Illinois Science Council

Es lunes por la mañana y está a punto de salir a tomar su autobús para ir al trabajo. Tienes un poco de prisa porque, cuando te vestías, no podías encontrar dos calcetines a juego y tenías que cavar en la ropa limpia que aún estaba en la secadora para encontrar un par a juego. A medida que se acerca a la puerta, se da palmaditas reflexivas en los bolsillos, comprobando todo lo que necesita llevar consigo. Llaves? Comprobar. Cartera? Comprobar. Teléfono celular? Tu teléfono no está ahí. Tu corazón comienza a acelerarse y una gota de sudor comienza a formarse debajo de la línea del cabello. «¿Dónde lo puse anoche??»Solo tienes unos minutos para tomar el autobús, o de lo contrario llegarás tarde a tu reunión matutina. Revisas tus cosas. No está en la mesita de noche, en el mostrador del baño o en la mesa de café. Una sensación de desesperanza comienza a aparecer, pero de repente recuerdas que puedes localizar tu teléfono usando una aplicación en tu computadora.

Corre hacia su computadora y abre la aplicación. El punto en el mapa se encuentra directamente sobre su apartamento, por lo que sabe que su teléfono está allí en algún lugar. Estás a mitad de camino. Pero el rastreador GPS no puede decirte en qué parte de tu apartamento está tu teléfono. Así que envía una señal a su teléfono para que suene.

Oyes un leve sonido de timbre que viene de algún lugar de tu apartamento. Ponte de pie. Suena de nuevo. Gira la cabeza hacia donde el sonido viene de su dormitorio. Otro pitido. Entras a tu habitación y sigues los pitidos hasta que encuentras tu teléfono celular en el suelo, debajo de un montón de ropa. ¡Victoria!

Tu memoria te falló ese día, al igual que la mayoría de tus sistemas sensoriales que te ayudan a encontrar cosas en tu entorno. ¿Qué te ayudó a encontrar tu teléfono? La asombrosa capacidad de tu cerebro para localizar la fuente de los sonidos.

Hemos discutido este fenómeno brevemente antes, pero es solo una parte importante de nuestra vida diaria que tuvimos que volver a visitarlo.

¿Cómo Localizó su Cerebro su Teléfono Celular?
 Localización de sonido adaptativa con un par de cócleas de silicona Vincent Yue-Sek Chan, Craig T. Jin and André van Schaik * School of Electrical and Information Engineering, The University of Sydney, Sydney, NSW, Australia. localice el blog de sonidos
Los sonidos que vienen de diferentes lugares entrarán en sus dos oídos y se encontrarán en un lugar diferente de su cerebro. El lugar donde se encuentran depende de la diferencia horaria entre el momento en que el sonido entra a ambos lados de la cabeza.

Tener una oreja a ambos lados de la cabeza hace más que equilibrar la cara; sus posiciones relativas entre sí le ayudaron a localizar la fuente del timbre de su teléfono celular. Dado que sus oídos están separados unos de otros, los sonidos llegarán a sus oídos en momentos ligeramente diferentes y en volúmenes ligeramente diferentes, y esto ayuda a su cerebro a calcular de dónde provienen los sonidos.

Por ejemplo, si alguien está hablando en su año izquierdo, ese oído captará el sonido de su voz antes que su oído derecho, y su oído izquierdo también encontrará el sonido un poco más fuerte que su oído derecho. Su cerebro puede detectar estas diminutas diferencias en el tiempo y el volumen y usar esta información para calcular que el sonido de la voz de la persona proviene de la izquierda.

El cerebro calcula esta información en el tronco encefálico, un área que se encuentra justo encima del cuello. Específicamente, la calculadora consiste en un grupo de células, un grupo de células llamado aceituna superior (porque se parece a una aceituna). Esta región contiene un mapa bidimensional del mundo que irradia desde tu cabeza, como si el mapa estuviera dibujado en el borde de un sombrero.

Cuando un sonido llega a sus oídos, las señales de cada uno viajan directamente a la aceituna superior y se encuentran. Vamos a fingir que en lugar de sonidos, eran coches por un segundo. Si los dos coches van al límite de velocidad y se van al mismo tiempo, se encontrarán en el medio. Pero si un coche consigue una ventaja, pasará el punto medio antes de ver al otro coche. Si realmente quisieras, podrías medir el punto entre donde se suponía que se encontrarían los autos y donde realmente lo hicieron y calcular cuánto antes un auto comenzó a conducir antes que el otro. Tu oliva superior hace esto con sonido.

