İşitme

Görme ve diğer tüm duyular gibi işitme de transdüksiyonla başlar. Kulaklarımız tarafından toplanan ses dalgaları sinirsel uyarılara dönüştürülerek beyne gönderilir ve burada geçmiş deneyimlerle bütünleştirilerek deneyimlediğimiz sesler olarak yorumlanır. İnsan kulağı, yakındaki bir odadaki saatin hafif tik taklarından bir gece kulübündeki rock grubunun gürültüsüne kadar geniş bir yelpazedeki seslere karşı duyarlıdır ve sesteki çok küçük değişimleri algılama yeteneğine sahibiz. Ancak kulak özellikle insan sesiyle aynı frekanstaki seslere karşı hassastır. Bir anne çocuğunun sesini diğerlerinin arasından seçebilir ve telefonu açtığımızda tanıdık bir sesi hemen tanırız. İşitme sistemimiz saniyenin çok küçük bir bölümünde ses dalgalarını alır, bunları işitsel kortekse iletir, diğer seslere ilişkin depolanmış bilgilerle karşılaştırır ve arayanın kimliğini belirler.

Kulak

Tıpkı gözün ışık dalgalarını algılaması gibi, kulak da ses dalgalarını algılar. Titreşen nesneler (insan ses telleri veya gitar telleri gibi) hava moleküllerinin birbirine çarpmasına ve ses dalgalarının oluşmasına neden olur; bu dalgalar, tıpkı bir taşın gölete atıldığında dışarıya doğru genişleyen dalgalara benzer şekilde kaynaklarından tepe ve vadiler şeklinde yayılır. Boşlukta hareket edebilen ışık dalgalarının aksine, ses dalgaları hava, su veya metal gibi ortamlarda taşınır ve kulağın algıladığı, bu ortamlarla ilişkili basınç değişiklikleridir.

Işık dalgalarında olduğu gibi, ses dalgalarının hem dalga boyunu hem de genliğini tespit ederiz. Ses dalgasının dalga boyu (frekans olarak bilinir) saniyede gelen dalga sayısı cinsinden ölçülür ve bir sesin algılanan frekansı olan perde algımızı belirler. Daha uzun ses dalgaları daha düşük frekansa sahiptir ve daha düşük bir perde üretirken, daha kısa dalgalar daha yüksek frekansa ve daha yüksek bir perdeye sahiptir.

Ses dalgasının genliği veya yüksekliği, ne kadar enerji içerdiğini belirler ve ses yüksekliği (ses hacminin derecesi) olarak algılanır. Daha büyük dalgalar daha yüksek olarak algılanır. Ses yüksekliği, desibel olarak bilinen göreceli ses yüksekliği birimi kullanılarak ölçülür. Sıfır desibel, insan işitmesi için mutlak eşiği temsil eder, bunun altında bir sesi duyamayız. Her 10 desibellik artış, sesin yüksekliğinde on katlık bir artışı temsil eder (bkz. aşağıdaki şekil "Günlük Yaşamda Sesler"). Tipik bir konuşmanın sesi (yaklaşık 60 desibel) hafif bir fısıltının sesinden (30 desibel) 1.000 kat daha yüksekken, bir kırıcının sesi (130 desibel) fısıltıdan 10 milyar kat daha yüksektir.

Şekil; Günlük Yaşamda Sesler

Sounds of everyday life and their decibel levelsİnsan kulağı 80 desibele kadar olan sesleri rahatlıkla duyabilir. Uzun süre 80 desibelin üzerindeki seslere maruz kalmak işitme kaybına neden olabilir.

İşitme, ses dalgalarını çekmek ve işitme kanalına yönlendirmek için bir huni şeklinde olan kulağın dış ve görünür kısmı olan kulak kepçesinde başlar. Kanalın sonunda ses dalgaları, kulak zarı olarak bilinen ve dalgalarla birlikte titreşen sıkıca gerilmiş, son derece hassas zara çarpar. Ortaya çıkan titreşimler, kemikçikler olarak bilinen üç küçük kemik (çekiç (veya malleus), örs (veya incus) ve üzengi (veya stapes) aracılığıyla orta kulağa, iç kulaktaki salyangoz şeklindeki sıvı dolu bir tüp olan kokleaya iletilir. Titreşimler, kokleanın açıklığını örten zar olan oval pencerenin titreşmesine neden olarak koklea içindeki sıvıyı karıştırır.

Kokleadaki sıvının hareketleri iç kulaktaki tüy hücrelerini büker, tıpkı bir rüzgarın tarladaki buğday saplarını bükmesi gibi. Tüy hücrelerinin hareketleri, bağlı nöronlarda sinir uyarılarını tetikler ve bu uyarılar işitme sinirine, oradan da beyindeki işitme korteksine gönderilir. Koklea yaklaşık 16.000 tüy hücresi içerir ve bunların her birinin ucunda silya olarak bilinen bir lif demeti bulunur. Kirpikler o kadar hassastır ki, onları tek bir atom genişliğinde iten bir hareketi tespit edebilirler. Bir perspektiften bakacak olursak, sillerin bir atom genişliğinde sallanması, Eyfel Kulesi'nin ucunun yarım inç sallanmasına eşdeğerdir (Corey ve ark., 2004).

