The science of hearing - Douglas L. Oliver

Traductor: Vanessa M. Vargas Trejo Revisor: Sebastian Betti

You hear the gentle lap of waves,

Escuchas el suave ir y venir de las olas,

the distant cawing of a seagull.

el graznido distante de una gaviota.

But then an annoying whine interrupts the peace,

Pero en eso, un molesto chillido interrumpe la paz,

getting closer, and closer, and closer.

se va acercando más y más.

Until...whack!

Hasta que... ¡pam!

You dispatch the offending mosquito, and calm is restored.

Liquidas al ofensivo mosquito y regresa la calma.

How did you detect that noise from afar and target its maker with such precision?

¿Cómo detectaste ese sonido lejano y lo localizaste con tanta precisión?

The ability to recognize sounds and identify their location

La capacidad de reconocer sonidos e identificar su ubicación

is possible thanks to the auditory system.

es posible gracias al sistema auditivo.

That’s comprised of two main parts: the ear and the brain.

Se compone de dos partes principales: el oído y el cerebro.

The ear’s task is to convert sound energy into neural signals;

La tarea del oído es convertir la energía del sonido en señales neuronales;

the brain’s is to receive and process the information those signals contain.

la del cerebro es recibir y procesar la información que contienen esas señales.

To understand how that works,

Para entender cómo funciona,

we can follow a sound on its journey into the ear.

podemos seguir un sonido por su viaje dentro del oído.

The source of a sound creates vibrations

La fuente de un sonido crea vibraciones

that travel as waves of pressure through particles in air,

que viajan como ondas de presión a través de las partículas en el aire,

liquids,

líquidos,

or solids.

o sólidos.

But our inner ear, called the cochlea,

Pero nuestro oído interno, llamado cóclea,

is actually filled with saltwater-like fluids.

está lleno de fluidos parecidos al agua salada.

So, the first problem to solve is how to convert those sound waves,

Entonces, el primer problema a resolver es cómo convertir esas ondas sonoras,

wherever they’re coming from,

de donde sea que vengan,

into waves in the fluid.

en ondas del fluido.

The solution is the eardrum, or tympanic membrane,

La solución está en el tímpano, o membrana timpánica,

and the tiny bones of the middle ear.

y los pequeños huesos del oído medio.

Those convert the large movements of the eardrum

Estos convierten los movimientos largos del tímpano

into pressure waves in the fluid of the cochlea.

en ondas de presión en el líqudo de la cóclea.

When sound enters the ear canal,

Cuando el sonido entra en el canal auditivo,

it hits the eardrum and makes it vibrate like the head of a drum.

golpea el tímpano y hace que vibre como el parche de un tambor.

The vibrating eardrum jerks a bone called the hammer,

El tímpano vibrador sacude un hueso llamado "martillo",

which hits the anvil and moves the third bone called the stapes.

el cual golpea el yunque y mueve el tercer hueso llamado "estribo".

Its motion pushes the fluid within the long chambers of the cochlea.

Su movimiento empuja el fluido dentro de las largas cámaras de la cóclea.

Once there,

Una vez ahí,

the sound vibrations have finally been converted into vibrations of a fluid,

el sonido de las vibraciones finalmente se convierte en vibraciones de líquido,

and they travel like a wave from one end of the cochlea to the other.

y viajan como una onda desde un extremo de la cóclea hasta el otro.

A surface called the basilar membrane runs the length of the cochlea.

Una superficie llamada "membrana basilar" recorre la cóclea.

It’s lined with hair cells that have specialized components

Está lleno de células ciliadas que tienen componentes especializados

called stereocilia,

llamados "estereocilios",

which move with the vibrations of the cochlear fluid and the basilar membrane.

los cuales se mueven con las vibraciones de los fluidos cocleares

y de la membrana basilar

This movement triggers a signal that travels through the hair cell,

Este movimiento detona una señal que viaja a través de la célula ciliada

into the auditory nerve,

dentro del nervio auditivo,

then onward to the brain, which interprets it as a specific sound.

hasta el cerebro, el cual lo interpreta como un sonido en específico.

