یکی از شگفت‌انگیزترین اندامی که در بدن ما وجود دارد، گوش است. گوش ما به عنوان اندامی ظریف و حساس، می‌تواند آهسته‌ترین و بلندترین صدا را تشخیص دهد، می‌تواند تشخیص دهد که صدا از فاصله‌ی دور به گوش می‌رسد یا نزدیک، و حتی قادر است در یک اتاق پر سر و صدا، بر یک صدا تمرکز کند. گوش‌ها تنها شنوايي را براي ما امکان‌پذير نمي‌کنند. آنها به ما کمک مي‌کنند که تعادل خود را حفظ کنيم. در این مقاله قصد دارم ساختمان گوش و فرآیند شنیدن را به زبان ساده توضیح دهم.
صدا یکی از انواع انرژی است که به صورت موج حرکت می‌کند و در هوا منتشر می‌شود. امواج صدا زمانی تولید می‌شوند که مولکول‌های هوا مرتعش شوند. با جنبش مولکول‌های هوا، تغییرات بسیار کوچکی در فشار هوا به وجود می‌آید. گوش، این تغییرات کوچک را دریافت می‌کند و از آن برای انتقال طیف گسترده‌ای از تجربه‌های شنوایی همچون صدای انسان، صدای طبیعت و موسیقی به مغز استفاده می‌کند.
گوش از پنج بخش اصلی تشکيل شده است که عبارتند از: گوش خارجی، گوش مياني، گوش داخلی، عصب شنوایی و بخش‌هایی از مغز که به شنوايی و تعادل اختصاص دارند.
گوش خارجی (Outer ear) شامل لالهی گوش و مجرای گوش بیرونی است. گوش خارجی با سطح وسیع خود و شکلی همانند قیف، وظیفه‌ی جمع‌آوری هرچه بیشتر صداهای اطراف را دارد. مجرای گوش خارجی، لوله‌ای به طول دو یا سه سانتیمتر است که به اندازه‌ی یک سانتیمتر مکعب حجم دارد. با انتشار امواج صوتی در هوا، آنها به گوش ما می‌رسند و وارد گوش خارجی می‌شوند و از طریق مجرای گوش به پردهی گوش ضربه می‌زنند.
نکات جالب درباره‌ی گوش خارجی:
1) یکی دیگر از وظایف گوش خارجی، محافظت گوش در مقابل عفونت‌ها و جلوگیری از خشک شدن پوست مجرای داخلی است. گوش‌ها ماده‌ای شبیه موم یا همان جرم ترشح می‌کنند تا از گوش محافظت کنند.
2) لالهی گوش در برخی از حیوانات، متحرک است و برای جمع‌آوری امواج صوتی و تشخیص جهت صدا به‌کار می‌رود. در انسان، لالهی گوش بی‌حرکت است ولی می‌تواند تا حدودی جهت صدا را تشخیص دهد.
پردهی گوش، مرز میان گوش خارجی و گوش میانی (Middle ear) به شمار می‌آید. پردهی گوش، يک غشای نازک کشيده شده مانند پوست يک طبل است. پردهی گوش به عنوان پردهی صماخ یا حتی طبل گوش (Eardrum) نیز شناخته می‌شود.
مهم‌ترین کار گوش میانی، تبدیل امواج صوتی به لرزش است. این عمل با استفاده از پردهی گوش و استخوان‌های سه‌گانه انجام می‌شود. استخوان‌های سه‌گانه، در واقع سه استخوان ریز هستند که یکی پس از دیگری بهم متصل شده‌اند. این سه استخوان، کوچک‌ترين استخوان‌هاي بدن ما هستند که از یک طرف به پردهی گوش ارتباط دارند و از طرف دیگر به گوش داخلی مربوط هستند. نخستین استخوان، استخوان چکشی (Hammer) است که به پردهی گوش متصل است. دومین استخوان، استخوان سنداني (Anvil) و در پایان، استخوان رکابی (Stirrup) است که به خاطر شکلی که دارند اين‌چنين نام‌گذاری شده‌اند. پردهی گوش، استخوان چکشی را به لرزش در می‌آورد. همان طور که استخوان چکشی می لرزد، این لرزش صوتی را به دو استخوان کوچک دیگر انتقال می‌دهد. در ادامه، استخوان رکابی که به گوش داخلی ارتباط دارد، به درون مجرای پر از مايع گوش داخلی فشار می‌آورد.
نکات جالب درباره‌ی گوش میانی:
1) گوش میانی از هوا پر شده است. در حفره‌ی گوش میانی، مجرای باریکی وجود دارد که گوش را به قسمت پشت حلق و انتهای بینی مربوط می‌کند. به این لوله، شیپور استاش (Eustachian tube) گفته می‌شود. هوا از طریق این لوله وارد گوش می‌شود تا فشار ارتعاش‌های صوتی را که از سوی پردهی گوش وارد می‌شود، متعادل کند. در واقع شیپور استاش باعث ايجاد فشار مساوي ميان گوش مياني و محيط بيرون مي‌شود. حتما تا به حال، هنگام مسافرت با هواپیما، احساس صدايي مانند "پاپ" در گوش خود را تجربه کرده‌اید. اين صداي "پاپ" در نتيجه‌‌ی متعادل شدن فشار ميان گوش مياني و محيط بیرون ایجاد می‌شود.
