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

Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Translator: hashem farzanefar Reviewer: Masoud Motamedifar

Can you hear me OK?

صدای من را خوب می‌شنوید؟

Audience: Yes.

حضار: بله.

Jim Hudspeth: OK. Well, if you can, it's really amazing,

خب اگر می‌توانید واقعا شگفت انگیز است،

because my voice is changing the air pressure where you sit

چون صدای من فشار هوا را در جایی که نشسته‌اید تغییر می‌دهد

by just a few billionths of the atmospheric level,

فقط تا چند میلیاردم سطح اتمسفری فشار،

yet we take it for granted

با این حال ما قدر این را نمی‌دانیم

that your ears can capture that infinitesimal signal

که گوش شما می تواند آن سیگنال‌های بی‌نهایت کوچک را بگیرد

and use it to signal to the brain the full range of auditory experiences:

و از آن برای انتقال طیف گسترده‌ای از تجارب شنوایی به مغز استفاده کند:

the human voice, music, the natural world.

صدای انسان، موسیقی، جهان طبیعی.

How does your ear do that?

گوش شما چطور این کار را می‌کند؟

And the answer to that is:

و جوابش این است:

through the cells that are the real hero of this presentation --

از طریق سلول‌هایی که قهرمان واقعی این ارائه هستند--

the ear's sensory receptors,

گیرنده‌های حسی گوش،

which are called "hair cells."

که «سلول‌های مویی» نامیده می‌شوند.

Now, these hair cells are unfortunately named,

حالا، متاسفانه این سلول‌های مویی این طور نامگذاری شده‌اند،

because they have nothing at all to do with the kind of hair

چون که اصلا هیچ ارتباطی با آن نوع مویی

of which I have less and less.

که برای من کمتر و کمتر می‌شود ندارد

These cells were originally named that by early microscopists,

در ابتدا این سلول‌ها توسط ریزبین‌های اولیه نامگذاری شده‌اند،

who noticed that emanating from one end of the cell

کسانی که متوجه شدند چیزی که از یک طرف سلول بیرون زده

was a little cluster of bristles.

دسته‌ی کوچکی از موها بود.

With modern electron microscopy, we can see much better

با میکروسکوپ الکترونی مدرن، ما می‌توانیم خیلی بهتر

the nature of the special feature that gives the hair cell its name.

ماهیت این ویژگی خاص که اسم سلول مویی را به آن می‌دهد، ببینیم.

That's the hair bundle.

این دسته‌ی مو است.

It's this cluster of 20 to several hundred fine cylindrical rods

این خوشه بیست تا چند صد میله‌ی استوانه‌ای ریز است

that stand upright at the top end of the cell.

که به حالت قائم در انتهای بالای سلول ایستاده‌اند.

And this apparatus is what is responsible for your hearing me right this instant.

و این دستگاه باعث می‌شود که شما درست در این لحظه صدای من را بشنوید.

Now, I must say that I am somewhat in love with these cells.

حالا، باید بگویم تا حدودی عاشق این سلول‌ها هستم.

I've spent 45 years in their company --

من ۴۵ سال با آنها زندگی کردم--

(Laughter)

(خنده)

and part of the reason is that they're really beautiful.

بخشی از دلیلش این است که آنها واقعا زیبا هستند.

یک مؤلفه‌ی زیبایی شناختی دارد.

There's an aesthetic component to it.

Here, for example, are the cells

اینجا، برای مثال، سلول‌هایی هستند

with which an ordinary chicken conducts its hearing.

که یک مرغ معمولی با آنها می‌شنود.

These are the cells that a bat uses for its sonar.

اینها سلول‌هایی هستند که یک خفاش برای سونار(فاصله‌یابی صوتی) خودش استفاده می‌کند

We use these large hair cells from a frog for many of our experiments.

ما این سلول‌های مویی بزرگ قورباغه را برای بسیاری از تحقیقات استفاده می‌کنیم.

