Menu
Forfattere
Hvad sker der, når vi hører? Hvor går lyden hen, når den kommer ind i vores ører? Vores ører registrerer luftens vibrationer og omdanner dem til elektriske signaler, som hjernen kan behandle. Men det er kun begyndelsen. Hjernen bruger titusindvis af nerveceller til at høre selv den mest stille eller simple lyd. Med disse nerveceller løser hjernen et uendeligt puslespil: at finde ud af, hvad der foregår i verden. For at gøre det skal hjernen adskille lyde, der forekommer på samme tid, genkende dem og beskrive dem på mange måder, f.eks. hvor høj en lyd er, og hvor den kommer fra. Denne artikel giver et overblik over, hvordan ørerne og hjernen arbejder sammen, så vi kan leve i en verden af lyd.
Forestil dig, at du sidder ved en meget stille sø. Forestil dig nu, at du placerer to små legetøjsbåde i vandkanten med cirka en meters mellemrum, ligesom drengen på billedet ovenfor. Du kaster en sten i vandet, længere ude end bådene. Når stenen rammer vandet, skaber den krusninger, der bevæger sig udad i en cirkel fra det sted, hvor stenen sank. Når bølgerne når jeres både, gynger bådene op og ned. Hvis din sten landede lige langt fra hver båd, vil begge både begynde at bevæge sig på samme tid. Men hvis din sten lå tættere på den venstre båd, vil den begynde at vugge rundt før båden til højre.
Forestil dig nu, at der er travlt på søen. En hund plasker i nærheden, en jetski suser forbi i det fjerne, og ænder svømmer rundt. Hver ting, der bevæger sig, skaber flere bølger i forskellige størrelser, der kommer fra mange retninger – og hver bølge vil bevæge dine både på en bestemt måde.
Hvad nu, hvis du ikke kunne se hele søen, men kun kunne se de to både? Du ved måske, at noget skaber krusninger, men det ville være svært at finde ud af, hvad der forårsagede dem. Det er præcis, hvad man gør, når man lytter til lyde. Når mennesker taler, fugle synger, eller biler kører forbi, skaber de usynlige krusninger af luft, der spreder sig udad ligesom krusningerne på søen. Når disse krusninger når dine ører, får de bevægelige dele inde i dine ører til at “vugge” rundt, ligesom legetøjsbådene, og nerverne inde i dine ører sender signaler om denne vuggende bevægelse til din hjerne. Din hjerne regner så ud, hvad lydene er, og hvor de kommer fra – selv om du ikke kan se, hvad der laver lyden! Hørelsen kan skabe et levende billede af verden omkring dig, og det meste af tiden lægger du ikke engang mærke til, at du gør det! Forskerne er stadig ved at finde ud af, hvordan det sker [1].
Hvis du kunne se luft bevæge sig i slowmotion, kunne du se lydvibrationer bevæge sig fra en persons hænder, når de klapper, gennem luften til dine ører. Selvfølgelig er luft usynlig, og den vibrerer alt for hurtigt til, at vores øjne kan følge med, men nogle forskere har udtænkt en smart måde, hvorpå du kan se lydbølgerne. Hvis du vil vide mere om fysikken bag lyd i luften, kan du læse denne artikel fra Frontiers for Young Minds.
Dine ører består af flere dele (figur 1). De flagrende dele på siderne af dit hoved kaldes dine ydre ører. Det ydre øre samler lydbølgerne, der bevæger sig gennem luften, og leder dem ind i øregangen, hvor de støder mod et tyndt stykke hud med en diameter på ca. 8 mm (lidt mindre end et M&M-bolsje), kaldet trommehinden som er spændt ud over enden af øregangen. Trommehinden vibrerer i takt med de lydbølger, der rammer den. På den anden side af trommehinden sidder tre bittesmå knogler – de mindste knogler i din krop. De opfanger vibrationerne fra trommehinden og sender dem ind i det indre øre, eller cochlea Sneglen er et spiralformet rør fyldt med salt væske, der bevæger sig hurtigt frem og tilbage baseret på luftens vibrationer.