Şekil; İnsan Kulağı

Ses dalgaları dış kulağa girer ve işitme kanalı yoluyla kulak zarına iletilir. Ortaya çıkan titreşimler üç küçük kemikçik tarafından kokleaya taşınır ve burada tüy hücreleri tarafından algılanarak işitme sinirine gönderilir.

Ses yüksekliği doğrudan titreşen tüy hücrelerinin sayısına göre belirlense de, ses perdesini tespit etmek için iki farklı mekanizma kullanılır. İşitmenin frekans teorisi, bir ses dalgasının perdesi ne olursa olsun, işitme sinirine karşılık gelen frekansta sinir impulslarının gönderileceğini öne sürer. Örneğin, 600 hertzlik bir ton saniyede 600 sinir impulsuna dönüşecektir. Ancak bu teorinin tiz seslerle ilgili bir sorunu var, çünkü nöronlar yeterince hızlı tetiklenemiyor. Gerekli hıza ulaşmak için nöronlar, farklı nöronların sırayla tetiklendiği bir tür voleybol sisteminde birlikte çalışarak yaklaşık 4.000 hertz'e kadar olan sesleri algılamamızı sağlar.

Sadece sıklık değil, konum da kritik önem taşır. Koklea, gelen ses tarafından en çok aktive edilen kokleadaki belirli alan veya yer hakkında bilgi aktarır. İşitmenin yer teorisi, kokleanın farklı bölgelerinin farklı frekanslara yanıt verdiğini öne sürer. Daha yüksek tonlar kokleanın açıklığına en yakın bölgeleri uyarır (oval pencerenin yakınında). Daha düşük tonlar, kokleanın dar ucuna yakın bölgeleri, karşı uçta uyarır. Bu nedenle ses perdesi kısmen kokleanın en sık uyarılan bölgesi tarafından belirlenir.

İki gözün biraz farklı pozisyonlarda olması nasıl derinliği algılamamızı sağlıyorsa, kulakların başın her iki yanında yer alması da stereofonik veya üç boyutlu işitmeden yararlanmamızı sağlar. Sol tarafınızda bir ses oluşursa, sol kulak sesi sağ kulaktan biraz daha erken alır ve aldığı ses daha yoğun olur, bu da sesin yerini hızlı bir şekilde belirlemenizi sağlar. İki kulağımız arasındaki mesafe sadece yaklaşık 6 inç olmasına ve ses dalgaları saatte 750 mil hızla hareket etmesine rağmen, zaman ve yoğunluk farkları kolayca algılanır (Middlebrooks & Green, 1991). Bir ses her iki kulağa da eşit uzaklıkta olduğunda, örneğin doğrudan önümüzde, arkamızda, altımızda veya üstümüzde olduğunda, yerini tam olarak belirlemekte daha fazla zorluk çekeriz. Bu nedenle köpekler (ve insanlar da) bir sesi tespit etmeye çalışırken başlarını eğme eğilimindedir, böylece kulaklar biraz farklı sinyaller alır.

İşitme Kaybı

31 milyondan fazla Amerikalı bir tür işitme engelinden muzdariptir (Kochkin, 2005). İletim tipi işitme kaybı, kulağın titreşimleri dış kulaktan iç kulağa aktarma yeteneğini azaltan fiziksel hasarlardan (kulak zarı veya kemikçikler gibi) kaynaklanır. Kirpiklerin veya işitme sinirinin hasar görmesinden kaynaklanan sensörinöral işitme kaybı genel olarak daha az yaygındır ancak sıklıkla yaşla birlikte ortaya çıkar (Tennesen, 2007). Kirpikler son derece kırılgandır ve 65 yaşına geldiğimizde, özellikle tiz seslere tepki veren kirpiklerin %40'ını kaybetmiş oluruz (Chisolm, Willott ve Lister, 2003).

Yüksek sese uzun süre maruz kalmak, kirpiklerin gürültüden zarar görmesi nedeniyle sonunda sensörinöral işitme kaybına neden olacaktır. Uygun kulak koruması kullanmadan sürekli gürültülü makineler kullanan kişiler, kulaklıklarından yüksek sesle müzik dinleyen veya avcılık veya motosiklet gibi gürültülü hobilerle uğraşan kişiler gibi yüksek işitme kaybı riski altındadır. 85 desibel veya daha yüksek sesler, özellikle de bu seslere tekrar tekrar maruz kalıyorsanız, işitme duyunuza zarar verebilir. Seyrek olarak maruz kalsanız bile 130 desibelin üzerindeki sesler tehlikelidir. Yüksek sese maruz kaldıktan sonra tinnitus (çınlama veya uğultu hissi) yaşayan kişilerin kirpiklerinde büyük olasılıkla bir miktar hasar meydana gelmiştir. Kirpikler tekrar büyümediği için yüksek sese maruz kalındığında önlem almak önemlidir.

