The beautiful, mysterious science of how you hear | Jim Hudspeth

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TED


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00:00
Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez
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Traductor: Andrés Felipe Ruiz Vargas Revisor: Lidia Cámara de la Fuente
00:15
Can you hear me OK?
1
15219
1160
¿Me escuchan?
00:16
Audience: Yes.
2
16403
1166
00:17
Jim Hudspeth: OK. Well, if you can, it's really amazing,
3
17935
2659
Perfecto. Si lo pueden hacer, es asombroso,
00:20
because my voice is changing the air pressure where you sit
4
20618
4150
porque mi voz está cambiando la presión del aire donde están sentados
00:24
by just a few billionths of the atmospheric level,
5
24792
3281
en milmillonésimas del nivel atmosférico,
00:28
yet we take it for granted
6
28097
1535
aunque den por hecho
00:29
that your ears can capture that infinitesimal signal
7
29656
3375
que sus oídos pueden capturar la señal infinitesimal
00:33
and use it to signal to the brain the full range of auditory experiences:
8
33055
4500
y utilizarla para decir al cerebro el rango completo de experiencias auditivas:
00:37
the human voice, music, the natural world.
9
37579
3870
la voz humana, la música, la naturaleza.
00:42
How does your ear do that?
10
42349
1656
¿Cómo hace eso el oído?
00:44
And the answer to that is:
11
44029
1758
La respuesta es:
00:45
through the cells that are the real hero of this presentation --
12
45811
3501
por medio de células que son el centro de esta presentación:
00:49
the ear's sensory receptors,
13
49336
2197
los receptores sonsoriales del oído,
00:51
which are called "hair cells."
14
51557
2085
que se llaman "células ciliadas".
00:53
Now, these hair cells are unfortunately named,
15
53987
3665
Estas células tienen un nombre desafortunado,
00:57
because they have nothing at all to do with the kind of hair
16
57676
2849
porque ellas no tienen nada que ver con el pelo
01:00
of which I have less and less.
17
60549
1677
del que cada vez yo tengo menos.
01:02
These cells were originally named that by early microscopists,
18
62250
4947
A estas células las llamaron originalmente así los primeros microscopistas,
01:07
who noticed that emanating from one end of the cell
19
67221
3400
quienes vieron que desde un extremo de la célula
01:10
was a little cluster of bristles.
20
70645
2215
emanaba un pequeño racimo de cerdas.
01:13
With modern electron microscopy, we can see much better
21
73227
3447
con la microscopía electrónica moderna, se puede oberservar mucho mejor
01:16
the nature of the special feature that gives the hair cell its name.
22
76698
3814
la naturaleza de las características que le dan a estas células su nombre.
01:20
That's the hair bundle.
23
80536
1624
Es un conjunto de pelos.
01:22
It's this cluster of 20 to several hundred fine cylindrical rods
24
82184
6344
Es este grupo que contiene desde 20 a varios centenares de finos
01:28
that stand upright at the top end of the cell.
25
88552
2883
bastones cilíndricos están verticalmente en el extremo superior de la célula.
01:31
And this apparatus is what is responsible for your hearing me right this instant.
26
91874
5678
Y es este aparato el responsable de que Uds. me oigan en este instante.
01:38
Now, I must say that I am somewhat in love with these cells.
27
98283
3103
Confieso que de alguna manera estoy enamorado de estas células.
01:41
I've spent 45 years in their company --
28
101410
2992
He pasado 45 años en compañía de ellas.
01:44
(Laughter)
29
104426
1018
(Risas)
01:45
and part of the reason is that they're really beautiful.
30
105468
2625
Y parte de la razón es que son realmente preciosas.
01:48
There's an aesthetic component to it.
31
108117
1934
Aquí hay un componente estético.
01:50
Here, for example, are the cells
32
110075
2089
Aquí por ejemplo están las células
01:52
with which an ordinary chicken conducts its hearing.
33
112188
3229
con las que un pollo escucha.
01:55
These are the cells that a bat uses for its sonar.
34
115441
3169
Estas son las células que un murciélago utiliza para su sonar.
01:59
We use these large hair cells from a frog for many of our experiments.
35
119142
4455
Utilizamos estas largas células ciliadas de una rana para muchos experimentos.
