Молоточек этого уникального рычажного устройства соединен с барабанной перепонкой, а стремя – с улиткой внутреннего уха. Благодаря этому механизму, давление, передаваемое во внутреннее ухо, возрастает приблизительно в полтора-два раза.
А теперь настало время ближе познакомиться с особенностями внутреннего уха. Это – наиболее сложно устроенная часть органа слуха. Располагается внутреннее ухо в височной кости и состоит из двух элементов: костного лабиринта и расположенного внутри него перепончатого лабиринта.
В свою очередь, костный лабиринт сформирован тремя связанными между собой отделами: улиткой, преддверием и полукружными каналами.
Соответственно, и улитка состоит из двух частей: костной улитки и находящейся внутри нее перепончатой улитки, или перепончатого протока. Отделены они друг от друга двумя полостями, называемыми лестницами. Сами же полости заполнены перилимфой – жидкостью, близкой по составу к спинномозговому ликвору, а проток, их разделяющий, – эндолимфой, которая по составу схожа с внутриклеточной средой.
Само же строение «сложной улитки» таково: внутри нее имеется спиральный канал, который, словно змея посох, двумя с половиной витками обвивает костный стержень с нервными волокнами внутри.
Нам уже известно, что стремя соединено с улиткой. Так вот, когда оно воздействует на жидкость внутреннего уха, толкая ее в такт своему движению, происходит перемещение перилимфы, которое, в свою очередь, вызывает колебание мягких стенок «перепончатой улитки».
В нижние части этих стенок «вмонтированы» рецепторы слухового анализатора,
окруженные чувствительными волосковыми клетками. Волосковые клетки реагируют на колебания жидкости, заполняющей канал. В свою очередь, на дистальном конце этих клеток находится около 60 стереоцилий – микроскопических ресничек длиной около 1 микрона и толщиной 200 нанометров. Чувствительность этих образований невероятна: рассчитано, что волосковые клетки фиксируют перемещение кончика реснички всего на десять нанометров.В свою очередь, волосковые клетки являются весьма высокодифференцированными структурами. Каждая из них устроена так, что воспринимает только конкретную звуковую частоту. Причем клетки, реагирующие на низкочастотные звуковые сигналы, находятся в верхней части улитки, а те, что настроены на высокие частоты, расположены в ее нижней части.
Эти колебания воздействуют на клеточные элементы кортиевого органа, который, по сути, является сверхчувствительным передатчиком, преобразующим механическое раздражение волосков в электрический нервный импульс. А поскольку кровеносные сосуды в кортиевом органе отсутствуют, на его работе не сказываются и сокращения сердечной мышцы.
В свой черед механические колебания, которые передаются по жидкости «улитки», воздействуют на слуховые рецепторы нервных окончаний, которых у человека около 17 000. А уже после этого импульсы по слуховому нерву перемещаются в слуховую область коры головного мозга.
Следовательно, внутреннее ухо является механизмом, преобразующим механические колебания в электрические сигналы, которые и воспринимает мозг.
Участок же головного мозга, куда поступает электрический сигнал из кортиева органа, располагается в височной доле коры больших полушарий. С его помощью мы воспринимаем различные тоны, шумы, формируем музыкальные мелодии, оцениваем звучание слов, фраз, песен.
Но как все-таки мозг различает те или иные звуки?
Ученым известно, что слуховой нерв, словно многожильный кабель, состоит из множества тончайших нервных волоконец. Каждое из них соединено с конкретным участком улитки, который генерирует сигнал определенной частоты. Именно он и передается по этим нервным волокнам в соответствующий отдел головного мозга.
Звуки низкой частоты – удар по мячу или раскаты грома – перемещаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки, а высокочастотные – например, трель соловья или звон хрусталя – по волокнам, связанным с ее основанием.
Значит, различные по частоте звуки вызывают электрическое возбуждение тех волокон слухового нерва, которые соответствуют этим частотам. В свою очередь, эти разнородные сигналы, попав в мозг, соответствующим образом интерпретируются им. Поэтому мы и слышим все то разнообразие звуков, которые нас окружают…
Кстати, левое и правое ухо, в отличие от глаз, имеют определенные различия: информация, поступающая от них в мозг, не полностью равноценна.
Как правило, у правшей главным является правое ухо, в то время как у левшей – наоборот, левое. Это хорошо заметно во время телефонного разговора: именно к ведущему уху обычно прикладывают трубку. Если сделать наоборот, то может возникнуть определенный психологический дискомфорт. Также инстинктивно мы поворачиваемся к говорящему шепотом человеку именно тем ухом, которым лучше слышим.
Специалисты объясняют феномен правого уха тем, что сигналы от него поступают в левое полушарие, где находится речевой центр. Сигналы от левого уха поступают сначала в правое полушарие, а оттуда по нервным связям – в левое полушарие, хотя и с крошечной задержкой…