O słuchu

Oprócz narządu wzroku, układ słuchowy jest najważniejszym z naszych zmysłów. Prawidłowo funkcjonujący narząd słuchu zapewnia nieprzerwany kontakt z otaczającym nas światem oraz stanowi niezastąpione uzupełnienie dla informacji odbieranych drogą wzrokową. Dzięki słuchowi możliwa jest całkowita orientacja w środowisku oraz komunikacja międzyludzka, która sprawia, że jesteśmy istotami społecznymi. Poczucie wspólnoty z rodziną i przyjaciółmi nie jest celebrowane w ciszy. Przeciwnie, nasze kontakty z innymi są wypełnione dźwiękami - pełne śmiechu, zabawy oraz dzielenia się doświadczeniami i przeżyciami. Jesteśmy silnie zakorzenieni w świecie dźwięków, natomiast w świecie wizualnym jesteśmy tylko obserwatorami. Mnogość dźwięków wypełniających nasze otoczenia zapewniają naszemu życiu różnorodność. Wyobraź sobie spacer w lesie w rześki, jesienny dzień. Usłysz liście szeleszczące pod stopami, szum wiatru w drzewach, śpiew ptaków, śmiech bawiących się dzieci... Możemy zamknąć oczy i wyobrazić to sobie - właśnie dzięki naszym uszom.

Jak działa ludzkie ucho
Ludzkie ucho stanowi niezwykle złożony analizator sygnałów akustycznych, odbierający i przetwarzający dźwięki z niewiarygodnie szerokiego zakresu natężeń oraz częstotliwości. System słuchowy ewolucyjnie wykształcił maksymalną czułość na ciche dźwięki; jeśli czułość ta byłaby większa, słyszelibyśmy drgania molekuł powietrza (co stanowiłoby znaczny dyskomfort).

Niewiarygodnie duży jest również zakres dynamiczny (zdrowego) słuchu: dźwięki dyskomfortowe mają około bilion razy większe natężenia niż dźwięki zaledwie słyszalne! Prawidłowo funkcjonujący słuch zapewnia tzw. słyszenie selektywne (tzn. możliwość "wysłyszenia" jednych dźwięków na tle innych sygnałów), dużą rozdzielczość czasową (tzw. możliwość percepcji szybkich zmian w sygnałach, np. w mowie) oraz tzn. słyszenie przestrzenne, dzięki któremu możliwa jest niezwykle dokładna lokalizacji źródła dźwięku w przestrzenni. Niestety, w przypadku większości zaburzeń słuchu funkcje te zostają znacznie zaburzone, co najczęściej objawia się dramatycznym spadkiem zrozumiałości mowy. Złożoność systemu słuchowego stawia ogromne wymagania przed producentami urządzeń korygujących słyszenie.

Ogólnie
Ucho jest o wiele bardziej skomplikowanym i subtelnym narządem niż mógłbyś się spodziewać. Wg powszechnie przyjętego podziału ucho dzieli się na trzy zasadnicze części: ucho zewnętrzne, środkowe oraz wewnętrzne, które stanowią tzw. peryferyjny układ słuchowy. Oprócz części peryferyjnej, w skład systemu słuchowego wchodzi również nerw słuchowy oraz kora słuchowa. Funkcją nerwu słuchowego jest transmisja informacji do oraz z kory słuchowej, w której są one w odpowiedni sposób analizowane. Ostatnim etapem przetwarzania dźwięku w układzie słuchowym jest wytworzenie ostatecznego wrażenia słuchowego. Jedyna widoczna cześć ucha, czyli małżowina uszna (która jest częścią ucha zewnętrznego), odgrywa ważną rolę w ogniskowaniu fali akustycznej do kanału słuchowego oraz ma znaczny wpływ na słyszenie przestrzenne (niegdyś jej rolę redukowano tylko do aspektów estetycznych).


Fala akustyczna powoduje drgania błony bębenkowej i połączonych z nią trzech małych kosteczek (młoteczek, kowadełko i strzemiączko-najmniejsza kosteczka w ciele człowieka). Kosteczki te wraz z jamą bębenkową, w której się znajdują oraz trąbką słuchową, tworzą ucho środkowe. Odpowiada ono za wzmacnianie oraz przekazywanie drgań błony bębenkowej do ucha wewnętrznego. Jeśli występuje jakakolwiek dysfunkcja ucha środkowego (np. rozerwanie kosteczek, płyn ropny w jamie bębenkowej), wszystkie (tzn. ciche i głośne) dźwięki słyszane są ciszej, niż w przypadku osób o zdrowym słuchu.

ślimak to najbardziej skomplikowana oraz zadziwiająca część peryferyjnego układu słuchowego. Z tego powodu jest on od dziesięcioleci obiektem ciągłych badań specjalistów z różnych dziedzin np. medycyny, akustyki lub telekomunikacji. Główną funkcją tego elementu jest zamiana mechanicznych drgań kosteczek słuchowych na impulsy neuronowe, które są przesyłane nerwem słuchowym do ośrodków korowych słuchu, gdzie powstaje ostateczne wrażenie słuchowe. Najważniejszą częścią ślimaka jest tzw. narząd Cortiego, w którym znajdują się komórki słuchowe, które są odpowiedzialne za wspomniany proces transformacji drgań mechanicznych na aktywność elektryczną nerwu słuchowego. Narząd Cortiego zlokalizowany jest na tzw. błonie podstawnej, która przebiega wzdłuż ślimaka oraz charakteryzujące się zmienną sztywnością. Dzięki niejednorodnej sztywności, dźwięki "wysokie" wywołują maksymalne drgania błony podstawnej w okolicach podstawy ślimaka, natomiast sygnały niskoczęstotliwościowe - w okolicach jego szczytu. Co ciekawe, jeśli w danym momencie prezentowane są równocześnie sygnały nisko- i wysokoczęstotliwościowe, obserwuje się drgania zarówno podstawowej, jak i szczytowej części ślimaka. Stanowi to postawę tzw. analizy częstotliwości oraz słyszenia selektywnego. Warto zauważyć, że ślimak nie jest tylko biernym przetwornikiem energii akustycznej. Wyniki licznych badań wykazały, że jest on również zdolny do aktywnego wzmacniania sygnałów o małym natężeniu, dzięki czemu obserwuje się tak dużą czułość słuchu w odniesieniu do najcichszych dźwięków. W przypadku uszkodzenia ślimaka (które notabene jest najczęstszą przyczyną ubytku słuchu) ten subtelny mechanizm wzmacniający zostaje bezpowrotnie zniszczony, czego konsekwencją są problemy w odbiorze cichych sygnałów (np. spółgłosek), przy zachowaniu dość dobrej wrażliwości na względnie głośne sygnały (np. samogłoski). Taki stan rzeczy powoduje duże zniekształcenia sygnału mowy, a więc znaczący spadek jej zrozumiałości.