Immagini mentali ed immagini reali



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L’UDITO.

Il suono mette in vibrazione l’aria intorno ad esso. Queste vibrazioni s’allontanano dalla fronte sonora in modo concentrico, come le increspature in uno stagno provocate da una pietra cadutavi. Quando le onde sonore raggiungono l’orecchio, ha inizio l’elaborazione della sensazione acustica. Il fenomeno è indicato come ascolto. Le onde sonore viaggiano in un mezzo che di solito è l’aria. Attraversano bene anche l’acqua, i solidi come il legno, i metalli ed il tessuto osseo. I suoni ascoltati raggiungono l’orecchio interno in vario modo. L’aria mette in vibrazione il nostro timpano, ed alcune ossa craniche. Queste ultime trasmettono vibrazioni direttamente all’orecchio interno, baipassando il timpano. Molti particolari di ciò che udiamo quando parliamo, arrivano all’orecchio interno con la conduzione ossea. Invece, l’ascolto tramite altoparlante di una voce registrata proviene da suoni originatisi in aria e non avviene in alcun modo tramite conduzione ossea. A causa di alterazioni di conduzione ossea, a volte la propria voce registrata non è riconoscibile. La direzione di vibrazione dell’aria è parallela a quella di propagazione dell’onda sonora. Un fenomeno analogo si verifica con una nave che sta in mare. Le onde marine si muovono in orizzontale, ma cullano la nave che beccheggia dall’alto verso il basso, con moto verticale. Il vento può influire sul moto delle onde sonore. Un rumore sopravvento non è facilmente percepibile da chi sta sottovento ed a una certa distanza. Le onde sonore che attraversino un qualsiasi mezzo hanno alcune proprietà, una delle quali è la frequenza, misurabile in HERTZ. La frequenza di un’onda sonora è la quantità delle oscillazioni da un punto A a B in un dato lasso di tempo. Il più comune DIAPASON produce suoni con una frequenza di 440 Hertz, o 440 cicli, o onde al secondo.



Vie acustiche. L’ultimo tratto della via cocleare si origina dal Nucleo Genicolato Mediale (N.G.M.), la cui distruzione bilaterale comporta sordità completa. Dal N.G.M., partono fibre nervose per l’area corticale 41, indicata anche come area acustica, o acustico sensoriale. L’area 41 è sul versante silviano, nella parte superiore della prima circonvoluzione temporale. E’ divisa in un segmento profondo ed uno superficiale. La percezione dei suoni acuti corrisponde alla parte profonda della circonvoluzione temporale traversa. La percezione dei suoni più bassi avviene nella parte più laterale della stessa circonvoluzione temporale traversa. L’area 41 conterrebbe una zona di percezione ed una gnostica con tre funzioni:


  • Registrazione dei suoni che formano una parola.

  • Identificazione della parola stessa in quanto tale.

  • Interpretazione dell’idea di cui questa parola è espressione.

Nel caso in cui la parola udita appartiene ad una lingua sconosciuta, non sarà possibile raggiungere il III stadio interpretativo.

Non chiaro è il fenomeno corticale della percezione ed interpretazione dei suoni come elementi del linguaggio musi­cale. Alcuni soggetti, con capacità uditiva normale, non sono in grado di distinguere i vari suoni; altri, sia come cantanti sia come uditori, non sono capaci di collegarli nell’ordine, nella durata e nel ritmo che sono alla base di una melodia; altri ancora non comprendono la musica nel suo significato simbolico e cioè nel senso in cui è intesa dai musicisti. Le lesioni patologiche hanno prodotto in questo campo dissociazioni così varie e specifiche da consentire l’identificazione dei vari elementi che sono alla base della ricezione, comprensione ed espressione del linguaggio musicale.

La vocalizzazione (cioè l’emissione di vocali e di suoni) può essere provocata stimolando sia nell’emisfero destro come nel sinistro, i centri delle labbra, della mandibola e della lingua, tanto in corrispondenza della zona motoria, quindi davanti al solco di Rolando, come in corrispondenza della zona sensitiva, cioè dietro il solco di Rolando.