Hair cells are found all the way down to the most primitive of fishes,

سلول‌های مویی در همه‌ی موجودات تا ماهی‌های نخستین هم پیدا می‌شوند،

and those of reptiles often have this really beautiful,

و سلول‌های مویی خزندگان اغلب این ترتیب زیبای،

almost crystalline, order.

تقریبا کریستالی را دارند.

But above and beyond its beauty,

ولی بسیار فراتر از زیبایی آنها،

the hair bundle is an antenna.

این دسته‌ی مویی یک آنتن است.

It's a machine for converting sound vibrations into electrical responses

و ماشینی برای تبدیل ارتعاشات صدا به پاسخ‌های الکتریکی

that the brain can then interpret.

که مغز بعدا می‌تواند آنها را تفسیر کند.

At the top of each hair bundle, as you can see in this image,

در بالای هر دسته‌ی مویی، همانطور که می‌توانید دراین تصویر ببینید،

there's a fine filament connecting each of the little hairs,

یک رشته‌ی ریز وجود دارد که هر کدام از این موهای کوچک را به هم وصل می‌کند

the stereocilia.

مژک‌های مویی استروسیلیا.

It's here marked with a little red triangle.

اینجا با یک مثلث قرمز کوچک مشخص شده است.

And this filament has at its base a couple of ion channels,

و این رشته در پایه‌ خودش دو کانال یونی دارد،

which are proteins that span the membrane.

که پروتئین‌هایی هستند که از غشا عبور می‌کنند.

And here's how it works.

و اینطور کار می‌کند.

This rat trap represents an ion channel.

این تله‌موش یک کانال یونی را نشان می‌دهد.

It has a pore that passes potassium ions and calcium ions.

منفذی برای عبور یون‌های پتاسیم و کلسیم دارد.

It has a little molecular gate that can be open, or it can be closed.

یک دریچه‌ی مولکولی کوچک دارد که می‌تواند باز یا بسته شود.

And its status is set by this elastic band which represents that protein filament.

وضعیتش با این نوار لاستیکی که نشان دهنده‌ی آن رشته‌ی پروتنین هست مشخص می‌شود.

Now, imagine that this arm represents one stereocilium

حالا، تصور کنید این دستم یک استروسیلیوم را نشان می‌دهد

and this arm represents the adjacent, shorter one

و این دستم استروسیلیوم کوتاه مجاور

with the elastic band between them.

درحالی که نوار لاستیکی بین آنها هست.

When sound energy impinges upon the hair bundle,

وقتی که انرژی صدا به این دسته‌ی مویی هجوم می‌آورد،

it pushes it in the direction towards its taller edge.

فشار را در جهت لبه‌ی بلندتر وارد می‌کند.

The sliding of the stereocilia puts tension in the link

لغزش استروسیلیوم‌ها فشار پیوسته‌ای ایجاد می‌کند

until the channels open and ions rush into the cell.

تا وقتی که کانال باز می‌شود و یون‌ها به داخل سلول هجوم می‌برند.

When the hair bundle is pushed in the opposite direction,

وقتی که دسته‌ی مویی در جهت عکس فشرده می‌شود،

the channels close.

کانال بسته می‌شود.

And, most importantly,

و از همه مهمتر،

a back-and-forth motion of the hair bundle,

حرکت عقب و جلوی دسته‌ی مو،

as ensues during the application of acoustic waves,

که در پی امواج اکوستیک ایجاد می‌شود،

alternately opens and closes the channel,

به طور متناوب کانال را باز و بسته می‌کند،

and each opening admits millions and millions of ions into the cell.

و با هر بار باز شدن میلیون‌ها میلیون یون وارد سلول می‌شوند.

Those ions constitute an electrical current

این یون‌ها جریانی الکتریکی ایجاد می‌کنند

that excites the cell.

که سلول را تحریک می‌کند.

The excitation is passed to a nerve fiber,

این تحریک به فیبر عصبی منتقل می‌شود،

and then propagates into the brain.

و بعد در مغز منتشر می‌شود.

Notice that the intensity of the sound

توجه کنید که شدت صدا

is represented by the magnitude of this response.

با بزرگی پاسخ نشان داده می‌شود.