02:03
Hair cells are found all the way down to the most primitive of fishes,
36
123621
4095
Las células ciliadas se encuentran incluso hasta en los peces más primitivos,
02:07
and those of reptiles often have this really beautiful,
37
127740
3404
y las de los reptiles usualmente tienen
02:11
almost crystalline, order.
38
131168
1868
este precioso, casi cristalino, orden.
02:13
But above and beyond its beauty,
39
133468
1941
Pero más allá de su hermosura,
02:15
the hair bundle is an antenna.
40
135433
2738
este conjunto de pelos son una antena.
02:18
It's a machine for converting sound vibrations into electrical responses
41
138195
5719
Es una máquina que convierte las vibraciones de los sonidos
en reacciones eléctricas que el cerebro puede interpretar.
02:23
that the brain can then interpret.
42
143938
1824
02:26
At the top of each hair bundle, as you can see in this image,
43
146707
3316
En la parte superior de cada conjunto de pelos, como aprecian en la imagen,
02:30
there's a fine filament connecting each of the little hairs,
44
150047
3414
existen pequeñas fibras que conectan con cada uno de los pequeños pelos,
02:33
the stereocilia.
45
153485
1676
las estereocilias.
02:35
It's here marked with a little red triangle.
46
155185
2831
Aquí están marcadas con un pequeño triángulo rojo.
02:38
And this filament has at its base a couple of ion channels,
47
158040
3759
Estas fibras tienen su base en algunos canales iónicos.
02:41
which are proteins that span the membrane.
48
161823
2688
que son proteínas que abarcan la membrana.
02:44
And here's how it works.
49
164535
1359
Aquí ven cómo funcionan.
02:47
This rat trap represents an ion channel.
50
167053
3347
Esta trampa para ratones representa un canal iónico.
02:50
It has a pore that passes potassium ions and calcium ions.
51
170424
3986
Esta tiene un poro por el que pasan iones de potasio y de calcio.
02:54
It has a little molecular gate that can be open, or it can be closed.
52
174434
4413
Tiene una pequeña puerta molecular que puede abrirse o cerrarse.
02:58
And its status is set by this elastic band which represents that protein filament.
53
178871
5529
Y su estatus lo fija esta banda elástica que representa ese filamento de proteína.
03:05
Now, imagine that this arm represents one stereocilium
54
185242
3875
Ahora imaginen que este brazo representa un estereocilio
03:09
and this arm represents the adjacent, shorter one
55
189141
3082
y este otro representa el adyacente, más corto
03:12
with the elastic band between them.
56
192247
2299
con la banda elástica entre ellos.
03:14
When sound energy impinges upon the hair bundle,
57
194570
3086
Cuando el conjunto de pelos se ve afectado por la energía del sonido,
03:17
it pushes it in the direction towards its taller edge.
58
197680
3159
lo empuja a la dirección hacia el borde más elevado.
03:20
The sliding of the stereocilia puts tension in the link
59
200863
2798
El deslice de las estereocilias ejercen tensión en el vínculo
03:23
until the channels open and ions rush into the cell.
60
203685
3067
hasta que se abre el canal y los iones se precipitan hacia la célula.
Cuando el conjunto de pelos es empujado en la dirección opuesta,
03:27
When the hair bundle is pushed in the opposite direction,
61
207255
2707
03:29
the channels close.
62
209986
1410
el canal se cierra.
03:31
And, most importantly,
63
211420
1427
Y, lo más importante,
03:32
a back-and-forth motion of the hair bundle,
64
212871
2297
el movimiento de una lado a otro del conjunto de pelos,
03:35
as ensues during the application of acoustic waves,
65
215192
4593
como resultado durante la aplicación de las ondas acústicas,
03:39
alternately opens and closes the channel,
66
219809
2521
abre y cierra el canal alternativamente.
03:42
and each opening admits millions and millions of ions into the cell.
67
222354
4193
Y cada apertura admite millones y millones de iones hacia la célula.
03:47
Those ions constitute an electrical current
68
227128
2496
Estos iones constituyen una corriente eléctrica
03:49
that excites the cell.
69
229648
1481
que excita la célula.
03:51
The excitation is passed to a nerve fiber,
70
231453
2428
Esta excitación se transmite a una fibra nerviosa,
03:53
and then propagates into the brain.
71
233905
2195
y luego se propaga hacia el cerebro.
03:57
Notice that the intensity of the sound
72
237084
2008
Observen que la intensidad del sonido
03:59
is represented by the magnitude of this response.