L’orecchio umano. L’orecchio umano è una meraviglia d’ingegneria elettromeccanica. Nell’orecchio umano c’è: la meccanica dei solidi, quella dei fluidi, le proprietà della vibrazione, l’idraulica, i circuiti elettrici ed elettrochimici, compreso le proprietà dei materiali. La termodinamica, la scienza del ricambio energetico, è molto coinvolta nel meccanismo uditivo. L’energia molecolare di vibrazione in aria (da cui dipende il suono) è minima. Al limite inferiore dell’udito, l’intensità delle onde sonore si aggira intorno ad un milionesimo di watt per metro quadrato. In comparazione, la luce solare può essere un bilione di volte più forte a livello del suolo, producendo mille watts per metro quadrato. La minuscola quantità di energia meccanica contenuta nelle molecole vibranti in aria può essere convertita nell’orecchio dalle strutture anatomiche preposte in energia meccanica, elettromeccanica ed elettrica. Gl’input elettrici saranno infine spediti al cervello. La specificità di questi segnali elettrici è intensa, tant’è che è riconoscibile all’istante la differenza di suono tra una varietà di strumenti meccanici che percuotono in contemporanea la stessa nota, come un flauto, un clarinetto, un’oboe: per telefono ci capita di riconoscere subito la voce di un amico.

L’orecchio ha un’ampia scala di frequenze per l’elaborazione sonora. Nell’Uomo, la gamma di frequenze di ascolto va dai 20 Hz ai 20.000 Hz. In alcuni animali, l’ampiezza uditiva è alquanto differente. Gatti e cani possono percepire frequenze molto più alte: per i cani si va oltre 45.000 Hz e per i gatti oltre le 60.000 Hz. Alcuni fischi uditi dai cani non lo sono dall’Uomo. I gatti possono ascoltare frequenze sopra le 90.000 Hz, ma non sotto i mille Hertz. I pipistrelli possono udire suoni lontani, intorno ai 100.000 Hz. Questi mammiferi volanti emettono alte frequenze sonore di circa 200 oscillazioni al secondo. I suoni rimbalzano contro gli ostacoli, mentre i pipistrelli volano e l’eco torna verso di loro. I pipistrelli usano questa tecnica conosciuta come ecolocazione, talmente sensibile ed efficace da permettere la distinzione tra un insetto volante (preda) ed una piccola foglia cadente. L’orecchio umano può anche ricevere suoni a qualsiasi frequenza, purchè di grossa ampiezza ed intensità. La frequenza sonora intensa è quella percepibile come più forte. L’intensità sonora è determinabile anche con la scala Decibel (dB).

L’orecchio umano può determinare l’intensità sonora al di sopra di una gamma sui 120 dB che non è poi così sorprendente. Ciò significa che il livello energetico del più forte suono udibile è su (10)¹² volte (un milione di un milione di volte più energetico del suono più forte). L’orecchio può anche compensare le variazioni pressorie dell’atmosfera e la temperatura. Funziona sia in acqua che in aria. Può anche aiutarci non solo nella determinazione, ma anche nella localizzazione dei suoni, tramite le due orecchie insieme. L’orecchio espleta tutte queste funzioni uditive con una minima riduzione di prestazioni nel corso dell’intera vita.
Orecchio esterno. Nell’Uomo, è sprovvisto di un supporto osseo. Comprende il padiglione auricolare ed il condotto uditivo esterno. Nel padiglione auricolare, esiste la componente cartilaginea elastica, avvolta dal pericondrio e dal tessuto cutaneo. L’auricola o pinna, è la parte visibile dell’orecchio. Il condotto uditivo esterno è lungo circa 2,5 cm ed è 1 cm di diametro. Nel suo percorso, s’incurva verso l’interno, fino a raggiungere il timpano che lo chiude.

La membrana timpanica funziona come la pelle di un tamburo, trasmettendo le vibrazioni meccaniche delle molecole in aria verso l’orecchio medio e quello profondo.