A louder sound pushes the hair bundle farther,

یک صدای بلندتر فشار بیشتری به دسته‌ی مویی وارد می‌کند،

opens the channel longer,

کانال را مدت بیشتری باز می‌کند،

lets more ions in

یونهای بیشتری وارد می‌کند

and gives rise to a bigger response.

و پاسخ بزرگتری ایجاد می‌کند.

Now, this mode of operation has the advantage of great speed.

مزیت عمل کردن به این حالت سرعت بالای آن است.

Some of our senses, such as vision,

برخی از حواس ما، مثل بینایی،

use chemical reactions that take time.

از واکنش های شیمیایی زمان‌بری استفاده می‌کنند.

And as a consequence of that,

و در نتیجه‌ی آن،

if I show you a series of pictures at intervals of 20 or 30 per second,

اگر من یک سری تصاویر را به ترتیب ۲۰ تا یا ۳۰ تا در هر ثانیه نشان بدهم،

you get the sense of a continuous image.

شما حس یک تصویر ادامه‌دار را دریافت خواهید کرد.

Because it doesn't use reactions,

چون که (سلول مویی) از واکنش‌ها استفاده نمی‌کند،

the hair cell is fully 1,000 times faster than our other senses.

سلول‌های مویی هزار بار سریع‌تر از دیگر حواس ما هستند.

We can hear sounds at frequencies as great as 20,000 cycles per second,

می‌توانیم صداها را در فرکانس‌هایی به بزرگی ۲۰هزار سیکل بر ثانیه بشنویم،

and some animals have ever faster ears.

و بعضی حیوانات حتی گوش‌های تیزتری دارند.

The ears of bats and whales, for example, can respond to their sonar pulses

گوش خفاش‌ها و وال‌ها، برای مثال، می‌تواند به پالس‌های سونار آنها پاسخ بدهد

at 150,000 cycles a second.

در ۱۵۰هزار سیکل بر ثانیه.

But this speed doesn't entirely explain why the ear performs so well.

ولی این سرعت کاملا توضیح نمی‌دهد که چرا گوش خیلی خوب عمل می‌کند.

And it turns out that our hearing benefits from an amplifier,

و معلوم می‌شود گوش ما از یک تقویت‌کننده سود می‌برد،

something called the "active process."

چیزی به نام «فرایند فعال».

The active process enhances our hearing

فرایند فعال، شنوایی ما را تقویت می‌کند

and makes possible all the remarkable features that I've already mentioned.

و همه‌ی ویژگی‌های قابل توجهی که قبلاً ذکر کردم را ممکن می‌کند.

بگذارید بگویم چطور کار می‌کند.

Let me tell you how it works.

First of all, the active process amplifies sound,

اول از همه، فرایند فعال صدا را تقویت می‌کند.

so you can hear, at threshold, sounds that move the hair bundle

پس می‌توانید بشنوید، در آستانه، صداهایی که دسته‌ی مویی را به حرکت در می‌آورند

by a distance of only about three-tenths of a nanometer.

به اندازه‌ی فقط حدودا ۰.۳ نانومتر.

That's the diameter of one water molecule.

این قطر یک مولکول آب است.

It's really astonishing.

واقعا شگفت انگیز است.

The system can also operate

این سیستم همچنین می‌تواند

over an enormously wide dynamic range.

در یک طیف گسترده‌ی پویا عمل کند.

Why do we need this amplification?

چرا به این تقویت نیاز داریم؟

The amplification, in ancient times, was useful

تقویت، در دوران باستان مفید بود

چون برای ما با ارزش بود قبل از اینکه ببر بتواند ما را بشنود، ما صدایش را بشنویم.

because it was valuable for us to hear the tiger before the tiger could hear us.

And these days, it's essential as a distant early warning system.

و این روزها، به عنوان سامانه‌ی هشدار اولیه راه دور ضروری است.

It's valuable to be able to hear fire alarms

برای اینکه بتوانیم هشدار آتش را بشنویم

or contemporary dangerous such as speeding fire engines or police cars or the like.

