The science of hearing - Douglas L. Oliver

Traducător: Maria Pana Corector: Bianca-Ioanidia Mirea

You hear the gentle lap of waves,

Auziţi clipocitul delicat al apei,

the distant cawing of a seagull.

croncănitura depărtată a unui pescăruş,

But then an annoying whine interrupts the peace,

dar apoi un bâzâit enervant întrerupe calmul,

getting closer, and closer, and closer.

apropiindu-se mai tare, mai tare şi mai tare

Until...whack!

până când... poc!

You dispatch the offending mosquito, and calm is restored.

„Expediaţi" ţânţarul ofensator, iar calmul este redobândit.

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

Cum aţi detectat acel zgomot de departe şi aţi găsit sursa cu o asemenea precizie?

The ability to recognize sounds and identify their location

Abilitatea de a recunoaşte sunete şi de a le identifica locaţia

is possible thanks to the auditory system.

este posibilă mulţumită sistemului auditiv.

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

Acesta constă în două părţi principale: urechea şi creierul.

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

Rolul urechii este de a converti energia sunetului în semnale neuronale.

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

Cel al creierului este să primească şi să proceseze

informațiile conţinute de acele semnale.

To understand how that works,

Pentru a înţelege cum funcționează,

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

putem urmări un sunet în călătoria sa în ureche.

The source of a sound creates vibrations

Sursa unui sunet creează vibraţii

that travel as waves of pressure through particles in air,

care călătoresc ca unde de presiune prin particulele din aer,

liquids,

prin lichide

or solids.

sau solide.

But our inner ear, called the cochlea,

Însă urechea internă, numită cohlee,

is actually filled with saltwater-like fluids.

este plină cu niște lichide precum apa sărată.

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

Așadar, prima problemă de rezolvat este conversiunea undelor sonore,

wherever they’re coming from,

de oriunde provin,

into waves in the fluid.

în unde ale fluidului.

The solution is the eardrum, or tympanic membrane,

Soluţia este timpanul sau membrana timpanică

and the tiny bones of the middle ear.

şi oscioarele din mijlocul urechii.

Those convert the large movements of the eardrum

Ele transformă marile mişcări ale timpanului

into pressure waves in the fluid of the cochlea.

în unde de presiune ale fluidului cohleei.

When sound enters the ear canal,

Când sunetul intră în canalul urechii,

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

se loveşte de timpan şi vibrează ca o tobă.

The vibrating eardrum jerks a bone called the hammer,

Vibraţia timpanului declanșează un os numit ciocanul,

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

care loveşte nicovala şi mişcă al treilea os, adică scăriţa.

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

Mișcarea sa împinge lichidul din încăperile vaste ale cohleei.

Once there,

Ajunse acolo,

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

vibraţiile sonore au fost transformate în oscilaţii ale lichidului

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

şi călătoresc precum niște unde, de la un capăt al cohleei la celălalt.

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

O suprafaţă numită membrană bazilară care cuprinde lungimea cohleei.

It’s lined with hair cells that have specialized components

E acoperită cu celule păroase care au componente specializate

called stereocilia,

numite stereocili

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

care se mişcă odată cu vibraţiile lichidului cohlear

şi ale membranei bazilare.

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

Această mişcare declanșează un semnal care călătoreşte prin celula păroasă,

into the auditory nerve,

către nervul auditiv,

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

apoi în continuare spre creier care îl interpretează drept un sunet specific.

When a sound makes the basilar membrane vibrate,

Când un sunet face ca membrana bazilară să vibreze,

not every hair cell moves -

nu se mişcă fiecare celulă păroasă,

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

ci doar unele, în funcţie de frecvenţa sunetului.

This comes down to some fine engineering.

Asta se rezumă la inginerie fină.

At one end, the basilar membrane is stiff,

La un capăt, membrana bazilară este rigidă,

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

vibrând doar ca răspuns pentru undele de scurtă durată şi de frecvenţă ridicată.

The other is more flexible,

La celălalt este mai flexibilă,

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

vibrând doar în prezenţa unei unde de durată îndelungată şi frecvenţă scăzută.

So, the noises made by the seagull and mosquito

Deci, sunetele făcute de pescăruş şi de ţânţar

vibrate different locations on the basilar membrane,

vibrează în locuri diferite ale membranei bazilare,

like playing different keys on a piano.

la fel ca apăsarea unor clape diferite de pian.

But that’s not all that’s going on.

Însă nu doar asta se întâmplă.

The brain still has another important task to fulfill:

Creierul mai are o sarcină de îndeplinit:

identifying where a sound is coming from.

identificarea locației de unde provine sunetul.

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

Pentru asta, compară sunetele care ajung la cele două urechi

to locate the source in space.

pentru a localiza sursa în spaţiu.

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

Un sunet ce vine direct din faţă va ajunge simultan la ambele urechi.

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

Veţi auzi şi aceeaşi intensitate în fiecare ureche.

However, a low-frequency sound coming from one side

Totuși, un sunet de frecvenţă mică ce vine dintr-o parte,

will reach the near ear microseconds before the far one.

va ajunge la urechea mai apropiată cu microsecunde înainte de cealaltă.

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

Şi sunetele de frecvenţă ridicată se vor auzi mai puternic în urechea apropiată

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

deoarece capul atenuează sunetul pentru urechea îndepărtată.

These strands of information reach special parts of the brainstem

Aceste informaţii ajung la părţi speciale ale trunchiului cerebral

that analyze time and intensity differences between your ears.

care analizează diferenţele de timp şi de intensitate dintre cele două urechi.

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

Transmit rezultatele analizei către cortexul auditiv.

Now, the brain has all the information it needs:

Acum, creierul are toate informaţiile de care are nevoie:

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

tiparele de activitate care ne spun ce este sunetul

and information about where it is in space.

şi informaţii despre sursa în spaţiu a acestuia.

Not everyone has normal hearing.

Nu toată lumea aude la fel.

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

Pierderea auzului e a treia cea mai comună boală cronică din lume.

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

Expunerea la sunete puternice sau medicamentele pot omorî celulele păroase,

preventing signals from traveling from the ear to the brain.

blocând transmiterea semnalelor de la ureche către creier.

Diseases like osteosclerosis freeze the tiny bones in the ear

Boli precum osteoscleroza cauzează îngroşarea oscioarele urechii,

so they no longer vibrate.

aşa că nu mai vibrează.

And with tinnitus,

Iar în cazul acufenelor,

the brain does strange things

creierul face lucruri ciudate

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

pentru a ne face să credem că există un sunet când de fapt nu este așa.

But when it does work,

Dar când funcționează normal,

our hearing is an incredible, elegant system.

auzul nostru este un sistem incredibil şi elegant.

Our ears enclose a fine-tuned piece of biological machinery

Urechile noastre anexează niște mecanisme biologice bine ajustate

that converts the cacophony of vibrations in the air around us

care transformă cacofonia vibraţiilor din aerul înconjurător

into precisely tuned electrical impulses

în impulsuri electrice reglate cu exactitate

that distinguish claps, taps, sighs, and flies.

care disting aplauzele, robinetele, oftaturile şi muştele.