İletim tipi işitme kaybı genellikle sesi yükselten işitme cihazlarıyla iyileştirilebilirken, sensörinöral işitme kaybına çok az yardımcı olurlar. Ancak işitme siniri hala sağlamsa koklear implant kullanılabilir. Koklear implant, kokleanın içine yerleştirilen bir dizi elektrottan oluşan bir cihazdır. Cihaz, işitsel sinir hücrelerini doğrudan uyararak tüy hücrelerini bypass etmeye yarar. En yeni implantlar, implant üzerindeki farklı noktaların farklı perde seviyelerine yanıt vermesini sağlayan yer teorisini kullanmaktadır. Koklear implant, normalde sağır olan çocukların duymasına yardımcı olabilir ve cihaz yeterince erken yerleştirilirse, bu çocuklar sıklıkla normal çocuklar kadar iyi konuşmayı öğrenebilirler (Dettman, Pinder, Briggs, Dowell ve Leigh, 2007; Dorman ve Wilson, 2004).

Önemli Çıkarımlar
-Hava, su veya metal gibi ortamlarda titreşen ses dalgaları, kulak tarafından algılanan uyarıcı enerjidir.

-İşitme sistemi frekans (perde) ve amplitüdü (ses yüksekliği) değerlendirmek üzere tasarlanmıştır.

-Ses dalgaları dış kulağa (kulak kepçesi) girer ve işitme kanalı yoluyla kulak zarına gönderilir. Ortaya çıkan titreşimler üç kemikçik tarafından iletilir ve kokleayı kaplayan oval pencerenin titreşmesine neden olur. Titreşimler kirpikler (tüy hücreleri) tarafından algılanır ve işitme siniri aracılığıyla işitme korteksine gönderilir.

-Ses perdesini nasıl algıladığımıza dair iki teori vardır: İşitmenin frekans teorisi, bir ses dalgasının perdesi değiştikçe, buna karşılık gelen frekanstaki sinir uyarılarının işitme sinirine girdiğini öne sürer. İşitmenin yer teorisi, kokleanın farklı bölgelerinin daha yüksek ve daha düşük perdelere tepki vermesi nedeniyle farklı perdeler duyduğumuzu öne sürer.

-İletim tipi işitme kaybı, kulak veya kulak zarındaki fiziksel hasardan kaynaklanır ve işitme cihazları veya koklear implantlar ile iyileştirilebilir. İç kulaktaki tüy hücrelerinin veya işitme sinirlerinin hasar görmesinden kaynaklanan sensörinöral işitme kaybı, 85 desibelden daha yüksek seslere uzun süre maruz kalındığında ortaya çıkabilir.

Alıştırma ve Eleştirel Düşünme
Bu bölümde işitme hakkında öğrendiklerinizi göz önünde bulundurarak, uzun süreli işitme kaybına neden olabilecek herhangi bir faaliyette bulunuyor musunuz? Eğer öyleyse, zarar görme olasılığını azaltmak için davranışınızı nasıl değiştirebilirsiniz?

  • Chisolm, T. H., Willott, J. F., & Lister, J. J. (2003). The aging auditory system: Anatomic and physiologic changes and implications for rehabilitation. International Journal of Audiology, 42(Suppl. 2), 2S3–2S10.
  • Corey, D. P., García-Añoveros, J., Holt, J. R., Kwan, K. Y., Lin, S.-Y., Vollrath, M. A., Amalfitano, A.,…Zhang, D.-S. (2004). TRPA1 is a candidate for the mechano-sensitive transduction channel of vertebrate hair cells. Nature, 432, 723–730. Retrieved from http://www.nature.com/nature/journal/v432/n7018/full/nature03066.html
  • Dettman, S. J., Pinder, D., Briggs, R. J. S., Dowell, R. C., & Leigh, J. R. (2007). Communication development in children who receive the cochlear implant younger than 12 months: Risk versus benefits. Ear and Hearing, 28(2, Suppl.), 11S–18S;
  • Dorman, M. F., & Wilson, B. S. (2004). The design and function of cochlear implants. American Scientist, 92, 436–445.
  • Kochkin, S. (2005). MarkeTrak VII: Hearing loss population tops 31 million people. Hearing Review, 12(7) 16–29.
  • Middlebrooks, J. C., & Green, D. M. (1991). Sound localization by human listeners. Annual Review of Psychology, 42, 135–159.
  • Tennesen, M. (2007, March 10). Gone today, hear tomorrow. New Scientist, 2594, 42–45.




    Yorumlar

    Bu blogdaki popüler yayınlar

    Gelişim ve Kalıtım Eleştirel Düşünme Soruları

    Periodonsiyum Klinik Uygulamalar

    Dentin Oluşumu