The science of hearing - Douglas L. Oliver

Traducteur: Elisabetta Siagri Relecteur: eric vautier

You hear the gentle lap of waves,

Tu entends le gentil mouvement des vagues,

the distant cawing of a seagull.

le cri lointain d'un goéland.

But then an annoying whine interrupts the peace,

Mais après, un bruit strident interrompt le calme,

getting closer, and closer, and closer.

s'approchant encore et encore et encore.

Until...whack!

Jusqu'à ce que... Clap!

You dispatch the offending mosquito, and calm is restored.

Tu t'es débarrassé du moustique irritant et le calme est rétabli.

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

Comment as-tu pu détecter ce son au loin

et comprendre qui le produisait avec cette précision ?

The ability to recognize sounds and identify their location

La capacité de reconnaître les sons et d'identifier leur position

is possible thanks to the auditory system.

est possible grâce au système auditif.

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

Il est formé de deux parties principales : l'oreille et le cerveau.

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

Le rôle de l'oreille est de transformer l'énergie sonore en signaux nerveux ;

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

tandis que le cerveau reçoit et traite les infos contenues dans ces signaux.

To understand how that works,

Pour comprendre comment ça marche,

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

on peut suivre un son dans son voyage vers l'oreille.

The source of a sound creates vibrations

La source d'un son produit des vibrations

that travel as waves of pressure through particles in air,

qui voyagent sous forme d'ondes de pression

à travers des particules dans l'air, dans les liquides

liquids,

or solids.

ou dans les solides.

But our inner ear, called the cochlea,

Mais l'oreille interne, appelée cochlée,

is actually filled with saltwater-like fluids.

est en réalité remplie de fluides salés.

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

Le premier problème est de comprendre comment transformer ces ondes sonores,

wherever they’re coming from,

peu importe d'où elles proviennent,

into waves in the fluid.

en ondes dans le fluide.

The solution is the eardrum, or tympanic membrane,

La solution est une membrane, le tympan,

and the tiny bones of the middle ear.

et les osselets de l'oreille moyenne.

Those convert the large movements of the eardrum

Ceux-ci transforment les larges mouvements du tympan

into pressure waves in the fluid of the cochlea.

en ondes de pression dans le fluide de la cochlée.

When sound enters the ear canal,

Quand le son entre dans le conduit auditif,

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

il frappe le tympan et le fait vibrer comme une peau de tambour.

The vibrating eardrum jerks a bone called the hammer,

Le tympan vibrant tape un osselet appelé marteau,

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

qui frappe l'enclume et fait bouger le troisième osselet appelé étrier.

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

Ce mouvement pousse le fluide dans les cavités de la cochlée.

Once there,

Une fois là,

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

les vibrations sonores ont finalement été transformées en vibrations d'un fluide,

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

et elles voyagent sous forme d'onde d'une extrémité à l'autre de la cochlée.

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

Une surface appelée membrane basilaire recouvre la longueur de la cochlée.

It’s lined with hair cells that have specialized components

Elle est revêtue de cellules ciliées qui ont des composants spécialisés

called stereocilia,

appelés stéréocils,

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

qui bougent avec les vibrations du fluide cochléaire et de la membrane basilaire.

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

Ce mouvement déclenche un signal qui voyage à travers les cellules ciliées,

into the auditory nerve,

vers le nerf auditif,

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

et puis vers le cerveau, qui l'interprète comme un son spécifique.

When a sound makes the basilar membrane vibrate,

Lorsqu'un son fait vibrer la membrane basilaire,

not every hair cell moves -

pas toutes les cellules ciliées bougent,

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

seulement celles sélectionnées, selon la fréquence du son.

This comes down to some fine engineering.

C'est un bel exemple d'ingénierie.

At one end, the basilar membrane is stiff,

D'un côté, la membrane basilaire est rigide,

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

et elle vibre juste en réponse à des sons à longueur d'onde courte

et à haute fréquence.

The other is more flexible,

L'autre est plus flexible

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

et vibre juste en présence de sons à basse longueur d'onde et fréquence.

So, the noises made by the seagull and mosquito

Les sons faits par le goéland et le moustique

vibrate different locations on the basilar membrane,

font vibrer de zone différentes sur la membrane basilaire,

like playing different keys on a piano.

comme si on jouait de différentes touches sur un piano.

But that’s not all that’s going on.

Mais ce n'est pas tout.

The brain still has another important task to fulfill:

Le cerveau doit encore remplir une tâche :

identifying where a sound is coming from.

identifier la source du son.

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

Pour cela, il compare les sons qui arrivent aux deux oreilles

to locate the source in space.

pour localiser la source dans l'espace.

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

Un son qui vient d'en face va atteindre les deux oreilles en même temps.

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

Et il aura la même intensité dans chaque oreille.

However, a low-frequency sound coming from one side

Mais un son à basse fréquence qui arrive d'un côté

will reach the near ear microseconds before the far one.

atteindra l'oreille plus proche quelques microsecondes avant l'autre oreille.

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

Et les sons à haute fréquence seront plus intenses dans l'oreille plus proche

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

parce que la tête les bloque.

These strands of information reach special parts of the brainstem

Ces infos arrivent à des parties spécifiques du tronc cérébral

that analyze time and intensity differences between your ears.

qui analysent les différences de temps et d'intensité entre les oreilles.

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

Elles envoient les résultats de leur analyse au cortex auditif.

Now, the brain has all the information it needs:

Maintenant, la cerveau a toutes les informations dont il a besoin :

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

les modèles d'activité qui nous disent quel est le son

and information about where it is in space.

et les informations pour le localiser.

Not everyone has normal hearing.

Tout le monde n'a pas une audition normale.

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

La perte auditive est la troisième maladie chronique la plus commune au monde.

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

L'exposition à des bruits intenses et certaines drogues

peut tuer les cellules ciliées,

preventing signals from traveling from the ear to the brain.

empêchant aux signaux de voyager de l'oreille au cerveau.

Diseases like osteosclerosis freeze the tiny bones in the ear

Des maladies comme l'ostéosclérose bloquent les osselets dans l'oreille

so they no longer vibrate.

qui ne peuvent plus vibrer.

And with tinnitus,

Dans le cas de l'acouphène,

the brain does strange things

le cerveau fait des choses bizarres

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

pour nous faire croire qu'il y a un son quand il n'y en a pas.

But when it does work,

Mais, quand il fonctionne,

our hearing is an incredible, elegant system.

notre ouïe est un système incroyable et élégant.

Our ears enclose a fine-tuned piece of biological machinery

Nos oreilles englobent une pièce affinée de machinerie biologique

that converts the cacophony of vibrations in the air around us

qui transforme la cacophonie des vibrations dans l'air autour de nous

into precisely tuned electrical impulses

en impulsions électriques parfaitement accordées

that distinguish claps, taps, sighs, and flies.

qui distinguent applaudissements, coups, soupirs et mouches.