73
239116
2721
es representada por la magnitud de esta respuesta.
04:01
A louder sound pushes the hair bundle farther,
74
241861
2883
Un sonido fuerte empuja el conjunto de pelos más lejos,
04:04
opens the channel longer,
75
244768
1483
abre un canal más largo,
04:06
lets more ions in
76
246275
1505
permite entrar más iones
04:07
and gives rise to a bigger response.
77
247804
2576
y da lugar a una mayor respuesta.
04:12
Now, this mode of operation has the advantage of great speed.
78
252944
3767
Ahora, este modo de operación tiene la ventaja de una mayor velocidad.
04:16
Some of our senses, such as vision,
79
256735
2494
Algunos de nuestros sentidos, tales como el de la vista,
04:19
use chemical reactions that take time.
80
259253
2765
utilizan reacciones químicas que toman tiempo.
04:22
And as a consequence of that,
81
262042
1410
Y como consecuencia de esto,
04:23
if I show you a series of pictures at intervals of 20 or 30 per second,
82
263476
4330
si les muestro una serie de fotos en intervalos de 20 o 30 segundos,
04:27
you get the sense of a continuous image.
83
267830
2387
Uds. tendrán la sensación de imágenes continuas.
04:30
Because it doesn't use reactions,
84
270714
2070
Porque no utiliza reacciones,
04:32
the hair cell is fully 1,000 times faster than our other senses.
85
272808
4363
las células ciliadas son 1000 veces más rápidas que otros sentidos.
04:37
We can hear sounds at frequencies as great as 20,000 cycles per second,
86
277195
4899
Nosotros escuchamos sonidos en frecuencias hasta de 20 000 ciclos por segundo
04:42
and some animals have ever faster ears.
87
282118
2561
y algunos animales tienen un oído más rápido.
04:44
The ears of bats and whales, for example, can respond to their sonar pulses
88
284703
4802
Por ejemplo, el oído del murciélago y de la ballena puede responder a su sonar
04:49
at 150,000 cycles a second.
89
289529
3352
a 150 000 ciclos por segundo.
04:53
But this speed doesn't entirely explain why the ear performs so well.
90
293905
5583
Pero esta velocidad no explica del todo porque el oído se desempeña tan bien.
04:59
And it turns out that our hearing benefits from an amplifier,
91
299512
4300
Y resulta que nuestro oído se beneficia de un amplificador,
05:03
something called the "active process."
92
303836
2263
a veces llamado "proceso activo".
05:07
The active process enhances our hearing
93
307004
2929
El proceso activo mejora nuestra escucha
05:09
and makes possible all the remarkable features that I've already mentioned.
94
309957
4037
y permite todas las funciones destacadas que ya he mencionado.
05:15
Let me tell you how it works.
95
315034
1679
Permitanme contarles cómo funciona.
05:17
First of all, the active process amplifies sound,
96
317658
3584
En primer lugar, el proceso activo amplifica el sonido,
05:21
so you can hear, at threshold, sounds that move the hair bundle
97
321266
5039
para que oigamos, en los umbrales, en los que el sonido mueve el conjunto de pelos
simplemente a una distancia de cerca de tres tercios de un nanómetro.
05:26
by a distance of only about three-tenths of a nanometer.
98
326329
2694
05:29
That's the diameter of one water molecule.
99
329047
2529
Ese es el diámetro de una molécula de agua.
05:31
It's really astonishing.
100
331600
1380
Es realmente sorprendente.
05:33
The system can also operate
101
333883
4183
El sistema también puede funcionar
05:38
over an enormously wide dynamic range.
102
338090
3020
sobre un enorme rango dinámico.
05:41
Why do we need this amplification?
103
341927
1934
¿Por qué necesitamos esta amplificación?
05:43
The amplification, in ancient times, was useful
104
343885
3114
La amplificación, años atrás, era útil
05:47
because it was valuable for us to hear the tiger before the tiger could hear us.
105
347023
4906
porque era valioso para nosotros escuchar al tigre antes que él a nosotros.
05:51
And these days, it's essential as a distant early warning system.
106
351953
4992
Y en estos días, es esencial como sistema temprano de advertencia.
05:56
It's valuable to be able to hear fire alarms
107
356969
2863
Es útil poder escuchar las alarmas contra incendios
05:59
or contemporary dangerous such as speeding fire engines or police cars or the like.