When a sound makes the basilar membrane vibrate,

Cuando un sonido hace vibrar la membrana basilar,

not every hair cell moves -

no todas las células ciliadas se mueven,

only selected ones, depending on the frequency of the sound.

solo las elegidas, dependiendo de la frecuencia del sonido.

This comes down to some fine engineering.

Esto se reduce a una buena ingeniería.

At one end, the basilar membrane is stiff,

En un extremo, la membrana basilar es rígida,

vibrating only in response to short wavelength, high-frequency sounds.

y vibra solo en respuesta a sonidos de alta frecuencia y menor longitud de onda.

The other is more flexible,

El otro es más flexible,

vibrating only in the presence of longer wavelength, low-frequency sounds.

vibra solo en respuesta a sonidos de baja frecuencia y mayor longitud de onda..

So, the noises made by the seagull and mosquito

Así que, los ruidos que hacen la gaviota y el mosquito

vibrate different locations on the basilar membrane,

vibran en diferentes lugares de la membrana basilar,

like playing different keys on a piano.

como al tocar diferentes teclas de un piano.

But that’s not all that’s going on.

Pero eso no es todo lo que sucede.

The brain still has another important task to fulfill:

El cerebro aún tiene que cumplir otra tarea importante:

identifying where a sound is coming from.

identificar de dónde proviene el sonido.

For that, it compares the sounds coming into the two ears

Para ello, compara los sonidos que llegan a ambos oídos

to locate the source in space.

para localizar el origen de la fuente.

A sound from directly in front of you will reach both your ears at the same time.

Un sonido que viene frente a ti llegará a ambos oídos al mismo tiempo.

You’ll also hear it at the same intensity in each ear.

También los escucharás con la misma intensidad en cada oído.

However, a low-frequency sound coming from one side

Sin embargo, un sonido de baja frecuencia que viene de un lado

will reach the near ear microseconds before the far one.

llegará unos microsegundos antes al oído más cercano.

And high-frequency sounds will sound more intense to the near ear

Y los sonidos de alta frecuencia se escucharán más intensos

en el oído cercano

because they’re blocked from the far ear by your head.

porque el cerebro los bloquea desde el oído lejano.

These strands of information reach special parts of the brainstem

Estos hilos de información llegan a partes especiales del tallo cerebral

that analyze time and intensity differences between your ears.

que analizan las diferencias del tiempo e intensidad entre los oídos.

They send the results of their analysis up to the auditory cortex.

Envían el resultado del análisis hasta la corteza auditiva.

Now, the brain has all the information it needs:

Ahora, el cerebro tiene toda la información que necesita:

the patterns of activity that tell us what the sound is,

los patrones de actividad que nos dicen qué sonido es,

and information about where it is in space.

y la información de dónde proviene ese sonido.

Not everyone has normal hearing.

No todos escuchan con normalidad.

Hearing loss is the third most common chronic disease in the world.

La pérdida de la audición es la tercera enfermedad crónica más común en el mundo.

Exposure to loud noises and some drugs can kill hair cells,

La exposición a sonidos fuertes y algunas drogas pueden matar las células ciliadas,

preventing signals from traveling from the ear to the brain.

evitando que las señales viajen por el oído hasta el cerebro.

Diseases like osteosclerosis freeze the tiny bones in the ear

Enfermedades como la osteoesclerosis inmovilizan los pequeños huesos del oído

so they no longer vibrate.

para que no vibren más.

And with tinnitus,

Y con el tinnitus

the brain does strange things

el cerebro hace cosas extrañas

to make us think there’s a sound when there isn’t one.

para hacernos pensar que hay un sonido donde no lo hay.

But when it does work,

Pero cuando funciona,

our hearing is an incredible, elegant system.

la audición es un sistema increíble y elegante.

Our ears enclose a fine-tuned piece of biological machinery

Nuestros oídos encierran una pieza afinada de una maquinaria biológica

that converts the cacophony of vibrations in the air around us

que convierte la cacofonía de las vibraciones del aire que nos rodea

into precisely tuned electrical impulses

en impulsos eléctricos ajustados con precisión

that distinguish claps, taps, sighs, and flies.

que distinguen los aplausos, los zapateados, los suspiros y las moscas.