Orecchio medio. Comprende la cavità timpanica con le formazioni in esso contenute (ossicini dell’udito), la tuba di Eustachio e la membrana del timpano che chiude esternamente la cavità timpanica. Comunque, l’orecchio medio comunica con l’esterno attraverso la tuba uditiva di Eustachio, riequilibrando così le pressioni su entrambi i lati della membrana timpanica. Quando la pressione atmosferica cambia anche di poco, come quando si modifica la temperatura dell’aria, o quando si sale in montagna, le trombe di Eustachio si adeguano a queste variazioni e la pressione rimane la stessa su entrambi i lati della membrana timpanica. Quando la pressione sul timpano cambia rapidamente, come quando si sta sopra un auto che sale e scende lungo un sentiero montagnoso, o all’interno di un aereo che va in alta quota e poi discende verso terra, le trombe di Eustacchio non sono in grado di regolarsi bene, non essendosi evolute per un certo tipo di trasporto rapido. Se la tromba è parzialmente o del tutto bloccata, e ciò può accadere se fa molto freddo e si viaggia in aereo, ci sono molte conseguenze. Uno strisciante mal di testa si accompagna ad una chiara riduzione uditiva. Le trombe di Eustachio prevengono fino ad un certo limite quest’inconvenienti, ma la loro principale funzione è di equilibrare le pressioni atmosferiche su entrambi i lati della superficie timpanica. Se questo bilanciamento non è ottimale, le prestazioni timpaniche di trasmissione delle vibrazioni all’orecchio interno si riducono. Il timpano si trova dunque tra orecchio medio ed esterno. Se la pressione atmosferica è la stessa su entrambi i lati, la membrana timpanica vibra come la pelle di un tamburo non appena le onde sonore ne raggiungono la superficie. Sulla parte opposta di questa superficie, c’è un piccolo osso chiamato martello, collegato per diartrosi all’incudine e mediante un esile prolungamento con il muscoletto tensore del timpano. A sua volta, l’incudine si articola con la staffa, lunga solo pochi millimetri. Nella parte terminale, gli ossicini dell’udito sono collegati con la coclea. La loro funzione è di trasmettere all’orecchio interno tutte le frequenze e le intensità di vibrazione che hanno raggiunto il timpano, amplificandole. I tre ossicini sono un amplificatore meccanico con un ruolo fondamentale. L’insieme dell’energia contenuta nelle onde sonore è minuscola, come i corrispondenti movimenti di vibrazione che si ripercuotono sul timpano. Per suoni con frequenze molto alte, appena udibili, la membrana timpanica ha vibrazioni di soli 0,5 nanometri, quanto una frazione del diametro dell’atomo d’idrogeno. Comunque, gl’impercettibili movimenti sono trasmessi all’orecchio interno dove c’è la trasduzione in segnali elettrici da inviare al cervello. In senso stretto, le vere capacità uditive avvengono solo nell’orecchio interno, mentre il medio e quello esterno funzionano da mezzi di trasmissione dei suoni. Le vibrazioni dell’aria devono quindi essere trasmesse al fluido cocleare tramite sia il timpano, sia i tre ossicini. Nel fluido cocleare, queste vibrazioni si trasformano in oscillazioni liquide, secondo lo schema:
ONDE SONORE IN ARIA ↔ OSCILLAZIONI NEL MEZZO LIQUIDO
Ciò non è una impresa eccezionale perché le minuscole forze di vibrazione timpanica possono essere amplificate molte volte, man mano che si scaricano sul fluido cocleare. L’orecchio medio ed i tre ossicini dell’udito rendono possibile tutto ciò. Senza di essi, per le creature viventi sulla terraferma, l’udito non sarebbe possibile. Il sistema uditivo proviene da un antico meccanismo acquatico, perfezionatosi quando i primi esseri viventi cominciarono ad uscire dall’acqua e colonizzarono la terraferma. L’evoluzione dell’udito ebbe dunque inizio dagli organismi marini. L’udito in acqua necessita di una struttura meno compessa che di quello nell’aria. Infatti, le onde sonore in acqua sono trasmissibili più facilmente sull’apparato liquido dell’orecchio interno. L’aria è un gas altamente comprimibile, ma l’acqua è centinaia di volte più densa ed è incomprimibile. L’udito in acqua è più semplice. Le onde sonore che viaggiano in acqua possono passare direttamente nel fluido cocleare, senza la necessità dell’amplificazione nell’orecchio medio. Quando gli organismi marini cominciarono a vivere sulla terraferma, l’orecchio medio cominciò ad evolversi. Nei mammiferi, l’evoluzione dell’orecchio medio ed in particolare degli ossicini dell’udito, è considerata un classico esempio della teoria evoluzionista, come dimostrano i numerosi reperti fossili. L’evoluzione dei tre ossicini dell’udito nell’effettivo ruolo del meccanismo timpanico e nel contesto dell’orecchio medio, è una forma di estrapolazione: una struttura anatomica che a seconda delle necessità, può evolversi in un ruolo diverso dall’originario. Un altro esempio, sono le penne degli uccelli che avevano l’originario ruolo di termoregolazione, assumendo poi funzioni aerodinamiche, adatte per il volo aviario. Idem, per gli ossicini dell’orecchio medio. Un indizio del cambiamento evolutivo è rimasto in alcuni rettili, dove il timpano è connesso all’orecchio medio tramite un singolo ossicino, la staffa. La parte superiore e l’inferiore delle ossa mascellari di questi animali contengono ciascuno un osso accessorio che nei mammiferi ha originato i restanti due ossicini. Senza orecchio medio, le onde sonore in aria arriverebbero direttamente sulla struttura liquida dell’orecchio interno. Una sostanza comprimibile, l’aria sarebbe utilizzata per il transito dell’energia in un mezzo incomprimibile, il fluido cocleare. Gl’ingegnieri definiscono il fenomeno come impedenza cattiva. Come risultato, si avrebbe la trasmissione di minime vibrazioni all’orecchio interno che sarebbero in gran parte deflesse nell’urto contro le pareti e rimbalzerebbero via. La cattiva impedenza tra aria ed acqua è così alta che la percentuale dell’energia acustica vibrante in aria, trasmessa come onde in acqua, è quasi zero. Senza uno stratagemma evolutivo, l’udito in aria non sarebbe stato possibile. Lo stratagemma è dato dai tre ossicini (martello, incudine e staffa) che amplificano l’energia acustica pervenuta al timpano per le due vie: delle ossa craniche e del meato acustico esterno. Il fenomeno dell’amplificazione è dato da alcuni fattori.