108
359856
5916
o riesgos contemporáneos como autos de bomberos o de policía y afines.
06:06
When the amplification fails, our hearing's sensitivity plummets,
109
366542
5364
Cuando la amplificación falla, nuestra sensibilizad auditiva se desploma,
06:11
and an individual may then need an electronic hearing aid
110
371930
4291
y entonces un individuo puede necesitar un aparato auditivo electrónico
06:16
to supplant the damaged biological one.
111
376245
2713
para reemplazar el dañado.
06:19
This active process also enhances our frequency selectivity.
112
379559
4062
Este proceso activo también mejora nuestra selección de frecuencias.
06:24
Even an untrained individual can distinguish two tones
113
384022
3249
Incluso un individuo sin entrenamiento puede distinguir dos tonos
06:27
that differ by only two-tenths of a percent,
114
387295
2793
que difieren solo por dos décimas de un porcentaje,
06:30
which is one-thirtieth of the difference between two piano notes,
115
390112
4293
que equivale a una trigésima de diferencia entre dos notas de un piano,
06:34
and a trained musician can do even better.
116
394429
2338
y un músico de formación puede hacerlo incluso mejor.
06:37
This fine discrimination is useful
117
397270
2312
Esta buena discriminación es útil
06:39
in our ability to distinguish different voices
118
399606
2530
en nuestra habilidad para distinguir diferentes voces
06:42
and to understand the nuances of speech.
119
402160
2615
y para entender el matiz de una intervención.
06:44
And, again, if the active process deteriorates,
120
404799
2883
Y, nuevamente, si el proceso activo se deteriora,
06:47
it becomes harder to carry out verbal communication.
121
407706
2860
se vuelve más difícil realizar la comunicación verbal.
06:51
Finally, the active process is valuable in setting the very broad range
122
411423
4377
Finalmente, el proceso activo es valioso para configurar una gama muy amplia
06:55
of sound intensities that our ears can tolerate,
123
415824
3426
de intensidades sonoras que nuestros oídos pueden tolerar,
06:59
from the very faintest sound that you can hear, such as a dropped pen,
124
419274
3799
desde el más suave sonido que se puede detectar, como la caída de un lápiz,
07:03
to the loudest sound that you can stand --
125
423097
2215
hasta el más fuerte que se puede soportar,
07:05
say, a jackhammer or a jet plane.
126
425336
2367
como un martillo neumático o un avión.
07:07
The amplitude of sounds spans a range of one millionfold,
127
427727
5083
La amplitud sonora abarca un amplio espectro de un millón de posibilidades,
07:12
which is more than is encompassed by any other sense
128
432834
2669
que es más de lo abarcado por cualquier otro sentido.
07:15
or by any man-made device of which I'm aware.
129
435527
2800
o por cualquier dispositivo existente que yo conozca.
07:18
And again, if this system deteriorates,
130
438831
2554
Y otra vez, si este sistema se deteriora,
07:21
an affected individual may have a hard time
131
441409
2742
un individuo afectado puede tener un momento difícil
07:24
hearing the very faintest sounds
132
444175
1848
escuchando el sonida más leve
07:26
or tolerating the very loudest ones.
133
446047
3179
o tolerando sonidos muy fuertes.
07:30
Now, to understand how the hair cell does its thing,
134
450122
2691
Para entender cómo hacen esto las células ciliadas,
07:32
one has to situate it within its environment within the ear.
135
452837
3478
debemos ubicarnos dentro de su entorno dentro del oído.
07:36
We learn in school that the organ of hearing
136
456792
2352
Aprendemos en la escuela que el órgano para escuchar
07:39
is the coiled, snail-shaped cochlea.
137
459168
2752
es la cóclea, enrollada y con forma de caracol.
07:41
It's an organ about the size of a chickpea.
138
461944
2327
Es un organo del tamaño aproximado de un garbanzo.
07:44
It's embedded in the bone on either side of the skull.
139
464295
3284
Está incorporado al hueso en cada lado del cráneo.
07:48
We also learn that an optical prism
140
468211
2826
También aprendemos que un prisma óptico
07:51
can separate white light into its constituent frequencies,
141
471061
4121
puede separar la luz blanca en las frecuencias que la integran,
07:55
which we see as distinct colors.
142
475206
2438
que vemos como distintos colores.
