Αν κάποιος γυρίσει και σου πει ότι θα σου εξηγήσει το μηχανισμό της ακοής, μάλλον βαρετός θα σου φανεί. Έτσι δεν είναι;‘Αυτή την ιστορία με το τύμπανο την έχουμε ακούσει δεκάδες φορές’, πιθανότατα θα ψιθυρίσεις. Δεν έχεις άδικο, κι εγώ παρόμοια σχόλια θα έκανα.
Τουλάχιστον μέχρι ν’ ακούσω το οκτάχρονο ξαδερφάκι μου ν’ αναρωτιέται: ‘Μα καλά, αυτό το τύμπανο, που απ’ ότι λένε όλοι είναι απλά μια μεμβράνη που πηγαίνει πέρα δώθε, πώς μπορεί και «ασχολείται» με όλους τους ήχους; Όταν ακούω μουσική και την ίδια στιγμή φωνάζει η μητέρα μου, πώς προλαβαίνει το τύμπανο και ανταποκρίνεται και στους δύο ήχους; Πώς μπορεί και τους ξεχωρίζει, οπότε εγώ καταλαβαίνω και ότι ακούω μουσική και ότι η μητέρα μου θέλει να τη χαμηλώσω;’
Όπως τις περισσότερες φορές που με ρωτάει ένα παιδί, η (τουλάχιστον από μέσα μου) απάντηση είναι η συνήθης: Έλα ντε.
Σκέτο ‘έλα ντε’;
Καμιά φορά, μετά το ‘έλα ντε’, το ψάχνω λίγο παραπάνω. Έτσι και τώρα. Και ψάχνοντας το, έμαθα ότι δεν είναι το τύμπανο αυτό που ξεχωρίζει τους ήχους. Ότι ο μηχανισμός που κάνει κάτι τέτοιο έχει το όνομα ενός Ιταλού που έζησε πριν από 150 χρόνια. Και ότι ο τρόπος που γίνεται ο διαχωρισμός των ήχων έχει σχέση με την κούνια, το αγαπημένο μου παιχνίδι όταν εγώ ήμουν 8 χρονών. Για όλα αυτά μιλάει αυτό το κείμενο. Αλλά ας τα πάρουμε από την αρχή.
Πρώτον, τα περί τυμπάνου είναι μέχρι ένα σημείο σωστά: Το τύμπανο είναι όντως μια μεμβράνη που πηγαίνει πέρα-δώθε κάθε φορά που ένας ήχος φτάνει σε αυτήν.‘Ταλαντώνεται υπό την επίδραση του ηχητικού κύματος’ θα έλεγε στην περιγραφή του ένας φυσικός. Το πιθανότερο είναι ο ίδιος φυσικός να σου έλεγε και ότι κάθε ήχος είναι ουσιαστικά ένα ‘σπρώξιμο’, το οποίο χρησιμοποιεί τον αέρα για να μεταδοθεί παντού. Επίσης, ότι συνήθως είναι λίγες οι επιφάνειες που το καταλαβαίνουν αυτό το ‘σπρώξιμο’ και ανταποκρίνονται σε αυτό. Μία από αυτές τις επιφάνειες είναι και ο ‘τυμπανικός υμένας’, αυτό που γνωρίζεις ως ‘τύμπανο’, γι’ αυτό άλλωστε και πηγαίνει πέρα δώθε.
Όταν στο τύμπανο καταφθάνουν περισσότεροι από ένας ήχοι, κάτι που φυσικά είναι ο κανόνας και όχι η εξαίρεση, το τύμπανο δεν κάνει διακρίσεις: ταλαντώνεται με τρόπο που παίρνει υπόψη του όλους τους ήχους, όλα τα ‘σπρωξίματα’ που δέχθηκε. Είναι περίπου σαν μια βάρκα, που βρίσκεται στη μέση του πελάγους: η κίνησή της μπορεί να είναι πάνω-κάτω (εξαιτίας των κυμάτων) αλλά ταυτόχρονα και προς τα μπρος ή πίσω (αν υποθέσουμε ότι κάνεις κουπί). Όσο περισσότεροι οι ήχοι, τόσο πιο πολύπλοκη η κίνηση που τελικά κάνει το τύμπανο.
Καταλαβαίνεις λοιπόν ότι το τύμπανο δεν ξεχωρίζει τους ήχους. Ίσα-ίσα: τους ‘μαζεύει’ όλους σε μία πολύπλοκη κίνηση. Η πραγματικά δύσκολη δουλειά του διαχωρισμού των ήχων πραγματοποιείται στο ‘όργανο του Κόρτι’, ένα μηχανισμό που βρίσκεται ακόμη πιο μέσα στο αυτί σου, σε μια περιοχή που για ευνόητους λόγους καλείται ‘έσω αυτί’. Η ονομασία του οφείλεται στον άνθρωπο που πρώτος εντόπισε αυτό το μηχανισμό στα θηλαστικά, τον Ιταλό ανατομιστή Μαρκίς Αλφόνσο Κόρτι (για την ιστορία, κάτι τέτοιο έγινε το 1851).
Πώς λειτουργεί το όργανο του Κόρτι;
Ας αφήσω όμως τις χρονολογίες, σημασία έχει η ουσία. Και η ουσία αφορά το πώς λειτουργεί το όργανο του Κόρτι. Δώσε βάση.