Primo: l’effetto leva. Con delicatezza, i tre ossicini amplificano la forza pulsatile dell’aria che arriva sulla membrana timpanica. Il fenomeno assicura un vantaggio meccanico, difficile da calcolare perché i tre ossicini funzionano alla fine come un’unica leva anche se si tratta di un sistema di leve. La forza premente sul sistema di leve dei tre ossicini è generato dalle vibrazioni sonore in aria che colpiscono il timpano a cui è collegato il martello. La forza risultante, moltiplicata dal fattore leva per quasi 1/3, si scarica sulla finestra ovale che funge da organo di stimolazione cocleare. In particolare, l’intensità della forza per unità di area della finestra ovale non è proprio 1/3, come quella che si scarica sul timpano. Per unità di area, questa forza, o pressione, è 22 volte superiore sulla finestra ovale. Ciò dipende dalla distanza dal timpano. In aggiunta all’effetto leva, c’è un moltiplicatore di forza (pressoria). La finestra ovale è una piccola fessura scavata nel labirinto osseo del temporale ed aperta nell’orecchio interno. A parte l’importante eccezione del suono che penetra nell’orecchio interno mediante la conduzione delle ossa craniche, virtualmente, tutti gli stimoli uditivi, cioè ogni cosa che è possibile ascoltare, attraversa la finestra ovale. Questa struttura è tutto pressata dall’impronta ossea della staffa che è grande quanto la metà di un granello di riso. La finestra ovale è piccola, ma fondamentale per il meccanismo uditivo.