یا خطرهای امروزی مثل سرعت غیرمجاز، ماشین‌های آتش نشانی، پلیس یا موارد مشابه.

When the amplification fails, our hearing's sensitivity plummets,

وقتی تقویت عمل نکند حساسیت شنوایی ما افت می‌کند،

and an individual may then need an electronic hearing aid

و شخص ممکن است بعدا به سمعک الکترونیکی نیاز داشته باشد

to supplant the damaged biological one.

تا جایگزین تقویت بیولوژیکی آسیب دیده بشود.

This active process also enhances our frequency selectivity.

این فرایند فعال همچنین قدرت انتخاب فرکانس ما را افزایش می‌دهد.

Even an untrained individual can distinguish two tones

حتی یک فرد آموزش دیده هم می‌تواند دو تن صدا را تشخیص بدهد که

that differ by only two-tenths of a percent,

فقط ۰.۲ درصد با هم تقاوت دارند،

which is one-thirtieth of the difference between two piano notes,

که ۱/۳۰ تفاوت نت های پیانو هست،

and a trained musician can do even better.

و یک موزیسین آموزش دیده می‌تواند حتی بهتر انجام دهد.

This fine discrimination is useful

این تمایز ظریف

in our ability to distinguish different voices

در توانایی ما برای تشخیص صداهای مختلف

and to understand the nuances of speech.

و برای فهمیدن تفاوت‌های ظریف گفتار مفید است.

And, again, if the active process deteriorates,

و دوباره، اگر فرایند فعال ضعیف بشود،

it becomes harder to carry out verbal communication.

برقراری ارتباط کلامی سخت‌تر می‌شود.

Finally, the active process is valuable in setting the very broad range

در نهایت، فرایند فعال با ارزش است در ایجاد طیف بسیار گسترده‌ای از

of sound intensities that our ears can tolerate,

شدت صدا که گوش‌ ما می‌تواند تحمل کند،

from the very faintest sound that you can hear, such as a dropped pen,

از کم شدت ترین صدایی که می‌توانید بشنوید، مثل افتادن خودکار،

to the loudest sound that you can stand --

تا شدیدترین صدایی که می‌توانید تحمل کنید-

say, a jackhammer or a jet plane.

مثل، یک مته‌دستی یا هواپیمای جت.

The amplitude of sounds spans a range of one millionfold,

دامنه‌ی صداها گستره‌ی یک میلیون برابر دارد،

which is more than is encompassed by any other sense

که بیشتر از هر حس دیگری هست

or by any man-made device of which I'm aware.

یا هر دستگاه ساخته‌ی دست بشر که من می‌شناسم.

And again, if this system deteriorates,

و دوباره اگر این سیستم هم ضعیف بشود،

an affected individual may have a hard time

شخص مبتلا ممکن است به سختی

hearing the very faintest sounds

همین کم شدت ترین صداها را بشنود

or tolerating the very loudest ones.

و یا آن شدیدترین صداها را تحمل کند.

حالا، برای اینکه بفهمیم سلول مویی چطور این کار را می‌کند،

Now, to understand how the hair cell does its thing,

one has to situate it within its environment within the ear.

باید آن را در محیط خودش در داخل گوش قرار داد.

We learn in school that the organ of hearing

ما در مدرسه یاد می‌گیریم که اندام شنوایی

is the coiled, snail-shaped cochlea.

حلزونی در هم پیچیده‌ای به شکل حلزون است.

It's an organ about the size of a chickpea.

اندامی به اندازه‌ی نخود است.

It's embedded in the bone on either side of the skull.

در هر دو طرف جمجمه درون استخوان تعبیه شده.

We also learn that an optical prism

ما همچنین یاد می‌گیریم که یک منشور نوری

can separate white light into its constituent frequencies,

می‌تواند نور سفید را به فرکانس‌های تشکیل دهنده‌ی آن تفکیک کند،

which we see as distinct colors.

که ما مثل نورهای مجزا می‌بینیم.

In an analogous way,

مشابه این،

the cochlea acts as sort of an acoustic prism

حلزونی مثل یک منشور آکوستیک عمل می‌کند

that splits apart complex sounds into their component frequencies.

