İşitme

Açılış sahnesi

Gökhan bir pazar sabahı telefonu açıyor ve karşı taraf daha "alo" bile demeden, yalnızca bir nefes alışından ve ardından gelen "oğlum" kelimesinin ilk hecesinden annesini tanıyor. Annesinin sesi her zamanki gibi: biraz pürüzlü, alçak, tanıdık.

Bir mühendis olan arkadaşı, aynı hafta ona ilginç bir şey anlatıyor. Eski tip telefon hatları, sesin tamamını değil, yalnızca belirli bir frekans aralığını iletecek biçimde tasarlanmış. Bir yetişkinin konuşurken sesinin en temel titreşimi, yani perdesini belirleyen en alçak bileşeni, çoğu zaman bu aralığın altında kalıyor ve hiç iletilmiyor. Telefon, annesinin sesinin perdesini taşıyan titreşimi Gökhan'a hiç göndermiyor.

Gökhan buna inanamıyor. Annesinin sesini her zamanki perdesinde duyuyor; ne incelmiş ne kalınlaşmış. Telefon o titreşimi göndermediyse, kulağı onu nereden buldu?

Bu derste ne olacak

Bu modülün şimdiye kadarki dersleri büyük ölçüde gözün dünyayı nasıl yakaladığına baktı. Bu ders, ikinci büyük uzak duyuya, işitmeye geçiyor.

M05-D01'de işitme eşiklerinin nasıl ölçüldüğünü ve ses enerjisi ile algılanan yükseklik arasındaki ilişkinin doğrusal olmadığını görmüştük. Burada kulağın içine giriyoruz. Önce sesin fiziksel özelliklerini ve bunların algıdaki karşılıklarını ayıracağız. Sonra iç kulakta havanın titreşiminin sıvıya, oradan da sinir lifindeki elektriğe nasıl geçtiğini ve perdenin bu sinyalden nasıl çıkarıldığını göreceğiz. Ardından iki kulağın birlikte bir sesin yönünü nasıl bulduğuna geçeceğiz. Son bölümde, Gestalt dersinde söz verdiğimiz gibi, kalabalık bir ortamda birbirine karışan seslerin nasıl ayrı kaynaklara ayrıldığına ve görme ile işitmenin birbirini nasıl etkilediğine bakacağız.

Sıfır noktası

Ses, havadaki moleküllerin sıkışıp seyrelmesiyle yayılan bir basınç dalgasıdır. Bu dalganın iki temel fiziksel özelliği vardır: saniyede kaç kez titreştiği, yani frekansı, ve basınç değişiminin ne kadar büyük olduğu, yani genliği. Ama kulağın bize sunduğu şey frekans ve genlik değil, perde ve yüksekliktir.

Mekanizma

Kulağın içinde

Ses dalgası kulak kepçesinden kulak kanalına girer ve kulak zarını titreştirir. Kulak zarının arkasındaki üç küçük kemik bu titreşimi bir kaldıraç gibi güçlendirerek iç kulağa iletir. Havadaki titreşimi, iç kulağı dolduran sıvıya aktarmak bu güçlendirmeyi gerektirir; aksi hâlde enerjinin büyük kısmı geri yansırdı.

Bugün iki kuramın birlikte çalıştığı düşünülüyor. Alçak frekanslarda sinir hücrelerinin ateşleme ritmi perdeyi taşıyabiliyor; yüksek frekanslarda ise bu ritim izlenemiyor ve zarın hangi noktasının titreştiği ön plana çıkıyor. Orta aralıkta ikisi birlikte katkı yapıyor. M05-D04'te renk görmesinin iki rakip kuramının iki aşamaya dönüştüğünü görmüştük; işitmede de iki rakip açıklama, farklı frekans aralıklarını anlatan iki parçaya dönüştü.

Sesin zararı

Ses nereden geliyor?

Usta katmanı

Sesleri kaynaklarına ayırmak

Kalabalık bir ortamda kulağa ulaşan şey, aynı anda konuşan insanların, müziğin, tabak çatal seslerinin ve dışarıdan gelen trafik gürültüsünün birbirine karışmış tek bir basınç dalgası. İşitme sistemi bu tek dalgadan ayrı ayrı ses kaynakları çıkarmak zorunda.

Görme ve işitme birbirine karışır

Kanıtın sınırı

İşitmenin fizyolojisi, duyu sistemlerinin en ayrıntılı anlaşılmış alanlarından biri. Kokleanın sesi frekanslarına ayırdığı, perdenin hem titreşim noktası hem de ateşleme ritmiyle taşındığı, iki kulak arasındaki zaman ve şiddet farklarının yön bulmada kullanıldığı ve kulak kepçesinin yükseklik bilgisi sağladığı, ölçümlerle ve uygulamalarla sağlam biçimde desteklenen bulgular. Koklear implantların başarısı, bu bilginin ne kadar ileri gittiğinin canlı bir kanıtı.

