Para la mayoría de las personas, la audición es el segundo sentido más importante. La importancia de la comunicación verbal la hace, en algunos aspectos, más importante que la visión.
Los estímulos acústicos también aportan información acerca de las cosas que están ocultas a la vista, y nuestros oídos trabajan igual de bien en la oscuridad.
El estímulo
Nosotros oímos sonidos, que producen los objetos que vibran y ponen en movimiento las moléculas de aire. Cuando un objeto vibra, sus movimientos hacen que las moléculas de aire que lo rodean se condensen y se alteren (se separen) alternativamente, lo que produce ondas que viajan desde el objeto a unos 1.125 km por hora. Si la vibración se sitúa entre las 30 y 20.000 veces por segundo aproximadamente, estas ondas estimularán a las células receptoras situadas en nuestros oídos y se percibirán en forma de sonido.
Los sonidos varían en su tono, volumen y timbre. El tono percibido de un estímulo auditivo está determinado por la frecuencia de la vibración, que se mide en hercios (Hz), o ciclos por segundo (el término se estableció en honor de Heinrich Hertz, un físico alemán del siglo xix). El volumen es función de la intensidad —el grado con el que las condensaciones y rarefacciones del aire difieren entre sí. Las vibraciones más fuertes de un objeto producen ondas sonoras más intensas y por ello más fuertes. El timbre proporciona información sobre la naturaleza del sonido particular —por ejemplo, el sonido de un oboe o el silbato de un tren. La mayoría de los estímulos acústicos naturales son complejos y constan de varias frecuencias diferentes de vibración. La combinación particular determina el timbre del sonido.
Existen 3 componentes básicos o características en los sonidos:
Los sonidos varían en su tono, volumen y timbre. El tono percibido de un estímulo auditivo está determinado por la frecuencia de la vibración, que se mide en hercios (Hz), o ciclos por segundo (el término se estableció en honor de Heinrich Hertz, un físico alemán del siglo xix). El volumen es función de la intensidad —el grado con el que las condensaciones y rarefacciones del aire difieren entre sí. Las vibraciones más fuertes de un objeto producen ondas sonoras más intensas y por ello más fuertes. El timbre proporciona información sobre la naturaleza del sonido particular —por ejemplo, el sonido de un oboe o el silbato de un tren. La mayoría de los estímulos acústicos naturales son complejos y constan de varias frecuencias diferentes de vibración. La combinación particular determina el timbre del sonido.
Existen 3 componentes básicos o características en los sonidos:
- El tono: Está determinado por la frecuencia de la vibración en hercios (Hz) o ciclos por segundo. La cóclea detecta las frecuencias de dos maneras: las frecuencias medias y altas por la codificación espacial y la bajas por la codificación temporal.
- Codificación espacial: Debido a características mecánicas de la cóclea y de la membrana basilar, los estímulos sonoros de diferentes frecuencias provocan la modificación de diferentes zonas de la membrana basilar, doblándose hacia atrás y adelante. Las frecuencias altas producen más desplazamiento en la base de la membrana.
- Codificación temporal: Las frecuencias bajas son detectadas por neuronas que descargan en sincronía con los movimientos de la zona apical de la membrana basilar.
- El volumen: Es la intensidad de las vibraciones en el aire; entre más vigorosa sea una vibración, producirá ondas más intensas y por tanto un mayor volumen. La cóclea es extremadamente sensible; además, parece ser que los axones del nervio coclear presentan al encéfalo la información de la sonoridad de un estímulo mediante la modificación de su tasa de descarga. Los sonidos de mayor sonoridad producen una vibración más intensa en el tímpano y en los huesecillos, que origina unas fuerzas de estiramiento más intensas en los cílios de las células ciliadas auditivas.
- El timbre: Proporciona información acerca de las características de un sonido en concreto. La mayor parte de los estímulos acústicos naturales son complejos, formados por varias frecuencias de vibración diferentes y esta mezcla determina el timbre del sonido.
La figura anterior muestra un corte a través del oído medio y del oído interno.
Los sonidos son recibidos por el Pabellón auricular (pinna auditiva) del oído externo a través del conducto auditivo externo hasta llegar al tímpano o membrana timpánica.
El oído medio está en la región detrás del tímpano, y en esta se encuentran los huesecillos del oído medio, que forman un conjunto que entra vibración en conjunto con el tímpano.
El martillo (malleus), que conecta con el tímpano, el yunque (incus) y el estribo (stapes) los cuales transmiten las vibraciones a la cóclea, que contiene los receptores. La base del estribo repercute hacia atrás contra la membrana de la ventana oval, abertura en los huesos que rodean la cóclea.
La cóclea tiene forma de caracol; es un cilindro de 35 mm de largo que finaliza gradualmente en punta y se enrolla dos vueltas y tres cuartos. La cóclea está dividida en longitudinalmente en tres secciones rampa vestibular, la rampa media y la rampa timpánica.
La cóclea forma parte del oído interno, el cual está lleno de fluido, por lo que los sonidos que viajan a través del aire se transfieren a un medio líquido. En condiciones normales esta transferencia perdería cerca del 99.9% de la información; sin embargo, la cadena de huesecillos del oído medio funciona como un medio super eficiente de transmisión de energía.
El órgano receptor es conocido como órgano de Corti, el cual consiste en la membrana basilar, las células ciliadas y la membrana tectorial. Las células auditivas son llamadas células ciliadas; las cuales están ancladas como bastones entre las células de Deiter a la membrana basilar.
Las ondas sonoras provocan el movimiento de la membrana basilar con respecto a la membrana tectorial con lo que se inclinan los cilios de las células; generando el potencial receptor, la energía vibratoria ejercida, provoca deformaciones en la membrana basilar.
Debido a ciertas características físicas, la frecuencia del sonido determina la porción de la membrana que se deforma. Existe una abertura cubierta por una membrana, la ventana redonda que permite el paso de fluidos dentro de la cóclea de una zona a la otra.
Células ciliadas y transducción de la información auditiva
Existen dos tipos de receptores auditivos: las células ciliadas internas y externas. Estas contienen cilios (pestañas), prolongaciones finas dispuestas, según su longitud, en varias filas. La cóclea humana contiene 3,500 células ciliadas internas y 12 células ciliadas externas. Estas células tienen sinapsis con dendritas de neuronas bipolares, cuyos axones llevan la información auditiva al encéfalo.
Los cilios contienen filamentos de actina, rodeados por filamentos elásticos conocidos como uniones de las puntas. Cada unión de las puntas está unida al extremo apical de un cilio y al lateral de un cilio adyacente. Los puntos de unión se conocen como placas de inserción. La inclinación del haz de cilios provoca potenciales receptores.
Vía auditiva
Conexiones con el nervio coclear
El órgano de Corti envía información auditiva al encéfalo a traves del nervio coclear, que es una rama del nervio acústico. Las neuronas que dan lugar a los axones aferentes que viajan por este nervio son de tipo bipolar. Sus cuerpos celulares están en el ganglio del nervio coclear. Estas neuronal tienen prologaciones axónicas, capaces de conducir el impulso nervioso que sale desde los dos extremos del soma. El extremo de una de las prolongaciones actúa como dendrita, respondiendo con un potencial excitatorio postsináptico cuando las células ciliadas liberan neurotransmisores. El potencial excitatorio postsináptico provoca la descarga del impulso nervioso en los axones del nervio auditivo, los cuales forman sinápsis con neuronal del bulbo.