که صداهای پیچیده را به فرکانس‌های سازنده آن تفکیک می‌کند.

So when a piano is sounded,

پس وقتی پیانویی به صدا در می‌آید،

different notes blend together into a chord.

نت‌های مختلفی در یک سیم پیانو ترکیب می‌شوند.

The cochlea undoes that process.

حلزونی این فرایند را برعکس می‌کند.

It separates them and represents each at a different position.

آنها را جدا و هر کدام را در وضعیت متفاوتی نشان می‌دهد.

در این تصویر، می--‌توانید ببینید جایی را که سه نت

In this picture, you can see where three notes --

middle C and the two extreme notes on a piano --

C میانی و دو نت انتهایی پیانو--

are represented in the cochlea.

در حلزونی نمایش داده شدند.

The lowest frequencies go all the way up to the top of the cochlea.

کمترین فرکانس‌ها در نهایت تا بالای حلزونی می‌روند.

The highest frequencies, down to 20,000 Hz,

بیشترین فرکانس‌ها، تا ۲۰ هزار هرتز،

go all the way to the bottom of the cochlea,

در نهایت تا پایین حلزونی می‌روند.

and every other frequency is represented somewhere in between.

و هر فرکانس دیگری جایی بین آنها نشان داده می‌شود.

و همان‌طور که این نمودار نشان می‌دهد،

And, as this diagram shows,

successive musical tones are represented a few tens of hair cells apart

تن‌های موسیقی پی‌درپی با فاصله‌ی چند‌ ده سلول مویی

along the cochlear surface.

در امتداد سطح حلزونی نمایش داده شده‌اند

Now, this separation of frequencies

حالا، این تفکیک فرکانس‌ها

is really key in our ability to identify different sounds,

درواقع کلید توانایی ما در تشخیص صداهای مختلف است،

because very musical instrument,

چون که هر ساز موسیقی،

every voice,

هر صدایی،

emits a distinct constellation of tones.

صورت فلکی متمایزی از تن‌ها هست.

The cochlea separates those frequencies,

حلزونی آن فرکانس‌ها را تفکیک می‌کند،

and the 16,000 hair cells then report to the brain

و ۱۶هزار سلول مویی بعد به مغز گزارش می‌دهند

how much of each frequency is present.

که هر فرکانس چقدر است.

The brain can then compare all the nerve signals

و بعد مغز می‌تواند همه‌ی پیام‌های عصبی را مقایسه کند

and decide what particular tone is being heard.

و مطمئن بشود چه تن صدایی دارد شنیده می‌شود.

But this doesn't explain everything that I want to explain.

ولی این همه‌ی چیزی که می‌خواهم بگویم را توضیح نمی‌دهد.

Where's the magic?

جادوی این کجاست؟

I told you already about the great things that the hair cell can do.

تا الان به شما درباره‌ی کارهای بزرگی که سلول مویی می‌تواند انجام بدهد گفتم.

How does it carry out the active process

چطور فرایند فعال و

and do all the remarkable features that I mentioned at the outset?

و همه‌ی ویژگی‌های قابل توجهی که در ابتدا گفتم را انجام می‌دهد؟

The answer is instability.

پاسخ بی ثباتی است.

We used to think that the hair bundle was a passive object,

ما قبلاً فکر می‌کردیم که دسته‌ی مویی یک چیز منفعل بود،

it just sat there, except when it was stimulated.

و فقط آنجا نشسته بود، به جز وقتی که تحریک می‌شد.

But in fact, it's an active machine.

ولی درواقع، یک ماشین فعال است.

It's constantly using internal energy to do mechanical work

و دائما از انرژی درونی برای انجام کارهای مکانیکی استفاده می‌کند

and enhance our hearing.

و شنوایی ما را تقویت می‌کند.

So even at rest, in the absence of any input,

پس حتی در حالت استراحت، در نبود هرگونه ورودی

an active hair bundle is constantly trembling.

یک دسته‌ی مویی فعال دائما درحال لرزیدن است.

