Syntyykö puun kaatuessa ääni, jos kukaan ei ole kuuntelemassa? Riippuu äänen määritelmästä. Fysiologian näkökulmasta ääni on kokemus, joka syntyy, kun ilman värähtely muuttuu korvassa hermosolujen sähköisiksi signaaleiksi ja kulkee aivojen kuuloalueelle. Siispä puun kaatuessa ei synny ääntä, kun kukaan ei ole kuulemassa. Syntyy vain ilman paineaaltoja.
Sisäkorvan simpukka aistii ilman värähtelyä
Ääniaallot ovat paineaaltoja. Siis eroja ilman tiheydessä, jotka kulkevat ilmassa hyvin nopeasti. Ääniaalloilla on taajuus, jonka yksikkö on hertsi (Hz). Yksi hertsi tarkoittaa yhtä ääniaaltoa sekunnissa. Mitä taajempaa värähtely on, sitä korkeampana ääni koetaan. Nuori ihminen voi havaita 20 - 20 000 Hz värähtelyä. Kuulokykyn kattavuus heikkenee iän myötä. Tämän vuoksi vanhojen ihmisten on usein vaikea kuulla korkeita ääniä.
Korvanlehti ohjaa paineaaltoja korvakäytävään, joka päättyy tärykalvoon. Tärykalvo alkaa värähdellä ja saa kuuloluut värähtelemään. Kuuloluut vahvistavat värähtelyä. Kuuloluista värähtely siirtyy simpukkaan, jossa äänen aistinsolut sijaitsevat.
Simpukan sisällä paineaallot etenevät nesteessä. Simpukan seinämissä on värekarvoja, jotka reagoivat paineaaltoihin. Värekarvoissa värähtely muuttuu sähköisiksi signaaliksi, jotka lähtevät kulkemaan kuulorataa pitkin aivojen kuulokeskukseen. Simpukan alkuosassa sijaitsevat värekarvat reagoivat korkeisiin ääniin ja peremmällä värekarvat ärtyvät matalista äänistä.
Koska meillä on kaksi korvaa, aivomme voivat päätellä äänen tulosuunnan. Sivulta tuleva ääni saavuttaa ensin toisen korvan, sitten toisen. Lisäksi toinen korva kuulee äänen voimakkaampana.
Ihmisen kuuloaisti on melko tarkka, mutta monilla yöeläimillä kuulo on vielä kehittyneempi. Esimerkiksi lepakot ja pöllöt saalistavat ensisijaisesti kuuloaistinsa avulla. Niiden kuulema taajuusalue on paljon laajempi kuin ihmisen.
Tasapainomme perustuu korvien kaarikäytäviin
Tasapainoaistimme kertoo meille mikä on päämme asento ja millaisessa liikkeessä olemme. Tasapaino perustuu samantapaisiin aistinsoluihin, kuin värekarvat simpukassa. Tasapainoelimen värekarvat eivät reagoi värähtelyyn, vaan liikkeeseen. Tarkalleenottaen kaarikäytävien nesteessä heiluvien tasapainokivien eli otoliittien liikkeeseen.
Pään liikkeet saavat tasapainokivet liikkumaan pitkin kaarikäytävän seinää. Värekarvat aistivat nämä liikkeet ja me koemme ne esimerkiksi sinä huomaavana tunteena, kun heittelehdimme vuoristoradan vietävänä.
Kaarikäytäviä on kolme ja ne ovat asettuneet kaikki eri tasoon. Tämän vuoksi liikettä voidaan aistia kolmessa ulottuvuudessa.
Korvan rakenne ja kuinka kuuloaisti toimii
Koonnut: Jussi Nygren