9.1.2: La teoría del lugar de la audición

El sistema oído-cerebro es un instrumento complejo. Actualmente hay dos teorías superpuestas de cómo escuchamos; la teoría del lugar de la audición y la teoría temporal de la audición. Ninguno de estos conceptos por sí solo parece ser suficiente para explicar la riqueza de los fenómenos auditivos que experimentamos.

Sabemos por la estructura de la cóclea que diferentes partes resuenan a diferentes frecuencias; el extremo más cercano al estribo resuena a altas frecuencias y el extremo más alejado de los huesecillos resuena a bajas frecuencias. Los nervios están conectados a pelos localizados a lo largo de la cóclea que se estimulan cuando hay vibraciones presentes. Una conclusión lógica es que cada lugar de la cóclea corresponde a la percepción de una frecuencia dada. Esto se llama la teoría del lugar de la audición

¿Cómo podría funcionar la teoría del lugar? A continuación se muestra una pantalla de la simulación de resortes impulsados con la que experimentó en el Capítulo 4. Hay cinco masas pero solo una (número dos) tiene mucha amplitud a una frecuencia de conducción de\(1.5\text{ Hz}\). Si manejamos las masas a una frecuencia diferente, una de las otras masas tendrá una gran amplitud pero no la masa número dos. En otras palabras, la masa número dos tiene una frecuencia de resonancia en\(1.5\text{ Hz}\). (Vuelve atrás y experimenta con la simulación si no recuerdas lo que estaba pasando en esta simulación.).

Figura\(\PageIndex{1}\)

Podemos imaginarlo como un modelo de la cóclea, enderezado con el estribo final a la derecha. Las partes menos masivas de la cóclea (a la izquierda- opuesta a las masas en la simulación) tienen altas frecuencias de resonancia y la parte más alejada de los huesecillos (a la derecha en la imagen) tienen resonancia de menor frecuencia. Una frecuencia dada presentada a la cóclea solo provoca movimiento en una parte de la cóclea. Esta parte de la cóclea envía un impulso nervioso al cerebro y percibimos esa frecuencia.

Figura\(\PageIndex{2}\)

Un problema con la teoría del lugar es que las curvas de resonancia resultan ser muy amplias y se superponen, como se muestra en la gráfica siguiente (compárese con la gráfica de resonancia de amplitud versus frecuencia en el Capítulo 4). En otras palabras, las secciones de la cóclea son resonadores de factor Q bajo. Esto parecería hacer muy difícil que el oído escoja frecuencias que están muy juntas pero sabemos que la diferencia de frecuencia apenas perceptible está sobre\(1\text{ Hz}\) para frecuencias más bajas que\(1000\text{ Hz}\) para la mayoría de las personas. Si la teoría del lugar de la audición fuera correcta esperaríamos que cambiar la frecuencia de, digamos\(250\text{ Hz}\) a,\(240\text{ Hz}\) desplazaría la región de la membrana basilar que vibra y desencadenara diferentes células nerviosas. Pero lo que realmente sucede es que la región que vibra en\(250\text{ Hz}\) solapamiento con la región que vibra\(240\text{ Hz}\) a tal punto que prácticamente los mismos nervios están disparando. La siguiente figura muestra cuatro curvas de resonancia casi superpuestas para cuatro frecuencias diferentes.

Figura\(\PageIndex{3}\)

También sabemos por el principio de incertidumbre, discutido en el Capítulo 9, que una resonancia aguda significaría menos información sobre la duración del sonido. Si los picos agudos de resonancia (factor Q alto para la cóclea) fueran el mecanismo que nos permitió escuchar frecuencias que están muy juntas, no podríamos escuchar cambios repentinos en la frecuencia. Pero somos fácilmente capaces de escuchar frecuencias que cambian en menos de una décima de segundo por lo que los picos de resonancia no pueden ser muy agudos, lo que significa que la teoría del lugar no puede ser la historia completa de cómo escuchamos diferentes frecuencias.

Una posible explicación para salvar la teoría del lugar podría ser que los nervios vecinos son inhibidos por el disparo del nervio en el centro de la región excitada. Se sabe que esto sucede en el tacto y la visión (por ejemplo, nuestra sensación táctil está más localizada que el número real de células de la piel que se activan) pero no se ha demostrado que suceda en la audición.