It's constantly twitching back and forth.

دائما به عقب و جلو فشرده می‌‌شود.

But when even a weak sound is applied to it,

ولی حتی وقتی که یک صدای ضعیف روی آن اعمال می‌شود،

it latches on to that sound and begins to move very neatly

روی آن صدا قفل می‌کند و خیلی منظم شروع به حرکت می‌کند

in a one-to-one way with it,

به حالت یک به یک با آن.

and by so doing, it amplifies the signal about a thousand times.

و با انجام این کار، سیگنال را تا هزار بار قوی‌تر می‌کند.

This same instability also enhances our frequency selectivity,

دقیقا همین بی ثباتی همچنین قدرت ما را در انتخاب فرکانس افزایش می‌دهد،

for a given hair cell tends to oscillate best

برای اینکه یک سلول مویی مشخص تمایل دارد به بهترین حالت

at the frequency at which it normally trembles

در فرکانسی که در حالت طبیعی می‌لرزد

when it's not being stimulated.

وقتی که تحریک نمی‌شود، نوسان داشته باشد.

So, this apparatus not only gives us our remarkably acute hearing,

پس، این دستگاه نه تنها تیزگوشی قابل توجه ما را به ما می‌دهد،

but also gives us the very sharp tuning.

همچنین به ما قدرت کوک کردن واقعا قوی را می‌دهد.

I want to offer you a short demonstration

می‌خواهم یک نمایش کوتاه از

of something related to this.

چیزی مربوط به این به شما نشان بدهم.

I'll ask the people who are running the sound system

از افرادی که سیستم صدا را کنترل می‌کنند می‌خواهم

to turn up its sensitivity at one specific frequency.

که حساسیت آن را در یک فرکانس مشخص بالا ببرند.

So just as a hair cell is tuned to one frequency,

پس درست همان‌طور که یک سلول مویی روی یک فرکانس تنظیم می‌شود،

the amplifier will now enhance a particular frequency in my voice.

تقویت کننده حالا یک فرکانس خاص در صدای من را تقویت خواهد کرد.

Notice how specific tones emerge more clearly from the background.

توجه کنید که چطور تن‌های خاصی از پس زمینه واضح‌تر ظاهر می‌شوند.

This is exactly what hair cells do.

این دقیقا کاری است که سلول‌های مویی انجام می‌دهند.

Each hair cell amplifies and reports one specific frequency

هر سلول مویی یک فرکانس خاص را تقویت می‌کند و گزارش می‌دهد

and ignores all the others.

و تمام فرکانس‌های دیگر را نادیده می‌گیرد.

And the whole set of hair cells, as a group, can then report to the brain

و همه‌ی دسته‌ی سلول‌های مویی به عنوان یک گروه، بعد می‌توانند به مغز گزارش بدهند

exactly what frequencies are present in a given sound,

که دقیقا چه فرکانس‌هایی در یک صدا وجود دارد،

and the brain can determine what melody is being heard

و مغز می‌تواند تعیین کند چه ملودی دارد شنیده می‌شود

or what speech is being intended.

یا چه گفتاری در نظر گرفته شده.

Now, an amplifier such as the public address system

حالا، یک تقویت کننده مثل دستگاه بلندگوی اجتماعات عمومی

can also cause problems.

می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند.

If the amplification is turned up too far,

اگر تقویت افزایش بیش از حد زیادی داشته باشد،

it goes unstable and begins to howl

ناپایدار می‌شود و شروع به زوزه کشیدن می‌کند

or emit sounds.

یا صداهایی منتشر می‌کند.

And one wonders why the active process doesn't do the same thing.

و جای تعجب است که چرا فرایند فعال کار مشابه را انجام نمی‌دهد.

Why don't our ears beam out sounds?

چرا گوش‌های ما صدایی به بیرون منتشر نمی‌کند؟

And the answer is that they do.

و جواب این است که گوش‌های ما اینکار را می‌کنند.

In a suitably quiet environment, 70 percent of normal people

در یک محیط ساکت مناسب، ۷۰ درصد افراد عادی

will have one or more sounds coming out of their ears.