Nel processo uditivo, dalla finestra ovale, si sprigiona verso l’orecchio interno una specifica quantità di energia per unità di tempo, molto simile a ciò che a livello atomico, è definita energia intrinseca della massa unitaria. L’energia intrinseca della massa unitaria proviene da un singolo atomo, mentre l’energia che si sprigiona sulla finestra ovale è quella delle onde acustiche in un dato lasso di tempo. Però, secondo me, il paragone potrebbe reggere.

Il timpano ha un’area superficiale di circa 16 volte più ampia della finestra ovale. Tutte le forze pressorie scaricate sulla gigantesca (in comparazione di scala) membrana timpanica finiscono sulla minuscola finestra ovale (grande quanto l’impronta della staffa, cioè come un mezzo granello di riso). Si faccia l’esempio di un piccolo chiodo, con una punta ed all’altra estremità lo slargo della testa. Questa ha il diametro di 3/8 di un centimetro quadrato. Una pressione sulla testa di circa 10 Pounds diventa di 75 pounds per cm² (i dieci Pounds diviso l’area della testa del chiodo). Però, sulla punta, la forza pressoria dev’essere moltiplicata per 500, quanto è il diametro della punta. Di conseguenza, la pressione sulla punta del chiodo è di 40.000 Pounds per cm².

Per questo, la pressione sulla finestra ovale è 17 volte l’area timpanica come conseguenza dell’effetto di differenza d’area, o di punta di chiodo. Il vantaggio di 17 volte si deve moltiplicare per 1,3 grazie all’azione moltiplicatrice di leva dei tre ossicini. Per cui, 1,3 volte 17 è uguale a 22, che è l’incremento pressorio dal timpano alla finestra ovale. Tuttavia, l’orecchio medio è qualcosa di più di un trucco precostituito. La pressione moltiplicata per 22 è sufficiente per la trasmissione dell’esigua energia sonora contenuta nell’aria e che sarà trasmessa nel fluido del condotto interno.

Il timpano è in vibrazione. Le forze pressorie cominciano ad essere trasmesse dai tre ossicini sulla finestra ovale, verso l’orecchio interno. E’ un processo complicato. Le onde pressorie attraversano il liquido cocleare, dove saranno trasformate in segnali elettrici e spediti al cervello dai nervi acustici. E’ nella coclea che l’esatte azioni meccaniche dell’orecchio esterno e medio sono replicate con l’elettrochimica. Un trasduttore, come quello del processo visivo, del gusto e dell’olfatto, è un congegno che trasforma qualsiasi tipo d’energia in un’altra. I trasduttori possono essere naturali od artificiali. Il clacson di un’auto, o un altoparlante stereo trasformano l’energia elettrica in acustica. Un microfono lavora in senso opposto: trasforma il suono in elettricità. La coclea può essere considerata come una specie di microfono, convertendo le onde acustiche liquide in segnali elettrici. Tuttavia, è un paragone che mal si adatta alla sorprendente complessità del corpo umano, in genere.


La fig. A mostra due angoli, quello alla circonferenza e quello al centro del cerchio. L’angolo alla circonferenza è la metà dell’angolo al centro. Il sistema di ampliamento delle onde sonore che impattano sul timpano, avviene secondo uno schema abbastanza simile. Alla fine, l’energia cinetica convogliata dalla finestra ovale sull’orecchio interno sarà trasdotta in impulsi elettrici, in particolare dalle cellule capellute dell’organo del Corti. Il cerchio rappresenta l’intensità del suono. Quanto più intense sono le onde sonore sul timpano, tanto più la circonferenza del cerchio qui disegnato è maggiore. Di conseguenza, aumenta l’amplificazione che si scarica sulla finestra ovale.
Orecchio interno. L’orecchio interno è una serie di sacchi e tubuli, pieni di liquido. Vi si distingue il vestibolo che accoglie il sacculo, l’utricolo ed antero-medialmente la chiocciola o coclea che contiene l’organo del Corti. La coclea è un tubo arrotolato su se stesso, simile ad un guscio di lumaca. Si tratta di un condotto, stipato nell’osso petroso del temporale. Le pareti cocleari sono provviste di una membrana flessibile al di sopra della quale, verso la superficie interna, ci sono migliaia di esili cellule capellute. Quando la membrana cambia forma in conseguenza di un’onda che la percorre in lunghezza, il movimento delle cellule capellute segue la direzionalità dell’onda stessa. Una cellula capelluta ha una estremità libera, delimitata da una membrana flessibile, messa in movimento dalle variazioni della pressione idrostatica del liquido cocleare. L’estremità opposta della stessa cellula è strettamente ancorata alla membrana basale, sovrastante la membrana flessibile. Questo polo basale della cellula capelluta è immobile. L’onda idrostatica passando lungo la membrana elastica (flessibile), stira e fa pressione sulle cellule capellute. Il fenomeno è basilare per la trasmissione degl’input dall’orecchio interno al cervello. Un aspetto singolare dell’intero processo è quello che permette la differenziazione precisa delle frequenze e dell’intensità sonora. La membrana flessibile ha una struttura complicata, potendosi modificare di spessore e potendosi distendere per tutta la lunghezza del canale cocleare. Nelle vicinanze della fessura ovale (o finestra ovale), nelle parti terminali della coclea, la membrana si assottigla e si restringe, ma nel suo versante esterno s’ispessisce e si slarga. E’ stato visto che il versante esterno di questa membrana trasmette meglio i suoni ad alte frequenze. Al contrario, la superficie interna è ottimizzata per le basse frequenze. La coclea è divisa in tre scomparti pieni di fluidi:


