Øret — et forunderlig organ

DU KAN lukke øynene når du ikke ønsker å se. Du kan holde pusten når du ikke ønsker å lukte. Men du kan ikke lukke ørene når du ikke ønsker å høre. Ordtaket «å vende det døve øret til» er bare et billedlig uttrykk. I likhet med hjertet fortsetter hørselen å være i funksjon, selv når du sover.

Ja, ørene våre hjelper oss hele tiden til å ha kontakt med omverdenen. De velger ut hva vi skal høre, analyserer og tyder det og bringer det videre til hjernen. Ørene har et volum på cirka 15 kubikkcentimeter og utnytter prinsipper for akustikk, mekanikk, hydraulikk, elektronikk og høyere matematikk for å utføre sitt arbeid. La oss tenke over bare litt av det friske ører kan gjøre.

◻ Ørene kan registrere alt fra den svakeste hvisking til den tordnende larmen fra et jetfly som tar av, en forskjell i lydstyrke på ti billioner ganger. Vitenskapelig uttrykt er dette en forskjell på cirka 130 desibel.

◻ Ørene kan velge ut og konsentrere seg om en samtale som foregår i den andre enden av et rom som er fullt av folk, eller registrere en falsk tone fra et av instrumentene i et hundremannsorkester.

◻ Menneskets ører kan registrere en endring på bare to grader i den retning lyden kommer fra. Det gjør de to ørene ved å sanse den hårfine forskjellen i lydbølgenes ankomsttid og styrke. Tidsforskjellen kan være så liten som ti milliondels sekund, men ørene kan registrere den og bringe den videre til hjernen.

◻ Ørene våre kan oppfatte cirka 400 000 lyder og skille mellom dem. Mekanismer i øret analyserer lydbølgen automatisk og sammenholder den med impulser som er lagret i vår hukommelsesbank. Det er grunnen til at du kan si om en tone kommer fra en fiolin eller en fløyte, og at du kjenner igjen stemmen til den du snakker med i telefonen.

«Øret» som vi ser på siden av hodet, er i virkeligheten bare en del av øret, den mest synlige delen. De fleste av oss husker sannsynligvis ennå fra skoledagene at øret består av tre deler — det ytre øre, mellomøret og det indre øre. Det ytre øre består av hud og brusk og øregangen som fører inn til trommehinnen. I mellomøret danner kroppens tre minste knokler — vanligvis kalt hammeren, ambolten og stigbøylen — en bro, som forbinder trommehinnen med det ovale vindu, inngangen til det indre øre. Og det indre øre består av to deler med et eiendommelig utseende: et knippe av tre halvsirkelformede kanaler og sneglehuset.

Det ytre øre — en fininnstilt mottager

Det ytre øre tjener åpenbart til å oppfange lydbølger og lede dem til de indre deler av øret. Men det er ikke alt.

Har du noen gang lurt på om den spesielle fasongen som det ytre øre har, tjener noen bestemt hensikt? Vitenskapsmenn har funnet ut at fordypningen i sentrum av det ytre øre og selve øregangen er formet slik at de forsterker lyder eller gir resonans innenfor et bestemt frekvensområde. Hvordan kommer det oss til nytte? Ved at de fleste av de vesentlige trekk ved lydene i den menneskelige tale faller innenfor samme frekvensområde.a Når lydene passerer det ytre øre og øregangen, blir de forsterket til omtrent det dobbelte av sin opprinnelige styrke. Dette er akustisk ingeniørarbeid av ypperste klasse.

Det ytre øre spiller også en viktig rolle når det gjelder å bestemme hvor lyden kommer fra. Som nevnt blir lyder som kommer fra venstre eller høyre side av hodet, registrert av de to ørene på grunnlag av forskjellen i lydbølgenes ankomsttid og styrke. Men hva med lyder som kommer bakfra? Igjen kommer ørets form inn i bildet. Kanten av øret er formet slik at lyder som kommer bakfra, dempes i området mellom 3000 og 6000 Hz. Dette endrer lydens karakter, slik at hjernen oppfatter at den kommer bakfra. Lyder som kommer ovenfra, endres også, men i et annet frekvensområde.