2) استخوان‌های سه‌گانه شدت و دامنه‌ی ارتعاشات امواج صوتی را کاهش می‌دهند و در عوض تغییرات فشار را افزایش می‌دهند. چون سطح استخوان چکشی چهارده مرتبه از سطح پردهی گوش کوچک‍تر است بنابراین، فشار بر آن ۱۴ مرتبه بیشتر می‌شود.
بعد از این‌که امواج صوتی در گوش میانی به ارتعاش تبدیل شد، ارتعاشات وارد گوش داخلی (Inner ear) می‌شوند. گوش داخلی اصلی‌ترین قسمت گوش است. ساختمان گوش داخلی، در عمق جمجمه و درون سخت‌ترين استخوان بدن قرار گرفته و شامل حلزون شنوايي و اندام حسی مربوط به تعادل است. گوش داخلی، امواج فشاری و لرزش را به پیام‌های الکتريکي تبدیل مي‌کند.
به دلیل شباهت لوله‌ی کوچک و مارپیچ گوش داخلی به صدف حلزون، به آن حلزون گوش (Cochlea) گفته می‌شود. وقتی ارتعاشات صوتی به مایع داخل حلزون برخورد می‌کنند، مایع داخل آن شروع به لرزیدن می‌کند. سپس سلول‌های مویی را به حرکت در می‌آورند. درون حلزون گوش، هزاران گیرنده‌ی حسی وجود دارد که به آنها سلول مویی (Hair cells) می‌گويند. فعالیت سلول‌های مویی، به صورت پیام الکتریکی از طریق عصب شنوایی به مغز ارسال می‌گردد.
نکات جالب درباره‌ی گوش داخلی:
1) انواع مختلف صداها با فرکانس‌ها و شدت متفاوت اثر متفاوتی بر سلول‌های مویی دارند. صداهای زیر یا بم، سلول‌های مویی را در موقعیت‌های مختلف حلزون فعال می‌کنند. همچنین هرچه شدت و دامنه‌ی ارتعاش بیشتر باشد، فشار بیشتری بر سلول‌های مویی وارد می‌شود. از موقعیت سلول‌های مویی فعال‌شده، مغز می‌تواند اطلاعاتی درباره صدا به دست آورد و صداهایی مثل موسیقی و مکالمه را درک کند.
2) وجود سلول‌های مویی در گوش و روش عملکرد آن، سبب می‌شود حس شنوایی هزاران بار سریع‌تر از دیگر حواس ما باشد. برخی از حواس ما مثل حس بینایی از واکنش‌های شیمیایی زمان‌بری استفاده می‌کنند. ما با گوش خود می‌توانیم صداهایی با فرکانس بیست هزار سیکل در ثانیه را بشنویم. این درحالی است که اگر مجموعه‌ای از تصاویر را با سرعت 20 تا 30 عدد تصویر در هر ثانیه ببینیم، حس یک تصویر پیوسته را دریافت خواهیم کرد.
3) همان‌طور که یک منشور نوری می‌تواند نور سفید را به نورهای مجزا تفکیک کند، حلزون گوش به کمک سلول‌های مویی نیز مانند یک منشور آکوستیک، صداهای پیچیده را به فرکانس‌های سازنده‌ی آن تفکیک می‌کند.
گفته شد، سلول‌هاي مویی، ارتعاشات صوتي را که به درون مايع حلزوني رسيده است به پيام‌هاي الکتريکي تبدیل می‌کند. عصب شنوایی، پیام‌های الکتریکی را به بخش شنوايی در ساقه‌ی مغز و قشر مغز منتقل می‌کند. ساقه‌ی مغز بخشی از مغز است که نزدیک پشت گردن قرار دارد. مغز شما اين پيام‌هاي عصبي را تفسير مي‌کند و به شما مي‌گويد که در حال شنیدن چه چيزي هستید. عصب‌شناسان همچنان در جستجوی پاسخ این پرسش هستند که چگونه مغز ما، داده‌هاي خام مربوط به صدا را پردازش می‌کند.
نکات جالب درباره‌ی عصب شنوایی:
عصب شنوایی افزون بر انتقال پیام به مغز، اطلاعاتی از مغز را به سمت حلزون منتقل می‌کند. این عصب به ما کمک می‌کند تا برخی صداها را فیلتر کنیم. به عنوان نمونه، هنگام حضور در یک محیط شلوغ، به ما این امکان را می‌دهد که روی یک صدا تمرکز کنیم و سایر صداها را نادیده بگیریم.
در پایان، شما را به تماشای ویدیوی سه دقیقه‌ای زیر دعوت می‌کنم.
منابع : medel.com و ted.com