  1. Un condotto superiore che accoglie le onde pressorie all’entrata della coclea: la scala vestibolare.




  1. Un condotto inferiore per le onde di partenza: la scala timpanica.



  1. L’organo del Corti con le rispettive cellule capellute.

Attraverso la finestra ovale, le onde pressorie entrano nel liquido cocleare, percorrendo la membrana flessibile per l’intera lunghezza ed iniziando il processo di trasduzione. L’energia delle curve di pressione idrostatica va a finire sulla parte terminale della membrana flessibile, esternamente alla finestra ovale. Infatti, le onde pressorie si disperdono sulla sottile membrana, conosciuta come finestra rotonda, la parte terminale della scala timpanica. Con questa maniera efficiente di dissipazione delle onde pressorie, la coclea assicura che le successive onde di pressione non siano acusticamente contaminate dalle deflessioni e scontri con le precedenti. Ci sono analogie con la funzione oculare, dove la quantità di luce eccedente, non assorbita dai coni e dai bastoncelli è impregnata dalla parte posteriore del mantello retinico, evitando l’effetto rimbalzo dentro ed intorno alla retina. Le cellule capellute, fissate con la base alla membrana flessibile, si trovano all’interno del condotto cocleare e formano l’organo del Corti, una struttura complessa, chiusa in uno spazio ristretto. L’organo del Corti è anche chiamato il perno delle funzioni uditive. E’ qui che le vibrazioni meccaniche della membrana flessibile sono convertite in segnali elettrici. L’intera coclea, arrotolata su se stessa a spirale, assomigla ad un minuscolo cucchiaio che contiene del liquido. A sua volta, il dotto cocleare occupa circa 1/6 del volume cocleare, anche se contiene circa 650 segmenti mobili. La squisita delicatezza dell’organo del Corti necessita della massima protezione che l’organismo possa fornire. All’interno del dotto cocleare, l’organo del Corti è racchiuso nella spirale ossea della coclea, a sua volta scavata nella struttura più resistente dello scheletro: la parte petrosa dell’osso temporale. Nell’intero processo uditivo, l’organo del Corti funge da trasduttore. Al di fuori dell’organo del Corti, tutta l’energia è meccanica. Infatti, le onde sonore provocano le vibrazioni della membrana timpanica (energia di vibrazione) che mette in movimento (energia di movimento) i tre ossicini (martello incudine e staffa), l’ultimo dei quali genera onde di vibrazione (onde pressorie) sul liquido cocleare con conseguenti ondulazioni della sottile membrana flessibile. Nell’organo del Corti, tutte le funzioni sono di natura elettrochimica. In questo modo, uno dietro l’altro, i segnali arrivano al cervello spediti dall’organo del Corti. Con una straordinaria funzione, le cellule capellute trasformano tutta l’energia meccanica in elettrica.


