كيف يعمل الجهاز السمعي
الجهاز السمعي يجعلنا نسمع ارتطام الأمواج اللطيف، ونعيق طائر النورس البعيد، ولكن يأتي بعد ذلك طنين مزعج يعكر الصفو.
ويقترب أكثر فأكثر فأكثر، ثم …( صفعة) لقد قضيت على البعوضة المزعجة وعاد الهدوء.
كيف أمكنك كشف ذلك الضجيج من بعيد واستهداف مصدره بهذه الدقة؟
إن القدرة على التعرف على الأصوات وتحديد موقعها ممكنة بفضل الجهاز السمعي Auditory System.
أقسام الجهاز السمعي
يتكون الجهاز السمعي من جزئين رئيسيين: الأذن والدماغ.
مهمة الأذن تحويل الطاقة الصوتية إلى إشارات عصبية. أما مهمة الدماغ فهي تلقي المعلومات التي تحتوي عليها تلك الإشارات ومعالجتها.
لفهم كيفية عمل ذلك يمكننا تتبع صوت ما في رحلته إلى داخل الأذن.
كيف نسمع الأصوات
يخلق مصدر الصوت اهتزازات تنتقل على هيئة موجات من الضغط خلال الجسيمات الموجودة في الهواء أو السوائل أو المواد الصلبة.
لكن أذننا الداخلية والتي تسمى القوقعة Cochlea، مملوءة في الواقع بسوائل تشبه المياه المالحة.
وهكذا فإن أول مشكلة يجب حلها هي كيفية تحويل تلك الموجات الصوتية، أياً كان مصدرها، إلى موجات في السائل.
الحل هو طبلة الأذن Eardrum أو الغشاء الطبلي Tympanic Membrane، والعظام الصغيرة في الأذن الوسطى.
فهي تحوّل الحركات الكبيرة لطبلة الأذن إلى موجات ضغط في سائل القوقعة. وعندما يدخل الصوت قناة الأذن يطرق طبلة الأذن ويجعلها تهتز مثل جلد الطبول.
ترجّ طبلة الأذن المهتزة عظمة تدعى المطرقة Hammer التي تطرق السندان Anvil وتحرك العظمة الثالثة المسماة عظمة الركاب Stapes.
تدفع حركتها السائل بداخل حجرات القوقعة الطويلة، بمجرد وصولها هناك تكون الاهتزازت الصوتية قد تحولت أخيراً إلى اهتزازات في السائل.
وتنتقل مثل الموجة من أحد طرفي القوقعة إلى الطرف الآخر.
يوجد سطح يسمى الغشاء القاعدي Basilar Membrane ممتد على طول القوقعة مبطّن بخلايا شعرية Hair Cells تحتوي على مكونات متخصصة.
تسمى الأهداب المجسّمة Stereo cilia والتي تتحرك مع اهتزازات السائل القوقعي والغشاء القاعدي.
تحفّز هذه الحركة إشارة تنتقل عبر الخلية الشعرية إلى العصب السمعي Auditory Nerve ثم إلى الدماغ ليفسر أنه صوت معين.
عندما يسبب صوت ما اهتزاز الغشاء القاعدي لا تتحرك كل خلية شعرية بل خلايا مختارة فقط بحسب ترد الصوت، يعتمد هذا على شيء من الهندسة الدقيقة.
عند إحدى النهايتين، يكون الغشاء القاعدي قاسياً، فيهتز فقط استجابة للأصوات عالية التردد الطول الموجي القصير.
أما عند الأخرى فهو أكثر مرونة، فيهتز فقط في وجود الأصوات منخفضة التردد ذات الطول الموجي الأطول.
فالأصوات الصادرة من طائر النورس والبعوضة تهز مواقع مختلفة على الغشاء القاعدي، مثل عزف مفاتيح مختلفة على البيانو.
تحديد مصدر الصوت
لكن هذا ليس كل ما يجري، لا يزال على الدماغ إنجاز مهمة أخرى هامة وهي تحديد مصدر الصوت.
لتحقيق ذلك فهو يقارن الأصوات الآتية إلى الأذنين لتحديد المصدر في الفراغ.
إن صوتاً صادراً من أمامك مباشرة سيصل إلى أذنيك كلتيهما في نفس الوقت. ستسمعه أيضاً بنفس الشدة في كل أذن.
أما صوت منخفض التردد قادم من جانب واحد، سيصل إلى الأذن القريبة قبل البعيدة بأجزاء من المليون من الثانية.
أما الأصوات عالية التردد فستبدو أشد للأذن القريبة لأن رأسك تحجبها عن الأذن البعيدة.
تصل خيوط المعلومات هذه إلى أجزاء خاصة من جذع الدماغ تحلل اختلافات الوقت والحدة بين أذنيك.
ثم ترسل نتائج التحليل إلى القشرة السمعية Auditory Cortex، الآن أصبح لدى الدماغ جميع المعلومات التي يحتاجها:
أنماط النشاط التي تعرفنا طبيعة الصوت، ومعلومات عن موقعه في الفراغ.
تأثير الأمراض والأدوية على الجهاز السمعي
لا يتمتع الكل بسمع طبيعي، فقدان السمع هو ثالث أكثر الأمراض المزمنة شيوعاً في العالم.
التعرض لضوضاء عالية وبعض الأدوية يمكن أن يقتل الخلايا الشعرية، مما يمنع الإشارات من الانتقال من الأذن إلى الدماغ.
يجمّد مرض تصلب العظام Osteosclerosis العظام الصغيرة في الأذن، فتتوقف عن الاهتزاز.
ومع طنين الأذن Tinnitus يقوم الدماغ بأفعال غريبة تجعلنا نعتقد أن هناك صوتاً غير موجود فعلاً.
لكن عندما يعمل الجهاز السمعي بكفاءة فإن سمعنا هو نظام أنيق مذهل.
تتضمن آذاننا آلة بيولوجية مضبوطة بعناية، تحول نشاز الاهتزازات في الهواء من حولنا إلى نبضات كهربائية مضبوطة بدقة.
تميّز بين التصفيق والدق والآهات والذباب.
المصدر
كاتب المقال: ميليا عبد الغني
جميع حقوق الملكية الفكرية والنشر محفوظة لموقع غدق www.ghadk.com
يمنع منعاً باتاً نقل أو نسخ هذا المحتوى تحت طائلة المسائلة القانونية والفكرية
يمكنكم دعم الموقع عن طريق الاشتراك في صفحة الفيس بوك Facebook وحساب الانستغرام Instagram وحساب تويتر Twitter
للتواصل والاستفسار والدعم التواصل على البريد التالي : ghadak.site@gmail.com