Sneglen er delt i to sektioner af et hudlignende lag kaldet basilarmembranen lydvibrationer, der trænger ind i øret, får denne membran til at vibrere op og ned. Membranen tættest på det ydre øre er mere følsom over for høje frekvenser. lyde – helt op til 20.000 vibrationer pr. sekund eller Hertz (Hz). Hvis du ikke er sikker på, hvad frekvens er, kan du læse mere om det her. Det er langt højere end selv de højeste musikalske toner, som dem, der kommer fra en piccolo eller en fløjte, som kan være helt op til 4.000 Hz. Generelt er det kun unge mennesker, der kan høre så godt: De fleste ældre voksne på omkring 60 år kan kun høre op til omkring 10.000 Hz. Den anden ende af basilarmembranen vibrerer mest til lavfrekvente lyde som dem fra en kontrabas, der kan være så lave som 40 Hz – tæt på det laveste, vi kan høre (20 Hz). Tale falder mest i det midterste frekvensområde, fra 100 til 2.000 Hz. Så cochlea “sorterer” lyde efter frekvens. Det hjælper os med at vide, hvilken frekvens en lyd har (f.eks. hvilke musikalske toner), men også med at adskille lyde med forskellige frekvenser, som forekommer på samme tid!
Langs basilarmembranen er der små hårceller der måler disse vibrationer og omdanner dem til elektriske signaler. Hver celle er forbundet med en nervefiber, som fører de elektriske signaler til hjernen. Hjernen afkoder, eller fortolker, disse signaler og finder ud af, hvad lyden er, og hvor den kommer fra. Der er selvfølgelig stadig meget mere om, hvordan øret fungerer. Du kan finde ud af mere i andre Frontiers for Young Minds-artikler her eller her.
Din hjerne er som en meget kraftfuld supercomputer! Det er din hjernes opgave at give mening til de elektriske signaler, der sendes fra dine ører. De dele af hjernen, der behandler lyde, kaldes auditory nuclei (figur 2). Inden for de auditive kerner sanser hjerneceller specifikke typer af lyde. Nogle hjerneceller kan lide lavfrekvente lyde, som f.eks. bilmotorer, og andre kan lide højfrekvente lyde, som f.eks. fuglesang. De hjerneceller, der kan lide lavfrekvente lyde, klumper sig ofte sammen, og dem, der kan lide højfrekvente lyde, gør det samme. Vi siger, at de er arrangeret i et “kort” over frekvenser, som hjælper dig med at vide, hvilken frekvens af lyd du hører.
Nogle auditive kerner har ekstra specielle opgaver, som ingen andre dele af hjernen kan udføre. En af kernerne, kaldet medial superior olive sammenligner de tidspunkter, hvor en lyd ankommer til hvert øre [2]. Ligesom i vores eksempel med legetøjsbådene på søen vil lyde fra venstre først ankomme til venstre øre og være lidt længere tid om at ankomme til højre øre. Hvis lyden kommer forfra, vil den ankomme til begge ører på samme tid. Det er en af de måder, hvorpå din hjerne kan regne ud, hvor lyden kommer fra (se mere i denne artikel fra Frontiers for Young Minds).
Hjernen gør mange andre ting for at hjælpe dig med at forstå lydene omkring dig. For eksempel kan den regne ud, hvor høj en lyd er, eller opdage nye og uventede lyde. Den kan genkende ord og regne ud, hvordan et objekt bevæger sig ud fra ændringerne i lydbølgerne over tid. Forestil dig næsten ethvert aspekt af lyd, eller hvordan den kan ændre sig, og du kan sandsynligvis finde hjerneceller, der kan måle det!
