Es en mi opinión y de muchos otros una obra maestra de la naturaleza.

 

La cóclea, que en la mayoría de los mamíferos tiene una forma de hélice o caracol, es parte del oído interno. En primates, incluyendo los humanos, la cóclea se encuentra incrustada en el hueso temporal. La cóclea consiste de tres canales adyacentes enrollados en forma de caracol. Dos de esos canales (véase figura a la izquierda), la rampa timpánica (RT) y la rampa vestibular (RV), están llenos de un líquido denominado perilinfa. La membrana basilar separa la rampa timpánica de la rampa media (RM). Gran parte de lo que sabemos acerca de la función de la cóclea proviene de mediciones directas del desplazamiento de la membrana basilar (BM) en respuesta al sonido. Las primeras mediciones de las vibraciones de la membrana basilar fueron realizadas por Georg von Békésy, un ingeniero húngaro, quien por su trabajo recibió en 1961 el premio Nobel de fisiología o medicina, el único que alguien trabajando en el campo de la audición ha recibido.

Gracias al trabajo de von Békésy y muchos otros sabemos que cuando el sonido llega al tímpano se producen desplazamientos de los huesecillos del oído medio. Estos movimientos mueven la membrana que recubre la venta oval, la “entrada” de la cóclea. Estos mismos movimientos también crean diferencias de presión entre las rampas vestibular y timpánica, lo cual produce un desplazamiento de la membrana basilar.

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A pesar de que las mediciones de von Békesy han sido las únicas realizadas en humanos, los sujetos de experimentación fueron cadáveres.  Esto es, la membrana basilar responde a las vibraciones producidas por los sonidos aún en cadáveres, pero de una manera diferente a la vibración en una cóclea de un espécimen vivo y en buen estado fisiológico. En cadáveres o en animales vivos con cócleas dañadas, debido a exposición del oído a ruidos fuertes o a ciertos tipos de antibióticos por ejemplo, el comportamiento de la cóclea, visto a través de las mediciones de la membrana basilar, es parecido a la de un sistema lineal. Esto quiere decir que, por ejemplo, cambios en la intensidad del sonido (que generalmente de mide en decibelios) de 6 dB producen incrementos del doble en la amplitudes del desplazamiento de la membrana basilar.  En preparaciones en buen estado fisiológico esto no sucede, de hecho la respuesta de la membrana basilar al sonido es de tipo compresivo, i.e., no lineal. Se le considera compresivo ya que los desplazamientos de la cóclea son menores de los que se esperaría si la cóclea fuera lineal. La figura de abajo muestra las amplitudes de los desplazamientos  de la membrana basilar en varias especies animales [Los datos expresados con símbolos cuadrados fueron obtenidos en chinchillas por el autor de este artículo]. El estimulo acústico consiste en un tono cuya intensidad es expresada en decibelios (dB).  Los resultados mostrados en esta figura indican que a intensidades que corresponden a umbrales de audición de estos animales, la membrana basilar tiene desplazamientos de 1 nanómetro, o menos. Incrementos en la intensidad del estímulo evocan amplitudes en las vibraciones de la membrana basilar que no aumentan en la misma proporción si el sistema fuera lineal, como lo indica la línea con puntos.

Gracias a la compresión en la vibración de la membrana basilar, es posible para humanos poder escuchar sonidos en un rango de 120 dB. Esto es algo formidable, pero no hay que olvidar que esta compresión produce también cierto tipo de distorsión. No obstante eso, la cóclea es una obra maestra de la evolución, y que es capaz de detectar y analizar sonidos con un rango de intensidades de 120 dB y de frecuencias que en cierto mamíferos puede llegar hasta 100 000 Hz.

 

 

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