4.3: Audiencia

Objetivos de aprendizaje

1. Dibuje una imagen del oído y etiquete sus estructuras y funciones clave, y describa el papel que desempeñan en la audición.
2. Describir el proceso de transducción en la audición.

Al igual que la visión y todos los demás sentidos, la audición comienza con la transducción. Las ondas sonoras que son recogidas por nuestros oídos se convierten en impulsos neuronales, los cuales se envían al cerebro donde se integran con la experiencia pasada y se interpretan como los sonidos que experimentamos. El oído humano es sensible a una amplia gama de sonidos, que van desde el tenue tic de un reloj en una habitación cercana hasta el rugido de una banda de rock en una discoteca, y tenemos la capacidad de detectar variaciones muy pequeñas en el sonido. Pero el oído es particularmente sensible a sonidos en la misma frecuencia que la voz humana. Una madre puede elegir la voz de su hijo de una gran cantidad de otras, y cuando levantamos el teléfono rápidamente reconocemos una voz familiar. En una fracción de segundo, nuestro sistema auditivo recibe las ondas sonoras, las transmite a la corteza auditiva, las compara con el conocimiento almacenado de otras voces e identifica la identidad del que llama.

La Oreja

Así como el ojo detecta ondas de luz, el oído detecta ondas sonoras. Los objetos vibrantes (como las cuerdas vocales humanas o las cuerdas de guitarra) hacen que las moléculas de aire choquen entre sí y produzcan ondas sonoras, que viajan desde su fuente como picos y valles al igual que las ondas que se expanden hacia afuera cuando una piedra es arrojado a un estanque. A diferencia de las ondas de luz, que pueden viajar en el vacío, las ondas sonoras se transportan dentro de medios como el aire, el agua o el metal, y son los cambios de presión asociados a estos medios los que detecta el oído.

Al igual que con las ondas de luz, detectamos tanto la longitud de onda como la amplitud de las ondas sonoras. La longitud de onda de la onda sonora (conocida como frecuencia) se mide en términos del número de ondas que llegan por segundo y determina nuestra percepción del tono, la frecuencia percibida de un sonido. Las ondas sonoras más largas tienen menor frecuencia y producen un tono más bajo, mientras que las ondas más cortas tienen mayor frecuencia y un tono más alto.

La amplitud, o altura de la onda sonora, determina cuánta energía contiene y se percibe como sonoridad (el grado de volumen del sonido). Las olas más grandes se perciben como más fuertes. La sonoridad se mide usando la unidad de sonoridad relativa conocida como decibelios. Cero decibelios representan el umbral absoluto para el oído humano, por debajo del cual no podemos escuchar un sonido. Cada incremento en 10 decibelios representa un aumento de diez veces en la sonoridad del sonido (Figura\(\PageIndex{29}\)). El sonido de una conversación típica (unos 60 decibelios) es 1,000 veces más fuerte que el sonido de un leve susurro (30 decibelios), mientras que el sonido de un martillo neumático (130 decibelios) es 10 mil millones de veces más fuerte que el susurro.

\(\PageIndex{29}\):Sonidos de figuras en la vida cotidiana

El oído humano puede escuchar cómodamente sonidos de hasta 80 decibelios. La exposición prolongada a sonidos superiores a 80 decibelios puede causar pérdida auditiva.

La audición comienza en el pabellón auricular, la parte externa y visible del oído, que tiene forma de embudo para atraer ondas sonoras y guiarlas hacia el canal auditivo. Al final del canal, las ondas sonoras golpean la membrana fuertemente estirada y altamente sensible conocida como membrana timpánica (o tímpano), que vibra con las ondas. Las vibraciones resultantes se transmiten al oído medio a través de tres huesos diminutos, conocidos como los osículos, el martillo (o maleo), el yunque (o incus) y el estribo (o estribo), hasta la cóclea, un tubo lleno de líquido en forma de caracol en el oído interno. Las vibraciones hacen que la ventana ovalada, la membrana que cubre la abertura de la cóclea, vibre, perturbando el fluido dentro de la cóclea.

