offending mosquito, and calm is restored.
Auziţi clipocitul delicat al apei, croncănitura depărtată a unui pescăruş, dar apoi un bâzâit enervant întrerupe calmul, apropiindu-se mai tare, mai tare şi mai tare până când... poc! „Expediaţi" ţânţarul ofensator, iar calmul este redobândit.
How did you detect that noise from afar and target its maker with such precision? The ability to recognize sounds and identify their location is possible thanks to the auditory system. That’s comprised of two main parts: the ear and the brain. The ear’s task is to convert sound energy into neural signals; the brain’s is to receive and process the information those signals contain.
Cum aţi detectat acel zgomot de departe şi aţi găsit sursa cu o asemenea precizie? Abilitatea de a recunoaşte sunete şi de a le identifica locaţia este posibilă mulţumită sistemului auditiv. Acesta constă în două părţi principale: urechea şi creierul. Rolul urechii este de a converti energia sunetului în semnale neuronale. Cel al creierului este să primească şi să proceseze
To understand how that works, we can follow a sound on its journey into the ear. The source of a sound creates vibrations that travel as waves of pressure through particles in air, liquids, or solids. But our inner ear, called the cochlea, is actually filled with saltwater-like fluids. So, the first problem to solve is how to convert those sound waves, wherever they’re coming from, into waves in the fluid. The solution is the eardrum, or tympanic membrane, and the tiny bones of the middle ear. Those convert the large movements of the eardrum into pressure waves in the fluid of the cochlea.
informațiile conţinute de acele semnale. Pentru a înţelege cum funcționează, putem urmări un sunet în călătoria sa în ureche. Sursa unui sunet creează vibraţii care călătoresc ca unde de presiune prin particulele din aer, prin lichide sau solide. Însă urechea internă, numită cohlee, este plină cu niște lichide precum apa sărată. Așadar, prima problemă de rezolvat este conversiunea undelor sonore, de oriunde provin, în unde ale fluidului. Soluţia este timpanul sau membrana timpanică şi oscioarele din mijlocul urechii. Ele transformă marile mişcări ale timpanului
When sound enters the ear canal, it hits the eardrum and makes it vibrate like the head of a drum. The vibrating eardrum jerks a bone called the hammer, which hits the anvil and moves the third bone called the stapes. Its motion pushes the fluid within the long chambers of the cochlea. Once there, the sound vibrations have finally been converted into vibrations of a fluid, and they travel like a wave from one end of the cochlea to the other. A surface called the basilar membrane runs the length of the cochlea. It’s lined with hair cells that have specialized components called stereocilia, which move with the vibrations of the cochlear fluid and the basilar membrane. This movement triggers a signal that travels through the hair cell, into the auditory nerve, then onward to the brain, which interprets it as a specific sound.
în unde de presiune ale fluidului cohleei. Când sunetul intră în canalul urechii, se loveşte de timpan şi vibrează ca o tobă. Vibraţia timpanului declanșează un os numit ciocanul, care loveşte nicovala şi mişcă al treilea os, adică scăriţa. Mișcarea sa împinge lichidul din încăperile vaste ale cohleei. Ajunse acolo, vibraţiile sonore au fost transformate în oscilaţii ale lichidului şi călătoresc precum niște unde, de la un capăt al cohleei la celălalt. O suprafaţă numită membrană bazilară care cuprinde lungimea cohleei. E acoperită cu celule păroase care au componente specializate numite stereocili care se mişcă odată cu vibraţiile lichidului cohlear şi ale membranei bazilare. Această mişcare declanșează un semnal care călătoreşte prin celula păroasă, către nervul auditiv,
When a sound makes the basilar membrane vibrate, not every hair cell moves - only selected ones, depending on the frequency of the sound. This comes down to some fine engineering. At one end, the basilar membrane is stiff, vibrating only in response to short wavelength, high-frequency sounds. The other is more flexible, vibrating only in the presence of longer wavelength, low-frequency sounds. So, the noises made by the seagull and mosquito vibrate different locations on the basilar membrane, like playing different keys on a piano.