یک یا بیشتر از یک صدا از گوش‌های خود منتشر خواهند کرد.

(Laughter)

(خنده)

I'll give you an example of this.

مثالی از این را به شما می‌گویم.

You will hear two emissions at high frequencies

شما دو صدای ساطع شده در فرکانس بالا را خواهید شنید

coming from a normal human ear.

که از گوش طبیعی انسان می‌آید.

You may also be able to discern background noise,

شما همچنین می‌توانید صدای پس زمینه را تشخیص بدهید،

like the microphone's hiss,

مثل صدای هیس میکروفن،

the gurgling of a stomach, the heartbeat, the rustling of clothes.

غرغر کردن معده، ضربان قلب، و خش خش کردن لباس‌ها.

(Hums, microphone hiss, dampened taps, clothes rustling)

(صدای هوم، هیس میکروفن، شیر‌های آب کامل بسته نشده، خش خش لباس)

This is typical.

این طبیعی است.

Most ears emit just a handful of tones,

بیشتر گوش‌ها فقط چند تن صدا ساطع می‌کنند،

but some can emit as many as 30.

ولی بعضی گوش‌ها می‌توانند تا ۳۰ تن صدا ساطع کنند.

Every ear is unique, so my right ear is different from my left,

هر گوش منحصر به فرد است، پس گوش راست من با گوش چپ من تفاوت دارد،

my ear is different from your ear,

گوش من متفاوت از گوش شماست،

ولی مگراینکه گوش آسیب دیده باشد،

but unless an ear is damaged,

it continues to emit the same spectrum of frequencies

در غیر این صورت به انتشار همان طیف فرکانس‌ها

over a period of years or even decades.

در طول سالها یا حتی دهه ها ادامه می‌دهد.

پس چه اتفاقی دارد می‌افتد؟

So what's going on?

It turns out that the ear can control its own sensitivity,

معلوم می‌شود که گوش می‌تواند حساسیت خودش،

its own amplification.

و تقویت خودش را کنترل کند.

So if you're in a very loud environment, like a sporting event

پس اگر در یک محیط خیلی شلوغ باشید، مثل یک رخداد ورزشی،

or a musical concert,

یا یک کنسرت موسیقی،

you don't need any amplification,

به هیچ تقویتی نیاز ندارید،

and the system is turned down all the way.

و سیستم بدون محدودیت خاموش است.

If you are in a room like this auditorium,

اگر در اتاقی مثل این تالار کنفرانس باشید،

you might have a little bit of amplification,

ممکن است کمی تقویت داشته باشید،

but of course the public address system does most of the work for you.

ولی البته سیستم بلندگوی اجتماعات بخش زیادی از کار را برای شما انجام می‌دهد.

And finally, if you go into a really quiet room

و در نهایت اگر شما داخل یک اتاق واقعا ساکت بروید

where you can hear a pin drop,

جایی که می‌توانید افتادن یک گیره را بشنوید

the system is turned up almost all the way.

سیستم بدون محدودیت روشن است.

But if you go into an ultraquiet room such as a sound chamber,

ولی اگر به اتاقی فوق العاده ساکت مثل اتاق ضبط صدا بروید،

the system turns itself up to 11,

سیستم تقویت خودش رو تا ۱۱ افزایش می‌دهد،

it goes unstable

ناپایدار می‌شود

and it begins to emit sound.

و شروع می‌کند به ساطع کردن صدا.

And these emissions constitute a really strong demonstration

و صداهای ساطع شده نمایش واقعا قوی را ایجاد می‌کنند

of just how active the hair cell can be.

از این که سلول مویی واقعا چقدر می‌تواند فعال باشد.

So in the last minute, I want to turn to another question that might come up,

پس در آخرین لحظه می‌خواهم به یک سوال دیگر که ممکن است پیش بیاید بپردازم،

which is: Where do we go from here?

که این است: از اینجا به کجا می‌رویم؟

And I would say that there are three issues

و من فکر می‌کنم سه موضوع هست

that I would really like to address in the future.