07:58
In an analogous way,
143
478129
1671
De modo análogo,
07:59
the cochlea acts as sort of an acoustic prism
144
479824
3441
la cóclea actúa como una especie de prisma acústico
08:03
that splits apart complex sounds into their component frequencies.
145
483289
4377
que divide los sonidos complejos en las frecuencias que lo componen.
08:08
So when a piano is sounded,
146
488139
2074
Por eso cuando suena un piano,
08:10
different notes blend together into a chord.
147
490237
3236
diferentes notas se juntan en un acorde.
08:13
The cochlea undoes that process.
148
493497
1850
La cóclea deshace este proceso.
08:15
It separates them and represents each at a different position.
149
495371
3568
Esta las separa y representa cada una en una posición diferente.
08:19
In this picture, you can see where three notes --
150
499282
2322
En esta imagen pueden apreciar cuando tres notas,
08:21
middle C and the two extreme notes on a piano --
151
501628
2815
Do central y las dos notas al extremo de un piano,
08:24
are represented in the cochlea.
152
504467
1746
son representadas en la cóclea.
08:26
The lowest frequencies go all the way up to the top of the cochlea.
153
506610
3840
La frecuencia más baja alcanza la parte alta de la cóclea.
08:30
The highest frequencies, down to 20,000 Hz,
154
510474
2831
Las frecuencia más alta, que llega a 20 000 hertz,
08:33
go all the way to the bottom of the cochlea,
155
513329
2539
alcanza la parte baja de la cóclea,
08:35
and every other frequency is represented somewhere in between.
156
515892
3834
y todas las otras frecuencias se representan en la mitad entre estas.
08:40
And, as this diagram shows,
157
520171
1806
Y, como este gráfico muestra,
08:42
successive musical tones are represented a few tens of hair cells apart
158
522001
4950
las notas consecutivas, se representan con una distancia de decenas de células
08:46
along the cochlear surface.
159
526975
1852
a lo largo de la superficie cóclea.
08:49
Now, this separation of frequencies
160
529442
1877
Ahora, esta diferencia de frecuencias
08:51
is really key in our ability to identify different sounds,
161
531343
3796
es muy importante en nuestra habilidad para identificar diferentes sonidos,
porque cada instrumento musical,
08:55
because very musical instrument,
162
535163
1611
08:56
every voice,
163
536798
1217
cada voz,
08:58
emits a distinct constellation of tones.
164
538039
3074
emite una constelación característica de tonos.
09:01
The cochlea separates those frequencies,
165
541523
2702
La cóclea separa esas frecuencias,
09:04
and the 16,000 hair cells then report to the brain
166
544249
3782
y las 16 000 células ciliadas informan al cerebro
cuanto de cada una de las frecuencias está presente.
09:08
how much of each frequency is present.
167
548055
1810
09:10
The brain can then compare all the nerve signals
168
550213
3007
El cerebro puede comparar todas las señales nerviosas
09:13
and decide what particular tone is being heard.
169
553244
3173
y decidir qué tonalidad está escuchando.
09:17
But this doesn't explain everything that I want to explain.
170
557623
4189
Pero esto no explica todo lo que quiero explicar.
09:21
Where's the magic?
171
561836
1153
¿Dónde está la magia?
09:23
I told you already about the great things that the hair cell can do.
172
563013
3894
Ya he explicado las grandes cosas que las células ciliadas pueden hacer.
09:27
How does it carry out the active process
173
567463
2407
¿Cómo llevan a cabo el proceso activo
09:29
and do all the remarkable features that I mentioned at the outset?
174
569894
3669
y hacen todas esas funciones que les mencioné al principio?
09:33
The answer is instability.
175
573587
1999
La respuesta es la inestabilidad.
Antes pensábamos que el conjunto de pelos era un objeto pasivo,
09:36
We used to think that the hair bundle was a passive object,
176
576046
3134
09:39
it just sat there, except when it was stimulated.
177
579204
3281
que simplemente estaba ahí, excepto cuando era estimulado.
09:42
But in fact, it's an active machine.
178
582509
2220
Pero en realidad, es una máquina activa.
09:44
It's constantly using internal energy to do mechanical work
179
584753
3741
Constantemente utiliza energía interna para realizar el trabajo mecánico
09:48
and enhance our hearing.
180
588518
1739
y mejorar nuestra escucha.
