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「漫绘科普」耳朵是怎么“加工”声音的?

开栏的话

氧气如何送达人体各处的?血管是怎么一点点堵住的?为何呼吸系统总受病菌侵犯……

有时,医学保健知识是枯燥无味、晦涩难懂、抽象难记的。

生命时报开设“漫绘科普”栏目,以形象的绘画,让这些知识“活”起来,让你能够一看就懂、一学就会。

声音是怎么传进大脑里的?

声音看不见、摸不着,但人类却能精准地判断出它的方位及来源,更玄妙的是,我们还能解读话语等声音背后的含义。这究竟是怎么回事呢?

其实,声音的本质是物体振动产生的压力波,能在空气、固体或液体中振动传播。其中,振动频率在20~2万赫兹之间的声波能被人耳识别到。

《生命时报》带你看清声音是怎么通过耳朵传进大脑里的。

审核专家

北京医院耳鼻喉科主任医师 宋海涛

本文编辑丨徐文婷

绘图丨马宏亮

耳朵是声音的“传达室”

耳朵由外耳、中耳、内耳三部分组成。

外耳

外耳(包括耳廓及外耳道)主要负责接收声波,并将其聚集放大后传导至中耳。

饭间,一只苍蝇一直围着两人“嗡嗡嗡”地飞。

人之所以能判断苍蝇方位,是因为苍蝇快速煽动翅膀会带动周围空气振动,产生阵阵声波,虽然微弱,却还是能被耳廓敏锐地捕捉到。

中耳

声波陆续通过外耳道后,遇到了鼓膜。鼓膜是中耳的“大门”,将外耳道与中耳隔开,它是一个椭圆形、半透明、向内凹陷的薄膜,厚度只有0.1毫米左右,具有一定弹力,就像鼓的鼓皮一样。

声波前赴后继地撞在上面,引得“大门”微微晃动。

当声波从外耳道传至鼓膜时,会引起鼓膜振动,惊醒了门内三个“传话员”——锤骨、砧骨、镫骨,他们携手将振动传给形似蜗牛的耳蜗,使其中的淋巴液发生波动。

在这一听骨链的作用下,声波强度可被放大20倍左右,起到了扩音的作用。

内耳

内耳中,与听骨链相连的是耳蜗,因形似蜗壳而得名。耳蜗中含有淋巴液,在接收到听骨链传来的振动后会形成波浪,由此,声波振动转换为了液体的振动。

“翻译员”——毛细胞在淋巴液的推动下摆动,将振动“翻译”成神经电信号,以便大脑能够理解。

一个声音并不能让所有的毛细胞动起来。毛细胞的长度各不相同,负责接收不同频率的声波。例如:

耳蜗底部的毛细胞能检测到短笛、长笛等较高音调的声音;耳蜗中高部的毛细胞能检测到喇叭、长号等较低音调的声音;耳蜗顶部的毛细胞能检测到大号等更低音调的声音。

也正因如此,我们能将声音区分开来。

大脑是声音的“中央处理器”

大脑中的听觉中枢负责分析、处理、储存、记忆声音。

耳部毛细胞产生的神经电信号会通过一条条“高速公路”——听觉神经传递到大脑皮层。大脑通过比较来自两只耳朵的信号,来判断声音源头的位置。

接收到从两侧耳朵听觉神经传来的电信号后,大脑犹如CPU一般分析起来,最终判断出声音来源及方位。

来自正前方的声音会同时到达两只耳朵,声音强度也一样;而来自一侧的声音,到达两耳的时间有几微秒的差异,强度也不同。

大脑在长时间的学习、记忆中,将语言的不同声调与其意义对应起来,形成自有一套的“密码本”。当再次听到某些声调时,大脑就会自动将其转化为相应的语义。

不良习惯会让听力损失

从外耳和中耳的传音,到内耳的感音,再到听觉中枢的分析处理,任何一个阶段发生病变,都可能引起听力损失。

不良挖耳习惯可能会引起外耳道损伤,导致发炎或出血,甚至损伤鼓膜,造成传音障碍,患者会有耳闷、听不清楚、闭气等感觉。人体耳蜗毛细胞数量是有限的,并且一旦受损或失去就无法再生,造成听力损失。感染、巨大声波、耳毒性药物都会伤害毛细胞,甚至带来感音性神经耳聋。

为了保护听力,大家应注意以下几点:

减少接触噪声

环境嘈杂时,可以使用隔音耳塞,不建议用戴耳机听音乐的方式“抵消”噪音。因为环境嘈杂时,人会不自觉提高耳机音量,增加听力损伤的可能。若喜欢戴耳机听音乐,每次尽量不超过30分钟,音量不超过50分贝。

注意耳卫生

保持耳道干燥,尽量不掏耳,如果耳屎较多影响听力,可到正规医院清理。

谨慎用药

避免使用耳毒性药物,如庆大霉素、链霉素、卡那霉素等。

及时就医

当出现听力下降、耳闷、耳鸣、耳流水、耳痛等症状,应及时就医,在明确病因后积极治疗。▲

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本期编辑:王晓晴

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