apoi în continuare spre creier care îl interpretează drept un sunet specific. Când un sunet face ca membrana bazilară să vibreze, nu se mişcă fiecare celulă păroasă, ci doar unele, în funcţie de frecvenţa sunetului. Asta se rezumă la inginerie fină. La un capăt, membrana bazilară este rigidă, vibrând doar ca răspuns pentru undele de scurtă durată şi de frecvenţă ridicată. La celălalt este mai flexibilă, vibrând doar în prezenţa unei unde de durată îndelungată şi frecvenţă scăzută. Deci, sunetele făcute de pescăruş şi de ţânţar vibrează în locuri diferite ale membranei bazilare,
But that’s not all that’s going on. The brain still has another important task to fulfill: identifying where a sound is coming from. For that, it compares the sounds coming into the two ears to locate the source in space.
la fel ca apăsarea unor clape diferite de pian. Însă nu doar asta se întâmplă. Creierul mai are o sarcină de îndeplinit: identificarea locației de unde provine sunetul. Pentru asta, compară sunetele care ajung la cele două urechi
A sound from directly in front of you will reach both your ears at the same time. You’ll also hear it at the same intensity in each ear. However, a low-frequency sound coming from one side will reach the near ear microseconds before the far one. And high-frequency sounds will sound more intense to the near ear because they’re blocked from the far ear by your head.
pentru a localiza sursa în spaţiu. Un sunet ce vine direct din faţă va ajunge simultan la ambele urechi. Veţi auzi şi aceeaşi intensitate în fiecare ureche. Totuși, un sunet de frecvenţă mică ce vine dintr-o parte, va ajunge la urechea mai apropiată cu microsecunde înainte de cealaltă. Şi sunetele de frecvenţă ridicată se vor auzi mai puternic în urechea apropiată
These strands of information reach special parts of the brainstem that analyze time and intensity differences between your ears. They send the results of their analysis up to the auditory cortex. Now, the brain has all the information it needs: the patterns of activity that tell us what the sound is, and information about where it is in space.
deoarece capul atenuează sunetul pentru urechea îndepărtată. Aceste informaţii ajung la părţi speciale ale trunchiului cerebral care analizează diferenţele de timp şi de intensitate dintre cele două urechi. Transmit rezultatele analizei către cortexul auditiv. Acum, creierul are toate informaţiile de care are nevoie: tiparele de activitate care ne spun ce este sunetul
Not everyone has normal hearing. Hearing loss is the third most common chronic disease in the world. Exposure to loud noises and some drugs can kill hair cells, preventing signals from traveling from the ear to the brain. Diseases like osteosclerosis freeze the tiny bones in the ear so they no longer vibrate. And with tinnitus, the brain does strange things to make us think there’s a sound when there isn’t one.
şi informaţii despre sursa în spaţiu a acestuia. Nu toată lumea aude la fel. Pierderea auzului e a treia cea mai comună boală cronică din lume. Expunerea la sunete puternice sau medicamentele pot omorî celulele păroase, blocând transmiterea semnalelor de la ureche către creier. Boli precum osteoscleroza cauzează îngroşarea oscioarele urechii, aşa că nu mai vibrează. Iar în cazul acufenelor, creierul face lucruri ciudate
But when it does work, our hearing is an incredible, elegant system. Our ears enclose a fine-tuned piece of biological machinery that converts the cacophony of vibrations in the air around us into precisely tuned electrical impulses that distinguish claps, taps, sighs, and flies.
pentru a ne face să credem că există un sunet când de fapt nu este așa. Dar când funcționează normal, auzul nostru este un sistem incredibil şi elegant. Urechile noastre anexează niște mecanisme biologice bine ajustate care transformă cacofonia vibraţiilor din aerul înconjurător în impulsuri electrice reglate cu exactitate