Hjernens opgave er at omdanne lyde til information om verden omkring os, som giver mening. Når du for eksempel hører en person tale og forstår de ord, de siger, regner du ikke bare ud, om lydene er høje, stille, tæt på, langt væk, stille eller i bevægelse. Din hjerne forsøger også at identificere lydene. Det gør den ved at trække på al den viden, den allerede har om disse lyde (figur 3A). Vi forstår ord, fordi vi allerede har lært sproget og ved, hvordan mange ord lyder; så du hører ikke bare lyde, men ord, der har betydning for dig. Så hvordan vi forstår lyde, er delvist afhængigt af, hvad vi allerede ved! Selv de ting, du ser, kan påvirke den måde, du opfatter lyd på. Det er ekstremt vigtigt, når du lytter til nogen, der taler – at se en persons ansigt gør dem lettere at forstå (se denne Frontiers for Young Minds-artikel for mere om, hvordan det, vi ser, påvirker vores hørelse).
Det mest fantastiske ved hørelsen er måske, hvor godt den fungerer, når der er mange lyde på én gang. Forestil dig, at du er sammen med to venner, og de taler sammen på samme tid. Du kan normalt vælge en af stemmerne at lytte til uden at blande de to venners ord sammen. Hjernen bruger “tricks” til at adskille lyde. Hvis dine venner f.eks. sidder forskellige steder, kan din hjerne regne ud, hvor hver stemme kommer fra, ved at bruge dine mediale superior oliven! Du behøver ikke at tænke over, hvor stemmerne kommer fra – din hjerne er indrettet til at gøre det automatisk. At vælge, hvem af dine venner du vil lytte til, er ikke automatisk, og hvordan du lytter, hjælper også din hjerne med at adskille stemmerne (figur 3B). Utroligt nok, hvis du er opmærksom på en af stemmerne, reagerer din hjerne stærkere på den stemme, og du hører den tydeligere [3]! For mere information, se denne artikel fra Frontiers for Young Minds.
På nuværende tidspunkt er du sikkert enig i, at hørelse er meget mere end bare dine ører. Dine ører omdanner lyde til signaler, som din hjerne kan håndtere. Det er ikke et let job! Men når du så forstår disse lyde, har de været igennem mange tusinde hjerneceller. Din hjerne og cellerne i den arbejder hårdt for at hjælpe dig med at forstå lyde og den information, som lydene fortæller dig om verden. At forstå, hvordan vi hører, er afgørende for effektivt at kunne behandle høreproblemer, som bliver værre med alderen. Denne forståelse har også ført til teknologier som mp3-filer og innovationer inden for kunstig talegenkendelse på computere. Hvis du vil lære mere om lydens spændende verden, og hvordan vi hører den, skal du huske at tjekke de andre artikler i denne samling.
Øregang: Et rør, der fører lyden til trommehinden.
Trommehinde: En hudlignende membran, der vibrerer som reaktion på lyd og omdanner vibrationerne i luften til bevægelse af knoglerne i mellemøret.
Cochlea: Et spiralkammer, lavet af knogle og fyldt med væske, som bevæger sig i takt med mellemøreknoglerne og trommehinden. Dette bevæger til gengæld basilarmembranen.
Basilarmembranen: En fleksibel membran i det indre øre, der bevæger sig i takt med bevægelsen af den omgivende væske. Den del, der bevæger sig mest, afhænger af lydens frekvens.
Frekvens: Vibrationshastigheden af lydbølger i luften. Antallet af gange i sekundet, hvor luftmolekylerne gennemfører en cyklus, hvor de presses sammen, ekspanderer ud og tilbage igen.
Hårceller: Celler på basilarmembranen, der omdanner bevægelse til elektriske signaler, som sendes til hjernen via nerver. De har bittesmå hår, der bevæger sig rundt med væsken.
Auditive kerner: En samling hjerneceller tæt på hinanden i hjernen, som er dedikeret til at bearbejde lyd. Medial superior olive og auditiv cortex er eksempler på auditive kerner.