Mellomøret — en mekanikers drøm

Mellomørets oppgave er å overføre lydbølgens akustiske svingninger til mekaniske svingninger og lede den videre til det indre øre. Det som finner sted i dette rommet, som er på størrelse med en ert, er i sannhet en mekanikers drøm.

Tidligere trodde man at sterke lyder forårsaket store bevegelser i trommehinnen, men nå er man blitt klar over at de bare forårsaker mikroskopiske bevegelser. Slike ørsmå bevegelser er neppe store nok til å få det væskefylte indre øre til å reagere. Løsningen på dette problemet viser enda en gang hvor sinnrikt øret er bygd opp.

Forbindelsen mellom de tre små knoklene i mellomøret er ikke bare følsom; den er også effektiv. Den fungerer som et vektstangsystem og forsterker lydbølgene med om lag 30 prosent. Dessuten er trommehinnen cirka 20 ganger større i utstrekning enn fotplaten til stigbøylen. Derfor blir det trykket som øves mot trommehinnen, konsentrert på et langt mindre område når det kommer fram til det ovale vindu. Til sammen vil disse to faktorene gjøre at trykket mot det ovale vindu er mellom 25 og 30 ganger større enn trykket mot trommehinnen, og det er akkurat nok til å sette væsken i sneglehuset i bevegelse.

Har du lagt merke til at du noen ganger hører dårligere når du er forkjølt? Det skyldes at trykket på begge sider av trommehinnen må være likt dersom den skal fungere normalt. Vanligvis oppnås dette ved hjelp av en liten luftekanal, det såkalte eustakiske rør eller øretrompeten, som forbinder mellomøret med nesesvelgrommet. Denne kanalen åpner seg hver gang vi svelger, og utligner dermed trykk som kan ha bygd seg opp i mellomøret.

Det indre øre — ørets hovedkvarter

Fra det ovale vindu kommer vi til det indre øre. De tre buegangene, som står vinkelrett på hverandre i tre plan, setter oss i stand til å holde balansen. Men det er i sneglehuset at hørselsprosessen virkelig begynner.

Sneglehuset eller cochlea (fra det greske ordet ko·khliʹas, snegl) er egentlig en bunt av tre væskefylte ganger eller kanaler, som er kveilet sammen som en spiral. To av kanalene er forbundet i spissen av sneglehuset. Når det ovale vindu i den andre enden av sneglehuset settes i bevegelse av stigbøylen, beveger det seg inn og ut som et stempel og setter i gang hydrauliske trykkbølger i væsken. Når disse bølgene forplanter seg til og fra spissen av sneglehuset, setter de veggene som skiller kanalene, i bevegelse.

Langs den ene av disse veggene, basilarmembranen, finnes det svært følsomme cortiske organ, oppkalt etter Alfonso Corti, som i 1851 oppdaget dette egentlige sanseorganet for hørselen. Hoveddelen består av rekker av sanseceller, til sammen 15 000 eller flere, som alle er utstyrt med hår. Fra disse hårcellene fører tusenvis av nervetråder informasjon om lydens frekvens, styrke og klangfarge til hjernen, der hørselsopplevelsen finner sted.

Mysteriet oppklart

Hvordan det cortiske organ bringer denne kompliserte informasjon til hjernen, var lenge et mysterium. Men vitenskapsmennene visste at hjernen ikke reagerer på mekaniske vibrasjoner, men bare på elektrokjemiske endringer. Det cortiske organ måtte på en eller annen måte omdanne basilarmembranens bølgebevegelser til motsvarende elektriske impulser og sende dem til hjernen.

Det tok den ungarske vitenskapsmannen Georg von Békésy omkring 25 år å oppklare mysteriet med dette lille organet. Han oppdaget blant annet at når de hydrauliske trykkbølgene forplanter seg i sneglehusets kanaler, når de et maksimum et eller annet sted på veien og skyver på basilarmembranen. Bølger utløst av høyfrekvente lyder skyver på membranen nær stigbøylen, mens bølger utløst av lavfrekvente lyder påvirker membranen nær spissen av sneglehuset. Békésy konkluderte derfor med at lyd med en viss frekvens utløser bølger som bøyer basilarmembranen et bestemt sted, med den følge at hårcellene der reagerer og sender signaler til hjernen. Frekvensen vil avgjøre hvilke hårceller som reagerer, og lydstyrken vil avgjøre hvor mange som reagerer.

Denne forklaringen er holdbar når det gjelder rene toner. Men lyder som forekommer i naturen, er sjelden rene. Kvekkingen fra en frosk lyder helt annerledes enn et trommeslag, selv om de kan ha samme frekvens, fordi hver lyd er bygd opp av en grunntone og mange overtoner. Antall overtoner og deres relative styrke gir hver lyd en spesiell klangfarge eller karakter. Det er derfor vi kjenner igjen de lydene vi hører.

Basilarmembranen kan reagere på alle overtonene i en lyd samtidig, og den kan registrere hvor mange og hvilke overtoner som er til stede. På den måten kan den identifisere lyden. Matematikere kaller denne prosessen fourieranalyse etter den store franske matematiker Jean-Baptiste-Joseph Fourier, som levde på 1800-tallet. Men øret har hele tiden benyttet en slik avansert matematikk for å analysere lydene og formidle informasjonen til hjernen.

Forskerne er ennå ikke sikre på hva slags signaler det indre øre sender til hjernen. Undersøkelser viser at de signalene som sendes fra hver hårcelle, er omtrent like i varighet og styrke. Forskerne tror derfor at det ikke er signalenes innhold, men de enkelte signalene i seg selv som bringer en beskjed til hjernen.

For bedre å forstå dette kan vi tenke på den barneleken som går ut på at en historie hviskes fra barn til barn i en rekke. Det som det siste barnet i rekken hører, har ofte ingen likhet med det opprinnelige. Dersom en kode, for eksempel et tall, ble hvisket fra barn til barn i stedet for en innviklet historie, vil den sannsynligvis ikke bli forandret. Det ser ut til at det er slik det indre øre fungerer.

Interessant nok er det i dagens kommunikasjonssystemer blitt tatt i bruk en teknikk som fungerer etter det samme prinsippet. Den kalles pulskodemodulasjon. I stedet for at detaljene i en hendelse blir sendt av gårde, sendes en kode som representerer hendelsen. Det var på den måten, ved hjelp av binære pulser, at bilder ble sendt fra Mars til jorden. Det er også slik lyder blir omformet til pulser i forbindelse med opptak og avspilling. Men igjen var øret først ute!

Et av Skaperens mesterverk

Hørselen vår er kanskje ikke så skarp og følsom som enkelte dyrs hørsel, men ørene våre er uten tvil skapt til å dekke et av våre største behov — behovet for å kommunisere. De er konstruert slik at de reagerer særlig godt på de lydene som er typiske for den menneskelige tale. Spedbarn har behov for å høre lyden av morens stemme hvis de skal utvikle seg normalt. Og etter hvert som de blir større, trenger de å høre lyder fra andre mennesker dersom de skal utvikle taleferdighetene. Ved hjelp av ørene kan de skille mellom hårfine nyanser i betoningen i et språk så nøyaktig at de etter hvert lærer å snakke språket som bare en innfødt kan snakke det.

Dette er ikke et resultat av tilfeldig utvikling. Vi kan takke vår kjærlige Skaper, Jehova, for det fantastiske høreorganet. (Ordspråkene 20: 12) Ørene våre er i sannhet et av Skaperens mesterverk og et uttrykk for hans visdom og kjærlighet. Ved hjelp av ørene er vi i stand til å kommunisere med våre medmennesker. Men la oss framfor alt bruke dem til å lytte til visdommen fra Guds Ord, slik at vi kan lære av vår himmelske Far, Jehova Gud.

[Fotnote]

[Illustrasjon på side 19]

(Se den trykte publikasjonen)

DET YTRE ØRE

Øret

Øregang

Trommehinne

MELLOMØRET

Hammeren

Ambolten

Stigbøylen

Det eustakiske rør

DET INDRE ØRE

Buegangene

Det ovale vindu

Sneglehuset

[Illustrasjon på side 20]

(Se den trykte publikasjonen)

SNEGLEHUSET

Øvre kanal

Midtre kanal

Nedre kanal