که واقعا دوست دارم درآینده به آن موضوعات بپردازم.

The first is: What is the molecular motor

اولی این است: محرک مولکولی

that's responsible for the hair cell's amplification?

که وظیفه‌ی تقویت را در سلول مویی دارد چیست؟

Somehow, nature has stumbled across a system

به نحوی، طبیعت سیستمی ایجاد کرده

that can oscillate or amplify at 20,000 cycles per second,

که می‌تواند در۲۰ هزار سیکل بر ثانیه نوسان یا تقویت کند،

or even more.

یا حتی بیشتر.

That's much faster than any other biological oscillation,

این سریع‌تر از هر نوسان بیولوژیکی دیگری است،

and we would like to understand where it comes from.

و ما می‌خواهیم بدانیم که از کجا می‌آید.

The second issue is how the hair cell's amplification is adjusted

موضوع دوم این است که تقویت سلول مویی چطور صورت می‌گیرد

to deal with the acoustic circumstances.

تا با محیط‌های آکوستیک تعامل داشته باشد.

Who turns the knob to increase or decrease the amplification

چه کسی دکمه را می‌چرخاند تا تقویت را افزیش یا کاهش بدهد

in a quiet or in a loud environment?

در یک محیط آرام یا یک محیط شلوغ پر سر و صدا؟

And the third issue is one that concerns all of us,

و موضوع سوم متوجه همه‌ی ما هست،

which is what we can do about the deterioration of our hearing.

که کاری است که ما می‌توانیم انجام بدهیم درباره‌ی ضعیف شدن شنوایی‌مان.

Thirty million Americans,

سی میلیون آمریکایی،

and more than 400 million people worldwide,

و بیشتر از ۴۰۰ میلیون نفر در دنیا،

have significant problems on a daily basis

به صورت روزانه مشکلات قابل توجهی

with understanding speech in a noisy environment

در درک گفتار در محیط شلوغ

or over the telephone.

و یا در مکالمه‌ی تلفنی دارند.

Many have even worse deficits.

افراد زیادی حتی نقص‌های بیشتری دارند.

Moreover, these deficits tend to get worse with time,

علاوه براین، این نقص‌ها به مرور زمان بدتر می‌شوند،

because when human hair cells die,

چون که وقتی سلول‌های مویی انسان می‌میرند،

they're not replaced by cell division.

آنها با تقسیم سلولی جایگزین نمی‌شوند.

But we know that nonmammalian animals can replace their cells,

ولی ما می‌دانیم که غیرپستانداران می‌توانند سلول‌های خودشان را جایگزین کنند،

and those creatures' cells are dying and being replaced throughout life,

و سلول‌های آن موجودات در طول زندگی می‌میرند و جایگزین می‌شوند.

so the animals maintain normal hearing.

پس حیوانات قدرت شنوایی نرمال را حفظ می‌کنند.

Here's an example from a little zebra fish.

اینجا یک مثال از ماهی گورخری کوچک هست.

The cell at the top will undergo a division

سلولی که آن بالا هست تقسیم خواهد شد

to produce two new hair cells.

برای به وجود آوردن دو سلول مویی جدید.

They dance for a little bit,

برای مدتی می‌رقصند،

and then settle down and go to work.

و بعد آرام می‌گیرند و می‌روند سر کارشان.

So we believe that if we can decode the molecular signals that are used

بنابراین باور داریم می‌توانیم سیگنال‌های مولکولی استفاده شده

by these other animals to regenerate their hair cells,

در این حیوانات دیگر را برای بازسازی سلول‌های مویی آنها رمزگشایی کنیم.

we'll be able to do the same thing for humans.

و می‌توانیم همین کار را برای انسان‌ها انجام بدهیم

And our group and many other groups are now engaged in research

و گروه ما و بسیاری گروه‌های دیگر حالا مشغول تحقیق

trying to resurrect these amazing hair cells.

و در تلاش برای احیا کردن این سلول‌های مویی شگفت انگیز هستند.

Thank you for your attention.

ممنونم از توجه شما.

(Applause)

(تشویق)