Tu entends le gentil mouvement des vagues,
le cri lointain d'un goéland.
Mais après, un bruit strident interrompt le calme,
s'approchant encore et encore et encore.
Jusqu'à ce que... Clap!
Tu t'es débarrassé du moustique irritant et le calme est rétabli.
Comment as-tu pu détecter ce son au loin
et comprendre qui le produisait avec cette précision ?
La capacité de reconnaître les sons et d'identifier leur position
est possible grâce au système auditif.
Il est formé de deux parties principales : l'oreille et le cerveau.
Le rôle de l'oreille est de transformer l'énergie sonore en signaux nerveux ;
tandis que le cerveau reçoit et traite les infos contenues dans ces signaux.
Pour comprendre comment ça marche,
on peut suivre un son dans son voyage vers l'oreille.
La source d'un son produit des vibrations
qui voyagent sous forme d'ondes de pression
à travers des particules dans l'air, dans les liquides
ou dans les solides.
Mais l'oreille interne, appelée cochlée,
est en réalité remplie de fluides salés.
Le premier problème est de comprendre comment transformer ces ondes sonores,
peu importe d'où elles proviennent,
en ondes dans le fluide.
La solution est une membrane, le tympan,
et les osselets de l'oreille moyenne.
Ceux-ci transforment les larges mouvements du tympan
en ondes de pression dans le fluide de la cochlée.
Quand le son entre dans le conduit auditif,
il frappe le tympan et le fait vibrer comme une peau de tambour.
Le tympan vibrant tape un osselet appelé marteau,
qui frappe l'enclume et fait bouger le troisième osselet appelé étrier.
Ce mouvement pousse le fluide dans les cavités de la cochlée.
Une fois là,
les vibrations sonores ont finalement été transformées en vibrations d'un fluide,
et elles voyagent sous forme d'onde d'une extrémité à l'autre de la cochlée.
Une surface appelée membrane basilaire recouvre la longueur de la cochlée.
Elle est revêtue de cellules ciliées qui ont des composants spécialisés
appelés stéréocils,
qui bougent avec les vibrations du fluide cochléaire et de la membrane basilaire.
Ce mouvement déclenche un signal qui voyage à travers les cellules ciliées,
vers le nerf auditif,
et puis vers le cerveau, qui l'interprète comme un son spécifique.
Lorsqu'un son fait vibrer la membrane basilaire,
pas toutes les cellules ciliées bougent,
seulement celles sélectionnées, selon la fréquence du son.
C'est un bel exemple d'ingénierie.
D'un côté, la membrane basilaire est rigide,
et elle vibre juste en réponse à des sons à longueur d'onde courte
et à haute fréquence.
L'autre est plus flexible
et vibre juste en présence de sons à basse longueur d'onde et fréquence.
Les sons faits par le goéland et le moustique
font vibrer de zone différentes sur la membrane basilaire,
comme si on jouait de différentes touches sur un piano.
Mais ce n'est pas tout.
Le cerveau doit encore remplir une tâche :
identifier la source du son.
Pour cela, il compare les sons qui arrivent aux deux oreilles
pour localiser la source dans l'espace.
Un son qui vient d'en face va atteindre les deux oreilles en même temps.
Et il aura la même intensité dans chaque oreille.
Mais un son à basse fréquence qui arrive d'un côté
atteindra l'oreille plus proche quelques microsecondes avant l'autre oreille.
Et les sons à haute fréquence seront plus intenses dans l'oreille plus proche
parce que la tête les bloque.
Ces infos arrivent à des parties spécifiques du tronc cérébral
qui analysent les différences de temps et d'intensité entre les oreilles.
Elles envoient les résultats de leur analyse au cortex auditif.
Maintenant, la cerveau a toutes les informations dont il a besoin :
les modèles d'activité qui nous disent quel est le son
et les informations pour le localiser.
Tout le monde n'a pas une audition normale.
La perte auditive est la troisième maladie chronique la plus commune au monde.
L'exposition à des bruits intenses et certaines drogues
peut tuer les cellules ciliées,
empêchant aux signaux de voyager de l'oreille au cerveau.
Des maladies comme l'ostéosclérose bloquent les osselets dans l'oreille
qui ne peuvent plus vibrer.
Dans le cas de l'acouphène,
le cerveau fait des choses bizarres
pour nous faire croire qu'il y a un son quand il n'y en a pas.
Mais, quand il fonctionne,
notre ouïe est un système incroyable et élégant.
Nos oreilles englobent une pièce affinée de machinerie biologique
qui transforme la cacophonie des vibrations dans l'air autour de nous
en impulsions électriques parfaitement accordées
qui distinguent applaudissements, coups, soupirs et mouches.