Açık sorular, işitmenin daha üst aşamalarında yoğunlaşıyor. Kalabalık bir ortamda seslerin kaynaklarına nasıl ayrıldığı, dikkatin bu ayırmayı nasıl yönlendirdiği ve işitme ile görmenin nasıl birleştiği, aktif araştırma alanları. Standart testlerin göremediği gizli işitme hasarının insanlarda ne kadar yaygın olduğu ve ne kadar yakınmaya yol açtığı da tartışmalı; hayvan bulguları güçlü, ama insanlarda doğrudan ölçmek zor.

Mutlak perde ve ton dili gibi bulgular ilgi çekici, ama gruplar arasındaki karşılaştırmalara dayandıkları için nedenselliği ayırmakta zorlanıyorlar. Kulak çınlamasının mekanizması ve en etkili yönetim yolları da hâlâ araştırılıyor.

Bu ders tıbbi bir değerlendirme yerine geçmez. İşitmede bir değişiklik, kalıcı bir çınlama ya da kulakta ağrı yaşayan biri bir hekime başvurmalı; işitme kaybının erken fark edilmesi, hem işitmeyi hem de sosyal yaşamı korumak için önemli.

Gökhan'ın telefon görüşmesi, gitar, piyano ile keman, kayıttaki ses, tek kulakla duyan öğrenci, konser, metro, lokanta, mutfak, düğün ve gece odası sahneleri gündelik deneyimden kuruldu; koklea gözlemleri, kulak kepçesi kalıpları, yankıyla yön bulma, dudak etkisi, mutlak perde ve koklear implant çalışmaları ise araştırma literatürüne dayanıyor.

Kendin dene

Aklında kalsın

Ses, havadaki basınç dalgalarıdır; dalganın frekansı büyük ölçüde perdeye, genliği büyük ölçüde yüksekliğe karşılık gelir, ama algılanan perde ve yükseklik bu fiziksel özelliklerin birebir kopyası değildir.

Koklea, sesi frekans bileşenlerine ayırır: yer kuramına göre farklı frekanslar zarın farklı noktalarını titreştirir, zamanlama kuramına göre sinir hücreleri sesin ritmiyle ateşler; ikisi farklı frekans aralıklarında birlikte çalışır ve eksik temel frekansın duyulmasını mümkün kılar.

Yüksek sese maruz kalmak, çınlama geçtikten sonra bile iç kulakta kalıcı hasar bırakabilir; gürültüye bağlı işitme kaybı birikerek ortaya çıkar ve büyük ölçüde önlenebilir.

İki kulak arasındaki zaman ve şiddet farkları kaynağın yatay yönünü, kulak kepçesinin kıvrımları ise yukarıdan mı aşağıdan mı geldiğini gösterir; yetişkin işitme sistemi değişen bir kulağa göre kendini yeniden ayarlayabilir.

İşitme sistemi birbirine karışmış sesleri kaynaklarına ayırır ve görmeyle birlikte çalışır; dudak hareketleri duyduğumuz heceyi değiştirebilir ve ses gelmeyen yerde bile, kulak çınlamasında olduğu gibi, beyin kendi sesini üretebilir.

Sonraki derse köprü

Görme ve işitme, dünyayı uzaktan algılayan iki duyu. Bu dersle birlikte ikisini de içeriden tanıdık. Modülün son dersi, dünyaya çok daha yakından, temas ederek ve molekülleri yakalayarak dokunan duyulara geçiyor.

Derimizdeki algılayıcılar basıncı, titreşimi, sıcağı ve soğuğu ayırt ediyor. Bunların arasında biri, ağrı, özellikle şaşırtıcı: aynı yara, bir maçın ortasında neredeyse hiç hissedilmeyebilirken, evde, korku içinde beklerken dayanılmaz olabiliyor. Ağrının yalnızca dokudaki hasarın bir ölçüsü olmadığını, sinir sisteminin bu sinyali omurilikte bile açıp kapayabildiğini öne süren bir kuram, ağrı araştırmalarını kökünden değiştirdi. Koku ve tat ise havadaki ve yiyecekteki molekülleri tanıyan, birbirine sıkıca bağlı iki kimyasal duyu. Modülün kapanışı bu yakın duyular: dokunma, ağrı, koku ve tat.