Medial Superior Olive: En kerne i hjernen, der er dedikeret til at behandle information om lyd og er vigtig for at vide, hvor lyde kommer fra.
[1] Bregman, A. 1990. Auditiv sceneanalyse: Den perceptuelle organisering af lyd. Cambridge, MA: MIT Press.
[2] Grothe, B., Pecka, M., og McAlpine, D. 2010. Mekanismer til lydlokalisering hos pattedyr. Physiol. Rev. 90:983-1012. doi: 10.1152/physrev.00026.2009
[3] Mesgarani, N., og Chang, E. F. 2012. Selektiv kortikal repræsentation af tilstedeværende højttaler i multi-talker taleopfattelse. Natur 485:233-6. doi: 10.1038/nature11020
Vores fantastiske hjerner giver os mulighed for at gøre utrolige ting, men alligevel er de stadig mystiske på mange måder. Forskere har opdaget nogle situationer, hvor hjernen kan “narres”, og denne indsigt i hjernens indre arbejde har ført til nogle spændende nye teknologier, herunder virtual reality (VR). Ud over sin velkendte rolle inden for spil og underholdning har VR nogle fantastiske anvendelsesmuligheder inden for medicin. VR kan hjælpe patienter med at håndtere smerter, og det kan også hjælpe kirurger med at øve delikate procedurer og vejlede dem under operationer. Andre fremskridt kaldet hjerne-maskine-grænseflader kan lytte til hjernens snak og oversætte tanker til kommandoer til computere eller endda robotlemmer, hvilket i høj grad kan forbedre livet for mennesker med visse handicap. I denne artikel vil vi forklare, hvordan forskere bruger resultater fra banebrydende hjerneforskning til at producere spændende nye teknologier, der kan helbrede eller endda forbedre hjernens funktioner.
…
Dette studie undersøger, hvordan opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD) påvirker gravide kvinder med fokus på, hvad det betyder for deres helbred. Forskningen er rettet mod unge og teenagere og hjælper med at forklare komplekse videnskabelige ideer på en måde, der er let at forstå. Den starter med at forklare, hvad ADHD er: en almindelig tilstand, der begynder i barndommen og kan fortsætte ind i voksenalderen. Derefter ser forskningen på de specifikke problemer, som kvinder med ADHD kan have, når de er gravide, f.eks. en højere risiko for depression, angst og komplikationer under graviditeten. Ved at undersøge detaljerede sundhedsjournaler fra mange forskellige kilder og sammenligne erfaringerne fra gravide kvinder med og uden ADHD finder undersøgelsen, at kvinder med ADHD er mere tilbøjelige til at få alvorlige helbredsproblemer, når de er gravide. Den viser dog også, at de, der tager ADHD-medicin, mens de er gravide, kan opleve et fald i disse helbredsproblemer, hvilket understreger vigtigheden af sikker brug af medicin. Undersøgelsen slutter med et råd til teenagere: Tal åbent med lægen, og træf informerede sundhedsvalg under graviditeten.
…
Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.
…
Vidste du, at dine celler kan fortælle, hvad klokken er? Hver eneste celle i din krop har sit helt eget ur. Disse ure er ulig alle andre. Der er ingen tandhjul eller gear. Tiden indstilles af jordens rotation, så vores kroppe er perfekt afstemt med nat og dag. Selv om du måske ikke engang er klar over deres eksistens, styrer disse ure mange aspekter af dit liv. Fra hvornår du spiser og sover til din evne til at koncentrere dig eller løbe hurtigt – urene styrer det hele. Hvordan fungerer disse ure, og hvordan fortæller de tiden? Hvad sker der med vores ure, hvis vi ser tv sent om aftenen eller flyver til den anden side af jorden? Denne artikel undersøger disse spørgsmål og forklarer de videnskabelige opdagelser, der har hjulpet os med at forstå svarene.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife