A ciência da audição - Douglas L. Oliver

Veja a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/the-science-of-hearing-douglas-l-oliver

A capacidade de reconhecer sons e identificar sua localização é possível graças ao sistema auditivo. Ele é composto de duas partes principais: o ouvido e o cérebro. A tarefa do ouvido é converter energia sonora em sinais neurais; a do cérebro é receber e processar as informações que esses sinais contêm. Para entender como isso funciona, Douglas L. Oliver segue um som em sua jornada até o ouvido.

Lição de Douglas L. Oliver, animação de Cabong Studios.

Você ouve o suave movimento das ondas,

o distante gralhar de uma gaivota.

Mas aí um zumbido irritante
perturba a paz,

aproximando-se, cada vez mais perto.

Até que ... kabum!

Você dá um chega pra lá no mosquito,
e a calma é restaurada.

Como você detectou aquele barulho de longe
acertando seu criador com tanta precisão?

A habilidade de reconhecer sons
e identificar sua localização

é possível graças ao sistema auditivo,

que é composto de duas partes principais:
o ouvido e o cérebro.

A tarefa do ouvido é converter
energia sonora em sinais neurais;

a do cérebro é receber e processar
a informação que esses sinais contêm.

Para entender como tudo funciona,

podemos seguir um som
em sua jornada para o ouvido.

A fonte sonora cria vibrações

que viajam como ondas de pressão
através de partículas no ar,

líquidas ou sólidas.

Mas nosso ouvido interno,
chamado de cóclea,

está, na verdade, cheio de fluidos
semelhantes à água salgada.

Então, o primeiro problema a resolver
é como converter essas ondas sonoras,

de onde quer que estejam vindo,
em ondas no fluido.

A solução é o tímpano
ou membrana timpânica,

e os ossos minúsculos do ouvido médio.

Eles convertem os grandes
movimentos do tímpano

em ondas de pressão no fluido da cóclea.

Quando o som entra no canal auditivo,

ele atinge o tímpano e o faz vibrar
como o topo de um tambor.

O tímpano vibratório sacode
um osso chamado martelo,

que atinge a bigorna e move
o terceiro osso chamado estribo.

Seu movimento empurra o fluido
para dentro das longas câmaras da cóclea.

Uma vez ali,

as vibrações sonoras finalmente foram
convertidas em vibrações de um fluido,

e elas viajam como uma onda
de um extremo ao outro da cóclea.

Uma superfície chamada membrana basilar
percorre toda a extensão da cóclea.

Ela é revestida de células ciliadas
que têm componentes especializados

chamados estereocílios,

que se movem com as vibrações
do líquido coclear e da membrana basilar.

Esse movimento dispara um sinal
que viaja pela célula ciliada

para dentro do nervo auditivo,

e em seguida, para o cérebro,
que o interpreta como um som específico.

Quando um som faz
a membrana basilar vibrar,

nem todas as células ciliadas se movem,

apenas aquelas selecionadas,
dependendo da frequência do som.

Isso se resume a uma refinada engenharia.

Numa extremidade,
a membrana basilar é rígida,

e vibra apenas em resposta
a sons de ondas de comprimento curto

e de alta frequência.

O outro é mais flexível,

e vibra apenas na presença de sons
de ondas de comprimento mais longos

e de baixa frequência.

Então, os sons feitos
pela gaivota e pelo mosquito

vibram em locais diferentes
na membrana basilar,

como quando tocamos
teclas diferentes no piano.

Mas isso não é tudo que acontece.

O cérebro ainda tem outra
tarefa importante a cumprir:

identificar de onde vem um som.

Para isso, compara os sons
entrando nos dois ouvidos

para localizar a origem no espaço.

Um som diretamente a sua frente
alcançará os dois ouvidos ao mesmo tempo.

Você também ouvirá na mesma
intensidade em cada ouvido.

Porém, um som de baixa
frequência vindo de um lado

chegará ao ouvido mais próximo
microssegundos antes do mais distante.

E sons de alta frequência soarão
com mais intensidade no ouvido próximo,

porque sua cabeça os bloqueia
do ouvido distante.

Esses filamentos de informação

alcançam partes especiais
do tronco cerebral

que analisam as diferenças de tempo
e de intensidade entre os seus ouvidos.

Eles enviam os resultados
de sua análise até o córtex auditivo.

Agora o cérebro tem todas
as informações necessárias:

os padrões de atividade
que nos dizem qual é o som

e informações sobre
onde ele está no espaço.

Nem todo mundo tem audição normal.

A perda auditiva é a terceira
doença crônica mais comum no mundo.

Exposição a ruídos altos e algumas
drogas podem matar células ciliadas

impedindo que sinais passem
do ouvido ao cérebro.

Doenças como osteosclerose
congelam os pequenos ossos no ouvido,

então eles param de vibrar.

E no caso de zumbido no ouvido,
o cérebro faz coisas estranhas

para nos levar a pensar que existe
um som quando não há nenhum.

Mas quando funciona,

nossa audição é um sistema
incrível e elegante.

Nossos ouvidos incluem uma peça
bem afinada de maquinaria biológica

que converte a cacofonia de vibrações
no ar ao nosso redor

em impulsos elétricos,
precisamente sintonizados,

que distinguem palmas,
torneiras, suspiros e moscas.