• Øret — den store kommunikationscentral
    Vågn op! – 1990 | 22. januar

    • Det indre øre — den travleste del af øret

      Fra det ovale vindue kommer man til det indre øre. De tre indbyrdes vinkelrette buer der kaldes buegangene, sætter os i stand til at holde balancen og bevare koordinationsevnen. Det er imidlertid i sneglen at selve hørelsen begynder.

      Sneglen er i virkeligheden en samling på tre væskefyldte gange eller kanaler som er rullet op i en spiral, ligesom et sneglehus. To af gangene er forbundet ved spiralens top. Når det ovale vindue, i bunden af spiralen, bliver sat i bevægelse af stigbøjlen, bevæger det sig ind og ud ligesom et stempel, hvorved der skabes hydrauliske trykbølger i væsken. Når disse bølger bevæger sig til og fra toppen, får de væggene der adskiller gangene til at vibrere.

      Langs med en af disse vægge, der kaldes basalmembranen, sidder det meget følsomme cortiske organ, der er opkaldt efter Alfonso Corti som i 1851 opdagede at dette var høresansens kommunikationscentral. Selve sanseapparatet består af rækker af følsomme hårceller, omkring 15.000 eller flere. Fra disse hårceller fører tusinder af nervefibre oplysninger om lydens frekvens, intensitet og klange til hørecentrene i hjernen.

      Mysteriet opklares

      Det forblev længe et mysterium hvordan det cortiske organ viderebringer disse komplicerede oplysninger til hjernen. Én ting var forskerne dog klar over, nemlig at hjernen ikke reagerer på mekaniske vibrationer men kun på elektrokemiske impulser. Det cortiske organ måtte på en eller anden måde omdanne basalmembranens vibrerende bevægelser til elektriske impulser og sende disse videre til hjernen.

      Det tog den ungarske forsker Georg von Békésy omkring 25 år at opklare mysteriet omkring dette lille organ. En af de opdagelser han gjorde var at de hydrauliske trykbølger, mens de bevæger sig gennem gangene i sneglen, et eller andet sted på vejen når et maksimum hvor de påvirker basalmembranen. De bølger der frembringes af højfrekvente lyde påvirker membranen nede ved sneglens bund, og bølger fra lavfrekvente lyde påvirker membranen nær sneglens top. Békésy konkluderede derfor at lydbølger med en given frekvens forårsager hydrauliske trykbølger som får basalmembranen til at vibrere på et bestemt sted, således at hårcellerne på dette sted reagerer og sender signaler til hjernen. Hårcellernes placering skulle svare til frekvensen, og antallet af hårceller som bliver påvirket skulle svare til styrken.

      Denne forklaring gælder imidlertid kun ved rene toner. De lyde der forekommer i naturen er dog sjældent rene. En oksefrøs kvæk lyder helt anderledes end et trommeslag, selv om de kan have samme frekvens. Det skyldes at enhver lyd består af en grundtone og en række overtoner. Antallet af overtoner og deres relative styrke giver hver lyd sin bestemte klang eller karakter. Derfor er vi i stand til at skelne mellem de lyde vi hører.

      Basalmembranen kan samtidig registrere alle overtonerne og oplyse hvor mange og hvilke overtoner der er til stede. Ud fra dette er det så muligt at bestemme lyden. Matematikere kalder denne proces for Fourier-analysen, efter den dygtige franske matematiker Jean-Baptiste-Joseph Fourier der levede i det 19. århundrede. Øret har dog hele tiden benyttet sig af denne matematiske metode til at analysere lyde for at kunne sende oplysningerne videre til hjernen.

      Forskerne er stadig ikke sikre på hvilken form de signaler antager som det indre øre sender til hjernen. Undersøgelser har imidlertid afsløret at alle hårcellerne udsender signaler af omtrent samme varighed og styrke. Forskerne mener derfor at det ikke er analoge signaler men at hvert enkelt signal overfører et samlet budskab til hjernen som en kode.

      For bedre at forstå dette princip, kunne man tænke på børnelegen hvor man skal gengive en historie fra den ene til den anden ned gennem en hel række. Den historie som det sidste barn i rækken hører, har ofte ingen lighed med det der oprindelig blev fortalt. Hvis man i stedet for en kompliceret historie blot videregav en kode, som for eksempel et tal, ville den formentlig ikke blive forvrænget. Dette er tilsyneladende hvad det indre øre gør.