Le cellule capellute. All’interno della coclea, l’onda pressoria deforma lievemente la membrana flessibile il cui movimento agita le cellule capellute. Una cellula capelluta è alta circa 30 µ ed ha 5 µ di diametro. E’ formata da uno spesso tronco da cui sottili fibre, dette stereociglia, sporgono nella sua parte apicale. Quando una cellula capelluta viene ad essere piegata o stirata, il fascio dell’esili fibrille (stereociglia) si piega e si stira a sua volta. Il movimento sincrono delle stereociglia, ricorda un campo di grano mosso dal vento. Però, c’è una fondamentale differenza. Un singolo ciglio è collegato al successivo da una sottile fibrilla, indicata col nome di catenina. Come se ciascun gambo dell’ondeggiante frumento fosse legato a quello vicino dall’esile filo di una ragnatela. Nell’orecchio interno, non appena le cellule capellute si piegano come effetto dei movimenti della membrana flessibile, il sottile legame tra una ciglia e l’altra si stira, aprendo microscopici spazi sulla membrana cellulare che avvolge le ciglia. All’apertura di questi cancelli, ioni positivi presenti nel liquido cocleare, in particolare ioni K+, penetrano nel citoplasma delle cellule capellute, modificando il voltaggio di membrana. Quindi, l’onda pressoria deflette la membrana di fibrille tra un ciglio e l’altro; questa piega le ciglia (o stereociglia) che stanno all’apice delle cellule capellute. Lo stiramento delle fibrille trasversali agisce sul movimento sincrono delle stereociglia che meccanicamente apre i canali di membrana: inizia il processo elettrochimico che invia segnali al cervello. Le cellule capellute sono le unità recettoriali all’interno del processo uditivo, in analogia con le funzioni dei coni e dei bastoncelli retinici, o di quelle dei recettori dell’odorato nel naso. A differenza delle retina che contiene 100 milioni o più di cellule recettoriali, ci sono solo circa 20.000 cellule capellute nella coclea, delle quali solo 3500 circa sono le cellule capellute interne, mentre tutte le altre sono elementi esterni. Tutte le cellule capellute, esterne ed interne, si trovano nell’organo del Corti, ma con opposita ubicazione spaziale e con differenti ruoli nel processo uditivo. Queste 3500 cellule capellute interne per ogni coclea sono responsabili del processo uditivo. Sono cellule sensoriali. Le esterne, più numerose, funzionano da amplificatori. Le cellule capellute interne sono collegate al cervello da rami nervosi. Trasmettono informazioni circa la frequenza e l’amplificazione dei suoni in arrivo al cervello. Tuttavia, da sole, le cellule capellute interne non sono abbastanza attive nella trasmissione massimale dei suoni circa la normale scala uditiva. I segnali prodotti dalla membrana flessibile devono essere amplificati a loro volta prima di essere intercettati dalla cellule capellute interne. Questo ruolo di amplificazione spetta alle cellule capellute esterne che non recepiscono alcunché e non trasmettono alcun segnale al cervello. Il movimento di una cellula capelluta esterna non fa altro che incrementare quello della membrana flessibile che a sua volta amplifica l’intensità dello stimolo meccanico sulle cellule capellute interne, che si attivano col cambiamento del voltaggio di membrana. Il meccanismo di amplificazione è cruciale per un udito funzionante in modo ottimale. Senza di esso, nel caso di una distruzione chimica delle cellule capellute esterne, come può avvenire nei tossici (drogati), la capacità uditiva si riduce di 60 – 80 decibel. Oltre alla membrana timpanica ed agli ossicini dell’udito, ci sarebbero fenomeni di amplificazione, attuati dalla membrana flessibile e dalle cellule capellute esterne.
Schema.


Sensazione - percezione - consapevolezza
Energia meccanica (onde acustiche nell’aria) che genera onde di vibrazione sulla membrana timpanica
I sensi meccanici
Vie esterocettive della sensibilità termica e dolorifica
Visione dei colori.
Coscienza e consapevolezza
La coscienza extra
Concentrazione neuronale e coscienza umana.



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