09:50
So even at rest, in the absence of any input,
181
590281
3331
Incluso en reposo, en la ausencia de cualquier estímulo,
09:53
an active hair bundle is constantly trembling.
182
593636
2237
un conjunto de pelos activo está constantemente vibrando.
09:55
It's constantly twitching back and forth.
183
595897
2224
moviéndose constantemente de lado a otro.
09:58
But when even a weak sound is applied to it,
184
598145
2419
Pero cuando incluso un sonido débil se le aplica,
10:00
it latches on to that sound and begins to move very neatly
185
600588
3137
se concentra en ese sonido y comienza a moverse cuidadosamente
10:03
in a one-to-one way with it,
186
603749
1593
de manera unidireccional con este,
10:05
and by so doing, it amplifies the signal about a thousand times.
187
605366
4455
y al hacerlo, amplifica la señal unas mil veces.
10:10
This same instability also enhances our frequency selectivity,
188
610984
4756
Esta es la misma inestabilidad que mejora nuestra selección de frecuencias,
10:15
for a given hair cell tends to oscillate best
189
615764
2717
una célula ciliada suele oscilar mejor
10:18
at the frequency at which it normally trembles
190
618505
2850
en la frecuencia en la que normalmente vibra
10:21
when it's not being stimulated.
191
621379
1885
cuando no es estimulada.
10:25
So, this apparatus not only gives us our remarkably acute hearing,
192
625216
5382
Entonces, este aparato no solo nos da nuestra agudeza de oído,
10:30
but also gives us the very sharp tuning.
193
630622
2787
sino que también la aguda afinación.
10:37
I want to offer you a short demonstration
194
637139
2550
Yo quiero darles una breve demostración
10:39
of something related to this.
195
639713
1719
de algo relacionado con esto.
10:41
I'll ask the people who are running the sound system
196
641456
3057
Voy a pedir a las personas encargadas del sistema de sonido
10:44
to turn up its sensitivity at one specific frequency.
197
644537
3550
que suban la sensibilidad en una frecuencia específica.
10:48
So just as a hair cell is tuned to one frequency,
198
648111
3620
Para que cuando una célula ciliada se sintonce a una frecuencia,
10:51
the amplifier will now enhance a particular frequency in my voice.
199
651755
4661
el amplificador mejorará una frecuencia particular en mi voz.
10:56
Notice how specific tones emerge more clearly from the background.
200
656440
5034
Observen cómo algunos tonos específicos surgen claramente del fondo.
11:02
This is exactly what hair cells do.
201
662157
2660
Esto es lo que las células ciliadas hacen.
11:04
Each hair cell amplifies and reports one specific frequency
202
664841
4608
Cada una amplifica y reporta una frecuencia específica
11:09
and ignores all the others.
203
669473
1887
e ignora todas las demás.
11:11
And the whole set of hair cells, as a group, can then report to the brain
204
671384
4079
Y el conjunto completo de células, como grupo, reportan al cerebro
11:15
exactly what frequencies are present in a given sound,
205
675487
3057
exactamente las frecuencias que están en un sonido determinado,
11:18
and the brain can determine what melody is being heard
206
678568
2727
y el cerebro puede determinar qué melodía está siendo escuchada
11:21
or what speech is being intended.
207
681319
2479
o qué conversación está atendiendo.
11:25
Now, an amplifier such as the public address system
208
685775
3361
Un amplificador como el sistema de megafonía
11:29
can also cause problems.
209
689160
1891
puede también causar problemas.
11:31
If the amplification is turned up too far,
210
691075
2238
Si la amplificación se intensifica mucho
11:33
it goes unstable and begins to howl
211
693337
2479
se vuelve inestable y comienza a aullar
11:35
or emit sounds.
212
695840
1306
o emitir sonidos.
11:37
And one wonders why the active process doesn't do the same thing.
213
697170
3183
Y uno se pregunta por qué el proceso activo no hace lo mismo.
11:40
Why don't our ears beam out sounds?
214
700377
2601
¿Por qué nuestros oídos no emiten sonidos?
11:43
And the answer is that they do.
215
703396
1823
Y la respuesta es que lo sí lo hacen.
11:45
In a suitably quiet environment, 70 percent of normal people
216
705577
4419
En un ambiente callado, el 70 % de las personas
11:50
will have one or more sounds coming out of their ears.
217
710020
3463
tendrán uno o incluso más sonidos saliendo de sus oídos.
11:54
(Laughter)
218
714008
1350
(Risas)
11:55
I'll give you an example of this.
219
715382
2014
Les daré un ejemplo de esto.
11:59
You will hear two emissions at high frequencies
220
719811
3184
Uds. oirán dos emisiones en altas frecuencias
12:03
coming from a normal human ear.
221
723019
1774
saliendo de un oído humano normal.
12:04
You may also be able to discern background noise,
222
724817
2899
Uds. también podrán diferenciar el ruido de fondo,
12:07
like the microphone's hiss,
223
727740
1362
como el silbido del micrófono,
12:09
the gurgling of a stomach, the heartbeat, the rustling of clothes.
224
729126
3800
el sonido del estómago, el latido del corazón, el ruido de la ropa.
12:14
(Hums, microphone hiss, dampened taps, clothes rustling)
225
734951
6925
(Hums, silbido de micrófono, griferías reducidas, ruido de ropa)
12:29
This is typical.
226
749941
1152
Esto es típico.
12:31
Most ears emit just a handful of tones,
227
751117
1912
La mayoría de oídos emiten un puñado de sonidos,
12:33
but some can emit as many as 30.
228
753053
2192
pero algunas pueden llegar hasta 30.
12:35
Every ear is unique, so my right ear is different from my left,
229
755634
3282
Cada oído es único, mi oído derecho es diferente del izquierdo,
12:38
my ear is different from your ear,
230
758940
2038
mi oído es diferente del suyo,
12:41
but unless an ear is damaged,
231
761002
1448
pero a menos que se deteriore,
12:42
it continues to emit the same spectrum of frequencies
232
762474
3536
continúa emitiendo el mismo espectro de frecuencias
12:46
over a period of years or even decades.
233
766034
2488
durante años o incluso décadas.
12:49
So what's going on?
234
769031
1748
¿Pero entonces qué está pasando?
12:50
It turns out that the ear can control its own sensitivity,
235
770803
5092
Resulta que el oído puede controlar su propia sensibilidad,
12:55
its own amplification.
236
775919
1740
su propia amplificación.
12:57
So if you're in a very loud environment, like a sporting event
237
777683
3280
Incluso en un entorno muy ruidoso, como un evento deportivo
13:00
or a musical concert,
238
780987
1689
o un concierto musical,
13:02
you don't need any amplification,
239
782700
1772
no van a necesitar amplificación,
13:04
and the system is turned down all the way.
240
784496
2190
y el sistema reduce todo el tiempo.
13:07
If you are in a room like this auditorium,
241
787177
2225
Si están en una sala como este auditorio,
13:09
you might have a little bit of amplification,
242
789426
2143
posiblemente van a tener un poco de amplificación,
13:11
but of course the public address system does most of the work for you.
243
791593
3616
pero claro que el sistema de megafonía hace la mayor parte.
Y si entran a una sala totalmente silenciosa
13:15
And finally, if you go into a really quiet room
244
795233
2250
13:17
where you can hear a pin drop,
245
797507
1455
donde se puede oír la caída de un alfiler,
13:18
the system is turned up almost all the way.
246
798986
2416
el sistema vuelve a incrementarse.
13:21
But if you go into an ultraquiet room such as a sound chamber,
247
801839
3488
Pero si van a una sala muy silenciosa como una cámara de sonido,
13:25
the system turns itself up to 11,
248
805351
2407
el sistema se incremente por sí solo hasta 11,
13:27
it goes unstable
249
807782
1381
se vuelve inestable
13:29
and it begins to emit sound.
250
809187
2309
y comienza a emitir sonidos.
13:31
And these emissions constitute a really strong demonstration
251
811520
3196
Y estas emisiones constituyen una demostración contundente
13:34
of just how active the hair cell can be.
252
814740
3055
de lo activas que pueden ser las células ciliadas.
13:39
So in the last minute, I want to turn to another question that might come up,
253
819141
4536
Wn el último minuto, quiero pasar a otra pregunta que puede surgir.
13:43
which is: Where do we go from here?
254
823701
1725
¿Cuál es el siguiente paso?
13:45
And I would say that there are three issues
255
825450
2042
Yo diría que aquí hay tres cuestiones
13:47
that I would really like to address in the future.