Si un sonido proviene de su lado izquierdo, la señal de su oído izquierdo comenzará y se reunirá con la señal de su oído derecho más cerca del lado derecho de su aceituna superior. Por el contrario, si el sonido proviene de la derecha, las señales de sus dos oídos se encontrarán hacia el lado izquierdo de su aceituna superior. Si un sonido viene de frente, las dos señales se encontrarán en el medio. En función de dónde se encuentran las señales, excitarán un conjunto particular de neuronas en su oliva superior que le dirán a la parte consciente de su cerebro dónde se originó el sonido. ¡Y voilà, encontraste tu teléfono!

Los mejores Localizadores de sonido del mundo

 localice el blog de sonidos Si echa un vistazo al reino animal, pronto descubrirá que los humanos no son realmente los mejores en localización de sonido. Esa corona pertenece a la lechuza común.

Los búhos son nocturnos, por lo que cazan por la noche, típicamente en completa oscuridad. Como resultado, a diferencia de la mayoría de los animales, no pueden confiar en sus ojos para encontrar presas. Además, tampoco utilizan el calor ni el olfato para detectar presas, sino que dependen completamente de su sentido del oído. Con presas vivas que vuelan y saltan por todas partes, las habilidades de localización de sonido de los lechuzas deben estar en el lugar, o de lo contrario se perderán su cena (literalmente).

Las lechuzas son mejores localizando sonidos que los humanos por varias razones. Primero, sus orejas son asimétricas. Mientras que nuestras orejas se sientan en el mismo lugar a ambos lados de nuestras cabezas, la oreja izquierda de un lechuza común es ligeramente más alta que la oreja derecha y apunta hacia abajo, mientras que la oreja derecha apunta hacia arriba. Esto hace que sea más fácil para las lechuzas no solo localizar sonidos en una dirección horizontal (llamada acimut) como lo hace nuestra aceituna superior, sino también en una dirección vertical (llamada elevación).

Cómo los humanos detectan la Elevación

Solo porque los humanos no somos tan competentes en detectar diferencias en la elevación que los búhos, todavía podemos hacerlo. Usamos un método diferente. Después de todo, es por eso que pudo saber que su teléfono estaba en el piso y no en el piso en la habitación de arriba.

Los humanos detectamos la elevación usando nuestros oídos externos, la parte que puedes ver, que se llama pabellón auricular. Cuando los sonidos de tono alto llegan al oído externo, rebotan alrededor de las curvas de las pinnas durante un tiempo, como una pelota de baloncesto que rebota en una llanta, y finalmente llegan al oído medio (la «red», donde se encuentra el tímpano). Sin embargo, esto por sí solo no le da a su cerebro suficiente información para calcular la elevación de un sonido.

Esto se debe a que el mundo real es un poco más complicado que un solo tirador con una pelota de baloncesto. Hay más jugadores en la cancha. Si varias personas lanzan una pelota de baloncesto a una red al mismo tiempo, todos rebotarán en el aro de diferentes maneras y podrían chocar o interferir entre sí, y si llegan a la red, la alcanzarán en diferentes momentos. Al igual que las pelotas de baloncesto, las ondas de sonido rebotan por todas partes, y también interfieren entre sí. En este caso, ciertas ondas de sonido de tono alto interfieren con las de tono más bajo, haciendo que las ondas de tono alto bajen de volumen.

Los sonidos que se acercan a los oídos los golpearán en diferentes ángulos dependiendo de su elevación, lo que afectará la cantidad de interferencia. Y esto, a su vez, afectará el volumen de los sentidos del tímpano. Su cerebro recoge estos cambios de volumen y trabaja hacia atrás para determinar de qué elevación provienen estos sonidos.

Nos estamos acercando al borde del conocimiento sobre esto, y nadie sabe exactamente cómo funciona este proceso todavía. De hecho, es complicado, pero eso demuestra lo increíblemente poderosos que son nuestros cerebros. Como nuestro cerebro está sano, no tenemos que pensar en localizar sonidos, ¡simplemente sucede!

El desafío de la localización del sonido

En comparación con depender de nuestro sentido del oído para localizar objetos, parece fácil hacerlo utilizando nuestros sentidos de la visión y el tacto. Pero no des por sentado tu sentido del oído. La próxima vez que escuches a alguien decir » ¡CUIDADO!!»y usted instintivamente a ellos, verlos apuntando a una pelota de béisbol cerca de su cabeza, y tú pato fuera del camino, no gracias a sus reflejos – gracias a tu cerebro, que te ayudó encontrar el origen de esa voz que finalmente ayudó a evitar un clonk a la cabeza.

Autor

  • Ben Marcus es especialista en relaciones públicas en CG Life y coeditor en jefe de Science Unsealed. Recibió su doctorado en neurociencia de la Universidad de Chicago.

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