كيف تتم عملية السمع؟

قدرتنا على السمع أمر بالغ الأهمية لتوفير معلومات حول العالم من حولنا، ينتج الصوت عندما يهتز جسم ما الهواء المحيط به، ويمكن تمثيل هذا الاهتزاز كموجة تنتقل عبر الفضاء، على سبيل المثال، إذا سقط فرع من شجرة واصطدم بالأرض، يتغير ضغط الهواء حول الفرع عندما يضرب الأرض ونتيجة لذلك، ينتج عن اهتزاز الهواء صوتًا ناشئًا عن الاصطدام، الشيء الوحيد الذي لا يدركه الكثير من الناس هو أن الموجات الصوتية لها خصائص فيزيائية وبالتالي تتأثر بالبيئة التي تحدث فيها.

هيكل الأذن

آذاننا عبارة عن هياكل تشريحية معقدة تنقسم إلى ثلاثة أجزاء رئيسية تسمى الأذن الخارجية والأذن الوسطى والأذن الداخلية، الأذن الخارجية هي الجزء الوحيد البارز الخارجي من الأذن وتستخدم بشكل أساسي لتوجيه الصوت من البيئة إلى قناة الأذن، من هناك ينتقل الصوت إلى الأذن الوسطى، حيث يهتز طبلة الأذن وثلاث عظام صغيرة تسمى العظيمات، والتي تنقل الطاقة الصوتية إلى الأذن الداخلية، تستمر الطاقة في الانتقال إلى الأذن الداخلية، حيث تستقبلها القوقعة أنبوب مجوف في الغالب في الأذن الداخلية يتم لفه عادةً مثل قوقعة الحلزون ويحتوي على الأعضاء الحسية للسمع.

القوقعة عبارة عن بنية داخل الأذن تشبه قوقعة الحلزون، وتحتوي على عضو كورتي، حيث توجد “خلايا شعر” حسية يمكنها استشعار الطاقة الصوتية. عندما تستقبل القوقعة الصوت، تقوم بتضخيم الإشارة المكتشفة بواسطة خلايا الشعر هذه وتنقل الإشارة عبر العصب السمعي إلى الدماغ.

الصوت والدماغ

في حين أن الأذنين هي المسؤولة عن تلقي الصوت من البيئة، فإن الدماغ هو الذي يدرك هذه الأصوات ويفهمها في القشرة السمعية وهي منطقة الدماغ الموجودة في الفص الصدغي والتي تعالج المعلومات التي يتم تلقيها من خلال السمع، يقع الدماغ داخل منطقة تسمى الفص الصدغي وهو متخصص في معالجة الأصوات وتفسيرها، تسمح القشرة السمعية للبشر بمعالجة وفهم الكلام، وكذلك الأصوات الأخرى في البيئة.

مصدر الصوت ينتقل عبر قناة الأذن ويتحول إلى إشارات عصبية تصل إلى القشرة السمعية، ويتم توجيه الصوت إلى قناة الأذن عن طريق الأذن الخارجية، ثم يتم تحويله لاحقًا إلى إشارات عصبية بواسطة القوقعة. ثم يتم إرسال هذه الإشارة إلى القشرة السمعية، حيث يتم تخصيص المعنى للصوت.

يعتمد السمع على مجموعة متسلسلة من الخطوات التي تتميز بالتعقيد والتي تحول الموجات الصوتية في الهواء إلى إشارات كهربائية، ثم ينقل عصبنا السمعي هذه الإشارات إلى الدماغ:

1- تقوم الموجات الصوتية بالدخول إلى الأذن الخارجية ومن ثم تنتقل عبر ممر ضيق يدعى قناة الأذن، يؤدي إلى طبلة الأذن.

2- تهتز طبلة الأذن من الموجات الصوتية الواردة وترسل هذه الاهتزازات إلى ثلاث عظام صغيرة في الأذن الوسطى، تسمى هذه العظام المطرقة والسندان والركاب.

3- تعمل عظام الأذن الوسطى على تضخيم أو زيادة اهتزازات الصوت وإرسالها إلى القوقعة، وهي بنية على شكل حلزون مملوءة بسائل، في الأذن الداخلية. يمتد القسم المرن من بداية القوقعة إلى نهايتها، ويقسمها إلى جزء علوي وسفلي، يُطلق على هذا القسم اسم الغشاء القاعدي لأنه يعمل كقاعدة، أو الطابق الأرضي حيث توجد هياكل السمع الرئيسية.

4- بمجرد أن ينتج عن الاهتزازات تموج السائل في القوقعة، تنتج موجة تتنقل في الغشاء القاعدي، وخلايا الشعر أو الخلايا الحسية الموجودة على قمة الغشاء القاعدي تركب الموجة، وتكتشف الخلايا الشعرية القريبة من الطرف العريض للقوقعة التي تشبه الحلزون الأصوات ذات الحدة العالية، مثل بكاء الرضيع. أولئك الأقرب إلى المركز يكتشفون الأصوات ذات الحدة المنخفضة مثل نباح كلب كبير.

5- عندما تتحرك خلايا الشعر لأعلى ولأسفل، فإن النتوءات المجهرية الشبيهة بالشعر (المعروفة باسم الأهداب المجسمة) التي تجلس فوق خلايا الشعر تصطدم بالهيكل العلوي وتنحني، يؤدي الانحناء إلى فتح قنوات تشبه المسام، والتي توجد في أطراف الستريوسيليا، عندما يحدث ذلك تندفع المواد الكيميائية إلى الخلايا مُنتجة إشارة كهربائية.

6- ينقل العصب السمعي هذه الإشارة الكهربائية إلى الدماغ، والتي تحولها إلى صوت نتعرف عليه ونفهمه.