Φαντάσου ότι το όργανο του Κόρτι είναι μια κοκαλένια αίθουσα που έχει περίπου το μέγεθος ενός κέρματος των 2 λεπτών. Η αίθουσα αυτή είναι γεμάτη με ένα υγρόκαι στη μια της πλευρά έχει μια πόρτα: Η πόρτα αυτή ονομάζεται ‘ωοειδής θυρίδα’, έχει δηλαδή το σχήμα αυγού, και είναι ολόκληρη καλυμμένη από μια μεμβράνη. Αυτή η μεμβράνη είναι συνδεδεμένη, μέσω μιας ‘αλυσίδας’ που αποτελείται από τρία πολύ μικρά κόκαλα, με το τύμπανο που λέγαμε νωρίτερα.
Τέλος πάντων, το θέμα είναι ότι, αφού είναι συνδεδεμένα, η ‘ωοειδής θυρίδα’ πραγματοποιεί την ίδια περίπλοκη κίνηση που πραγματοποιεί και το τύμπανο, καθώς διάφοροι ήχοι καταφθάνουν σε αυτό. Παρόμοια κίνηση κάνει, ακολουθώντας την κίνηση της ωοειδούς θυρίδας, και το υγρό που υπάρχει μέσα στην κοκαλένια αίθουσα, στο όργανο του Κόρτι.
Προσπαθώντας λοιπόν να περιγράψουμε το πώς ακούμε, καταλήγουμε σε μία μικρή αίθουσα γεμάτη υγρό, το οποίο πηγαινοέρχεται ακολουθώντας μια περίπλοκη κίνηση. Αν προσθέσεις και ότι η εσωτερική πλευρά αυτής της αίθουσας είναι ‘στρωμένη’ από περίπου 24000 κύτταρα που θυμίζουν πολύ μικρές τρίχες, τότε πλησιάζουμε στο στόχο μας. Και αυτό γιατί καθένα από αυτά τα κύτταρα είναι ‘κουρδισμένο’ να ανταποκρίνεται σε διαφορετικό ρυθμό ‘σπρωξίματος’, δηλαδή σε διαφορετικό ήχο.
Μπορεί δηλαδή το υγρό της αίθουσας να εκτελεί μια κίνηση που είναι, για παράδειγμα, το αποτέλεσμα τριών ‘σπρωξιμάτων’, δηλαδή τριών διαφορετικών ήχων, όμως οι ήχοι αυτοί μέσα στο όργανο του Κόρτι διαχωρίζονται: καθένας απ’ τους τρεις ήχους έχει το δικό του τριχοκύτταρο, το οποίο αυτό (και μόνο αυτό) θα ανταποκριθεί στο ‘σπρώξιμό’ του συγκεκριμένου ήχου.
Και στη συνέχεια; Ε λοιπόν, απ’ τη βάση καθενός από αυτά τα τριχοκύτταρα ξεκινά ένα νεύρο, που σαν καλώδιο συνδέει το τριχοκύτταρο με τον εγκέφαλο. Μόλις το συγκεκριμένο τριχοκύτταρο κινηθεί, το σήμα μεταδίδεται μέσω του νεύρου στον εγκέφαλο και έτσι αντιλαμβάνεσαι ότι άκουσες τον αντίστοιχο ήχο.
Επίλογος
Δεν ξέρω αν κατάλαβες στην αρχή του κειμένου ότι το μικρό μου ξαδερφάκι είναι πανέξυπνο. Όταν του μίλησα για όλα αυτά, φάνηκε να έχει την απορία έτοιμη: ‘Και πώς γίνεται δηλαδή η μία τριχίτσα μέσα σε αυτή την αίθουσα να είναι κουρδισμένη σε έναν ήχο και η άλλη σε έναν άλλον;’ . Το παράδειγμα της κούνιας, τόσο οικείο στον πιτσιρικά, ήταν ιδανικό: ‘Σκέψου’, του είπα, ‘ότι ανεβαίνεις σε δύο διαφορετικές κούνιες: μία κοντή, όπως αυτή της παιδικής χαράς, και μία ψηλή, κρεμασμένη από ένα ψηλό δέντρο. Αν έρθω εγώ να σε σπρώξω για να κινηθείς, να το κάνω με τον ίδιο ρυθμό και στις δύο κούνιες;’
Το ξαδερφάκι μου το σκέφτηκε για λίγο και στη συνέχεια απάντησε: ‘Όχι! Στην ψηλή κούνια θα πρέπει να σπρώχνεις με πιο αργό ρυθμό… Ενώ στην κοντή θα πρέπει να σπρώχνεις με γρήγορο. Αλλά τι σχέση έχει αυτό με τα τριχοκύτταρα που λέγαμε;’ . ‘Έχει’, του απάντησα ‘σκέψου ότι κάθε τριχοκύτταρο είναι σαν μια κούνια, που έχει το δικό της ρυθμό που προτιμά να την σπρώχνουμε, ακριβώς επειδή έχει διαφορετικό μέγεθος από τις υπόλοιπες. Είναι μια κούνια κουρδισμένη σε ένα συγκεκριμένο ρυθμό και υπακούει μόνο σε αυτόν! Για παράδειγμα, όταν η μητέρα σου τσιρίζει, ο ήχος της φωνής της επηρεάζει μόνο τα τριχοκύτταρα που βρίσκονται στην αρχή της κοκαλένιας αίθουσας. Όταν όμως σου μιλά γλυκά, επηρεάζονται άλλα τριχοκύτταρα, αυτά που βρίσκονται στο βάθος της αίθουσας’.
http://www.openscience.gr