Los movimientos del líquido en la cóclea doblan las células ciliadas del oído interno, de la misma manera que una ráfaga de viento se inclina sobre los tallos de trigo en un campo. Los movimientos de las células ciliadas desencadenan impulsos nerviosos en las neuronas adheridas, que se envían al nervio auditivo y luego a la corteza auditiva en el cerebro. La cóclea contiene alrededor de 16,000 células ciliadas, cada una de las cuales contiene un haz de fibras conocido como cilios en su punta. Los cilios son tan sensibles que pueden detectar un movimiento que los empuja a la anchura de un solo átomo. Para poner las cosas en perspectiva, los cilios que se balancean a la anchura de un átomo equivale a que la punta de la Torre Eiffel se balancee media pulgada (Corey et al., 2004).

Figura\(\PageIndex{30}\) El Oído Humano

Las ondas sonoras ingresan al oído externo y se transmiten a través del canal auditivo hasta el tímpano. Las vibraciones resultantes son movidas por los tres pequeños huesecillos hacia la cóclea, donde son detectadas por las células ciliadas y enviadas al nervio auditivo.

Aunque la sonoridad está determinada directamente por el número de células ciliadas que están vibrando, se utilizan dos mecanismos diferentes para detectar el tono. La teoría de la frecuencia de la audición propone que sea cual sea el tono de una onda sonora, los impulsos nerviosos de una frecuencia correspondiente serán enviados al nervio auditivo. Por ejemplo, un tono que mide 600 hercios se transducirá en 600 impulsos nerviosos por segundo. Esta teoría tiene un problema con los sonidos agudos, sin embargo, porque las neuronas no pueden disparar lo suficientemente rápido. Para alcanzar la velocidad necesaria, las neuronas trabajan juntas en una especie de sistema de volea en el que diferentes neuronas se disparan en secuencia, lo que nos permite detectar sonidos de hasta aproximadamente 4,000 hercios.

No solo es importante la frecuencia, sino que la ubicación también es crítica. La cóclea transmite información sobre el área específica, o lugar, en la cóclea que es más activada por el sonido entrante. La teoría del lugar de la audición propone que diferentes áreas de la cóclea respondan a diferentes frecuencias. Los tonos más altos excitan las áreas más cercanas a la abertura de la cóclea (cerca de la ventana ovalada). Los tonos inferiores excitan áreas cercanas a la punta estrecha de la cóclea, en el extremo opuesto. Por lo tanto, el tono está determinado en parte por el área de la cóclea que dispara con mayor frecuencia.

Así como tener dos ojos en posiciones ligeramente diferentes nos permite percibir la profundidad, así el hecho de que las orejas estén colocadas a cada lado de la cabeza nos permite beneficiarnos de la audición estereofónica, o tridimensional. Si ocurre un sonido en su lado izquierdo, el oído izquierdo recibirá el sonido un poco antes que el oído derecho, y el sonido que reciba será más intenso, lo que le permitirá determinar rápidamente la ubicación del sonido. Si bien la distancia entre nuestros dos oídos es de solo unas 6 pulgadas, y las ondas sonoras viajan a 750 millas por hora, las diferencias de tiempo e intensidad se detectan fácilmente (Middlebrooks & Green, 1991). Cuando un sonido es equidistante de ambos oídos, como cuando está directamente delante, detrás, debajo o arriba, tenemos más dificultades para localizar su ubicación. Es por esta razón que los perros (y las personas, también) tienden a meterse la cabeza cuando intentan precisar un sonido, de manera que los oídos reciben señales ligeramente diferentes.

Pérdida Auditiva

Más de 31 millones de estadounidenses sufren algún tipo de discapacidad auditiva (Kochkin, 2005). La pérdida auditiva conductiva es causada por daños físicos en el oído (como los tímpanos u osículos) que reducen la capacidad del oído para transferir vibraciones del oído externo al oído interno. La pérdida auditiva neurosensorial, que es causada por daños en los cilios o en el nervio auditivo, es menos común en general pero con frecuencia ocurre con la edad (Tennesen, 2007). Los cilios son extremadamente frágiles, y para cuando tengamos 65 años, habremos perdido el 40% de ellos, particularmente los que responden a sonidos agudos (Chisolm, Willott, & Lister, 2003).

La exposición prolongada a sonidos fuertes eventualmente creará pérdida auditiva neurosensorial ya que los cilios son dañados por el ruido. Las personas que operan constantemente maquinaria ruidosa sin usar la protección adecuada para los oídos tienen un alto riesgo de pérdida auditiva, al igual que las personas que escuchan música a todo volumen en sus auriculares o que se dedican a pasatiempos ruidosos, como la caza o el motociclismo. Los sonidos que miden 85 decibelios o más pueden causar daño a tu audición, particularmente si estás expuesto a ellos repetidamente. Los sonidos de más de 130 decibelios son peligrosos aunque estés expuesto a ellos con poca frecuencia. Las personas que experimentan tinnitus (un zumbido o una sensación de zumbido) después de estar expuestas a sonidos fuertes probablemente hayan experimentado algún daño en sus cilios. Tomar precauciones al estar expuesto a un sonido fuerte es importante, ya que los cilios no vuelven a crecer.

Si bien la pérdida auditiva conductiva a menudo se puede mejorar a través de audífonos que amplifican el sonido, son de poca ayuda para la pérdida auditiva neurosensorial. Pero si el nervio auditivo aún está intacto, se puede usar un implante coclear. Un implante coclear es un dispositivo compuesto por una serie de electrodos que se colocan dentro de la cóclea. El dispositivo sirve para evitar las células ciliadas estimulando directamente las células nerviosas auditivas. Los últimos implantes utilizan la teoría del lugar, permitiendo que diferentes puntos en el implante respondan a diferentes niveles de tono. El implante coclear puede ayudar a los niños a escuchar quién normalmente sería sordo, y si el dispositivo se implanta lo suficientemente temprano, estos niños con frecuencia pueden aprender a hablar, a menudo así como los niños normales (Dettman, Pinder, Briggs, Dowell, & Leigh, 2007; Dorman & Wilson, 2004).

Principales conclusiones

• Las ondas sonoras que vibran a través de medios como el aire, el agua o el metal son la energía de estímulo que detecta el oído.
• El sistema auditivo está diseñado para evaluar la frecuencia (tono) y la amplitud (sonoridad).
• Las ondas sonoras ingresan al oído externo (el pabellón auricular) y se envían al tímpano a través del canal auditivo. Las vibraciones resultantes son transmitidas por los tres huesecillos, haciendo que vibre la ventana oval que cubre la cóclea. Las vibraciones son detectadas por los cilios (células ciliadas) y enviadas a través del nervio auditivo a la corteza auditiva.
• Hay dos teorías sobre cómo percibimos el tono: La teoría de la frecuencia de la audición sugiere que a medida que cambia el tono de una onda sonora, los impulsos nerviosos de una frecuencia correspondiente ingresan al nervio auditivo. La teoría del lugar de la audición sugiere que escuchamos diferentes tonos porque diferentes áreas de la cóclea responden a tonos superiores e inferiores.
• La pérdida auditiva conductiva es causada por daños físicos en el oído o tímpano y puede mejorarse con audífonos o implantes cocleares. La pérdida auditiva neurosensorial, causada por daños a las células ciliadas o nervios auditivos en el oído interno, puede producirse por la exposición prolongada a sonidos de más de 85 decibelios.

Ejercicio y Pensamiento Crítico

1. Dado lo que ha aprendido sobre la audición en este capítulo, ¿está realizando alguna actividad que pueda ocasionar pérdida auditiva a largo plazo? Si es así, ¿cómo podrías cambiar tu comportamiento para reducir la probabilidad de sufrir daños?

Referencias

Chisolm, T. H., Willott, J. F., & Lister, J. J. (2003). El sistema auditivo envejecido: Cambios anatómicos y fisiológicos e implicaciones para la rehabilitación. Revista Internacional de Audiología, 42 (Supl. 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 es un candidato para el canal de transducción mecano-sensible de células ciliadas de vertebrados. Naturaleza, 432, 723—730. Recuperado a partir de 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). Desarrollo de la comunicación en niños que reciben el implante coclear menores de 12 meses: Riesgo versus beneficios. Oído y Audición, 28 (2, Supl.), 11S—18S;

Dorman, M. F., & Wilson, B. S. (2004). Diseño y función de los implantes cocleares. Científico Americano, 92, 436—445.

Kochkin, S. (2005). MarkeTrak VII: La población con pérdida auditiva supera los 31 millones de personas. Revisión de Audiencia, 12 (7) 16—29.

Middlebrooks, J. C., & Green, D. M. (1991). Localización de sonido por oyentes humanos. Revisión Anual de Psicología, 42, 135—159.

Tennesen, M. (2007, 10 de marzo). Se fue hoy, escucha mañana. Nuevo Científico, 2594, 42—45.