Tu dzirdi liegus viļņu šļakstus
un tālu kaijas ķērcienu,
bet pēkšņi mieru pārtrauc
kaitinoša sīkšana,
kas nāk arvien tuvāk
un tuvāk, un tuvāk.
Un pēkšņi... sitiens!
Tu tiec vaļā no kaitinošā oda,
un miers ir atjaunots.
Kā tu noteici attālo skaņu
un tik precīzi nomērķēji uz tās radītāju?
Spēja atpazīt skaņas
un noteikt to atrašanās vietas
ir iespējama, pateicoties
dzirdes sensorajai sistēmai.
Tā sastāv no divām daļām:
auss un smadzenēm.
Auss uzdevums ir pārvērst
skaņas enerģiju nervu signālos,
savukārt smadzenēm jāuztver un jāapstrādā
šajos signālos ietvertā informācija.
Lai saprastu, kā tas darbojas,
varam aplūkot skaņas ceļojumu ausī.
Skaņas avots rada svārstības,
kas spiediena viļņu veidā
iziet cauri gāzveida,
šķidrumu
vai cietu vielu daļiņām.
Bet iekšējā auss – gliemezis –
ir pildīta ar sālsūdenim
līdzīgiem šķidrumiem.
Tātad, pirmais jautājums –
kā pārvērst šos skaņas signālus,
lai arī no kurienes tie nāktu,
viļņos šķidrumā.
Atbilde ir bungplēvīte
un sīkie vidusauss kauliņi.
Tie pārvērš lielās bungplēvītes kustības
spiediena viļņos gliemeža šķidrumā.
Skaņai ienākot auss kanālā,
tā pieskaras bungplēvītei
un iesvārsta to kā bungu virsmu.
Bungplēvītes svārstības
iekustina kaulu – āmuriņu,
kas sit pa laktiņu un iekustina
trešo kaulu – kāpslīti.
Šī kustība virza šķidrumu
pa garajiem gliemeža kanāliem.
Tur skaņas vibrācijas beidzot
ir pārvērstas par šķidruma svārstībām
un viļņveidīgi dodas cauri gliemezim
no viena gala uz otru.
Virsma – bazilārā membrāna –
klāj gliemezi visā tā garumā.
Tā ir noklāta ar matiņšūnām,
uz kurām ir īpašas skropstiņas –
stereocilijas.
Tās kustās līdzi gliemeža šķidruma
un bazilārās membrānas svārstībām.
Kustības rada signālu,
kas ceļo pa matiņšūnu uz dzirdes nervu,
pēc tam uz smadzenēm,
kas to atpazīst kā noteiktu skaņu.
Kad skaņa rada bazilārās
membrānas svārstības,
nekustās visas matiņšūnas,
tikai atsevišķas,
atkarībā no skaņas frekvences.
Tā pamatā ir smalka inženierija.
Vienā galā bazilārā membrāna ir neelastīga
un svārstās tikai īso viļņu ietekmē,
no augstas frekvences skaņām.
Otrā galā tā ir elastīgāka
un svārstās garāku viļņu vadīta,
no zemas frekvences skaņām.
Tātad, kaijas un oda radītās skaņas
iesvārsta bazilāro membrānu
atšķirīgās vietās,
gluži kā nospiežot
dažādus klavieru taustiņus.
Taču tas nav viss.
Smadzenēm jāveic
vēl viens svarīgs uzdevums –
jānosaka, no kurienes skaņa nāk.
Lai to paveiktu, smadzenes salīdzina
abās ausīs ienākošās skaņas,
tādējādi nosakot skaņas avotu telpā.
Skaņa, kas nāk tieši no priekšpuses,
abas ausis sasniegs vienlaikus.
Arī skaņas intensitāte
abās ausīs būs vienāda.
Savukārt no sāna nākoša
zemas frekvences skaņa
tuvāko ausi sasniegs
dažas milisekundes pirms tālākās.
Augstas frekvences skaņas tuvākajai ausij
izklausīsies intensīvākas,
jo uz tālāko ausi
tām traucē nonākt galva.
Šī informācija sasniedz
īpašas smadzeņu stumbra daļas,
kas analizē laika un intensitātes
atšķirības starp abām ausīm.
Analīzes rezultāti tiek nosūtīti
uz dzirdes centru smadzenēs.
Tagad smadzenēm ir visa
nepieciešamā informācija:
ziņas par to, kāda šī skaņa ir
un kur telpā tā atrodas.
Ne visiem ir normāla dzirde.
Dzirdes zudums ir trešā izplatītākā
hroniskā saslimšana pasaulē.
Skaļi trokšņi un dažas vielas
var bojāt matiņšūnas,
neļaujot skaņas signāliem
no ausīm nonākt smadzenēs.
Tāda slimība kā osteoskleroze
sastindzina sīkos auss kauliņus,
tāpēc tie vairs nekustās.
Savukārt tinīta gadījumā
smadzenes sāk rīkoties dīvaini,
liekot mums dzirdēt skaņu,
kuras nemaz nav.
Taču, ja dzirde strādā,
tā ir neticami eleganta sistēma.
Mūsu ausis slēpj precīzi iestatītu
bioloģiskas mašīnas piemēru,
kas apkārtējo svārstību kakofoniju pārvērš
par precīziem elektriskajiem impulsiem,
spējot atšķirt aplausu, ūdenskrānu,
nopūtu un lidoņu radītās skaņas.