Duymanın Bilimi - Douglas L. Oliver

Tam dersi görüntüleyin: https://ed.ted.com/lessons/the-science-of-hearing-douglas-l-oliver

Sesleri tanıma ve konumlarını belirleme yeteneği işitsel sistem sayesinde mümkündür. İşitsel sistem iki ana bölümden oluşur: Kulak ve beyin. Kulağın görevi, ses enerjisini sinirsel sinyallere dönüştürmektir; beyinin görevi ise, bu sinyallerin içerdiği bilgileri almak ve işlemektir. Bunun nasıl çalıştığını anlamak için Douglas L. Oliver, kulağın içine yaptığı yolculukta bir sesi takip ediyor.

Ders Douglas L. Oliver, animasyon Cabong Studios tarafından yapılmıştır.

Nazikçe çarpan dalga seslerini duyuyorsun,

martıların uzaktan gelen
seslerini duyuyorsun.

Fakat rahatsız edici bir vızıldama
bütün huzuru bozuyor,

gitgide yaklaşıyor, yaklaşıyor,
yaklaşıyor.

Pat diye vurana kadar!

Can sıkıcı sivrisineği öldürüyorsun
ve huzur geri geliyor.

Bu sesi uzak mesafeden nasıl fark ettin
ve sesi yapanı nasıl anladın?

Sesleri fark etmek ve lokasyonunu bulmak

işitme sistemi sayesinde mümkün olur.

İki ana kısmı vardır: Kulak ve beyin.

Kulağın görevi ses enerjisini
sinirsel sinyale dönüştürmektir;

beynin görevi, sinyallerin içerdiği
bilgiyi almak ve işlemektir.

Nasıl çalıştığını anlamak için,

sesin kulağa olan yolculuğunu
takip edebiliriz.

Bir sesin kaynağı, havadaki, sıvılardaki

veya katı parçacıklardaki
basınç dalgaları olarak

hareket eden

titreşimleri yaratır.

Fakat koklea denen iç kulağımız

aslında tuzlu suya benzer
sıvılar ile doludur.

Yani, çözülmesi gereken ilk problem,
ses dalgalarını

nereden gelirlerse gelsinler,

sıvıdaki dalgalara dönüştürmektir.

Çözüm kulak zarı veya timpanik membran

ve orta kulağın minik kemikleridir.

Bunlar kulak zarının büyük hareketlerini

koklea sıvısındaki
basınç dalgalarına dönüştürür.

Ses kulak kanalına girdiğinde

kulak zarına çarpar
ve davulun üstü gibi titreşir.

Titreşimli kulak zarı, çekiç adı verilen,
örseye çarpan kemiği titreştirir

ve üzengi adı verilen
üçüncü kemiği hareket ettirir.

Hareketi, sıvıyı kokleanın
uzun odacıklarına iter.

Bir kez oraya ulaşınca,

ses titreşimleri en sonunda
bir sıvının titreşimlerine dönüşür

ve kokleanın bir ucundan diğerine
bir dalga gibi hareket ederler.

Bazilar membran denilen bir yüzey,
koklea uzunluğunu yönetir.

Koklear sıvının ve bazilar membranın
titreşimleriyle hareket eden,

stereosilya adı verilen

özel bileşenlere sahip
saç hücreleri ile kaplıdır.

Bu hareket saç hücresinden,
işitsel sinire,

daha sonra beyine doğru giden

ve onu belirli bir ses olarak
yorumlayan bir sinyali tetikler.

Bir ses, bazilar membranı
titreştirdiğinde,

her bir saç hücresi hareket etmez -

sesin frekansına bağlı olarak yalnızca
seçilmiş olanlar dışında.

Bu iyi bir mühendislik demek.

Bir ucunda, bazilar membran serttir,

sadece kısa dalga boyuna, yüksek
frekanslı seslere tepki olarak titreşir.

Diğer ucu ise daha esnektir

ve sadece daha uzun dalga boylu, düşük
frekanslı seslerin varlığında titreşir.

Bu nedenle, martı ve sivrisinek
tarafından yapılan sesler,

bazilar membrandaki
farklı yerleri titreştirir,

bir piyanoda farklı tuşlar çalmak gibi.

Fakat olan biten sadece bu değildir.

Beynin gerçekleştirmesi gereken
bir tane daha önemli görevi vardır:

Sesin nereden geldiğini tanımlamak.

Bunun için, kaynağı boşlukta bulmak için

iki kulağa gelen sesleri karşılaştırır.

Doğrudan önünüzden gelen bir ses,
aynı anda iki kulağınıza da ulaşacaktır.

Ayrıca her kulağınızda aynı
yoğunlukta duyarsınız.

Bununla birlikte, bir taraftan
gelen düşük frekanslı ses,

uzak olandan mikrosaniyeler önce
yakındaki kulağa ulaşacaktır.

Yüksek frekanslı sesler,
kafanız tarafından uzak kulaktan

bloke oldukları için yakın
kulağa daha yoğun gelir.

Bu bilgi dizileri, kulaklarınız arasındaki
zaman ve yoğunluk farklılıklarını

analiz eden beyin sapının
özel kısımlarına ulaşır.

Analiz sonuçlarını
işitme korteksine gönderirler.

Beyin ihtiyacı olan bilgilere sahiptir:

Aktivitenin düzeni sesin
ne olduğunun söyler

ve sesin boşlukta nerede
olduğunun bilgisini verir.

Herkes normal duymaya sahip değildir.

İşitme kaybı dünyadaki en
yaygın üçüncü kronik hastalıktır.

Yüksek ses maruz kalmak ve bazı
ilaçlar işitme kıllarını öldürebilir,

bu da sinyallerin kulaktan
beyne gitmesini önler.

Osteoskleroz gibi hastalıklar,
kulaktaki minik kemikleri dondurur,

böylece titreşmezler.

Kulak çınlaması ile

beyin ses olmadığı zaman

bir ses olduğunu düşünmemizi
sağlayan garip şeyler yapar.

Ama işini yaptığı zaman,

işitmemiz inanılmaz,
çok iyi bir sistemdir.

Kulaklarımız, etrafımızdaki
havadaki titreşimlerin kakofonisini,

alkışları, muslukları, iç çekmeleri
ve sinekleri birbirinden ayıran

hassas şekilde ayarlanmış
elektriksel impulslara dönüştüren

ince ayarlı bir biyolojik
makine parçasını içine alır.