256
827516
2777
que realmente me gustaría abordar en el futuro.
13:50
The first is: What is the molecular motor
257
830317
2383
La primera: ¿Cuál es el motor molecular
13:52
that's responsible for the hair cell's amplification?
258
832724
3276
responsable de la amplificación de la células ciliadas?
13:56
Somehow, nature has stumbled across a system
259
836024
3069
De alguna manera, la naturaleza ha vacilado entre un sistema
13:59
that can oscillate or amplify at 20,000 cycles per second,
260
839117
5221
que puede oscilar o amplificar a 20 000 ciclos por segundo,
14:04
or even more.
261
844362
1324
o incluso más.
14:06
That's much faster than any other biological oscillation,
262
846078
3183
Eso es mucho más rápido que cualquier otra oscilación biológica.
14:09
and we would like to understand where it comes from.
263
849285
2689
Y nos gustaría entender de dónde viene.
14:12
The second issue is how the hair cell's amplification is adjusted
264
852538
3838
Cómo se ajusta la amplificación de las células ciliadas es la segunda cuestión
14:16
to deal with the acoustic circumstances.
265
856400
2202
para afrontar las circunstancias acústicas.
14:19
Who turns the knob to increase or decrease the amplification
266
859051
4069
¿Quién gira el pomo para incrementar o reducir la amplificación
14:23
in a quiet or in a loud environment?
267
863144
2520
en un entorno callado o ruisodo?
14:26
And the third issue is one that concerns all of us,
268
866665
2684
Y la tarcera es una que nos inquieta a todos nosotros,
14:29
which is what we can do about the deterioration of our hearing.
269
869373
4721
que es qué podemos hacer respecto al deterioro de la escucha.
30 millones de estadounidenses,
14:34
Thirty million Americans,
270
874118
1353
14:35
and more than 400 million people worldwide,
271
875495
2802
y más de 400 millones de personas en el mundo,
14:38
have significant problems on a daily basis
272
878321
2563
tiene a diario un problema significativo
14:40
with understanding speech in a noisy environment
273
880908
2688
para entender conversaciones en entornos ruidosos
14:43
or over the telephone.
274
883620
1417
o en el teléfono.
14:45
Many have even worse deficits.
275
885553
2176
Muchos tienen mayores deficiencias.
14:47
Moreover, these deficits tend to get worse with time,
276
887753
2976
Además, estas deficiencias tienden a incrementarse con el tiempo,
14:50
because when human hair cells die,
277
890753
1977
porque cuando las células ciliadas mueren,
14:52
they're not replaced by cell division.
278
892754
2871
no son reemplazadas por división celular.
14:56
But we know that nonmammalian animals can replace their cells,
279
896045
3948
Pero sabemos que los animales no mamíferos pueden reemplazar las células,
y las células de esas criaturas mueren y son reemplazadas durante su vida,
15:00
and those creatures' cells are dying and being replaced throughout life,
280
900017
3406
15:03
so the animals maintain normal hearing.
281
903447
2375
por lo que mantienen una escucha normal.
15:06
Here's an example from a little zebra fish.
282
906587
2409
Aquí hay un ejemplo de un pequeño pez cebra.
La célula en la parte de arriba va experimentará una división
15:09
The cell at the top will undergo a division
283
909020
2625
15:11
to produce two new hair cells.
284
911669
2560
para producir dos nuevas células ciliadas.
15:14
They dance for a little bit,
285
914253
2182
Ellas bailan un rato,
15:16
and then settle down and go to work.
286
916459
2130
después se calman y se ponen a trabajar.
Por eso creemos que si podemos decodificar las señales moleculares utilizadas
15:19
So we believe that if we can decode the molecular signals that are used
287
919126
3549
15:22
by these other animals to regenerate their hair cells,
288
922699
3475
por estos otros animales para regenerar sus células ciliadas,
15:26
we'll be able to do the same thing for humans.
289
926198
2491
podremos hacer lo mismo para los humanos.
15:29
And our group and many other groups are now engaged in research
290
929048
3489
Y nuestro equipo y muchos otros están dedicados a investigar
15:32
trying to resurrect these amazing hair cells.
291
932561
2659
intentando revivir estas sorprendentes células ciliadas.
15:35
Thank you for your attention.
292
935998
1484
Muchas gracias por su atención.
15:37
(Applause)
293
937506
3113
(Aplausos)
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