Kulağımızın derinliklerinde binlerce minik müzisyen saklı
Güncelleme Tarihi:
Oluşturulma Tarihi: Ağustos 05, 2004 01:01
Herkesin kulağı müziğe yatkın, çünkü kulaklarımızın derinliklerinde binlerce küçük müzisyen var. Kulağın performanslarınıN sırrı kıllı hücrelerin yoğun aktivitesinde saklı. Sanılanın aksine, müzik beğenimiz kulağımızın özellikleriyle çok yakın bağlantılı.
Kulağın merkezindeki binlerce hücrenin ‘aktif’ rolüne ışık tutan araştırmacılar, işitme duyusunun sırrını aydınlattı. Bulgular, müzik zevkimizin bile kulağımızın özellikleriyle bağlantılı olduğunu gösteriyor!
Kulaktaki sis kılları, dinlenme anında bile titreşiyor. Antrenmanla kulağın eğitilebileceğini belirten uzmanlar, ‘Geri kalan ise bir kültür sorunu‘ diyor. Serbest caz ya da oryantal müziklerde insanların hoşuna gitmesi için özellikle ses uyumsuzluklarından yararlanılıyor...
Kulağınızın müziğe yatkın olmadığını mı düşünüyorsunuz? Yanılıyorsunuz. Kulağınızın derinliklerinde işitme duyunuzu mükemmel kılacak binlerce küçük müzisyen saklı: Bunlar kıllı hücreler. Küçük bir kıl yumağıyla kaplı iç kulaktaki bu hücreler beyni uyarmak üzere kendilerini titreştirecek bir ses bekleyen edilgen minyatür harplara benzerler.
Ancak bunların edilgen olduğu sonucuna varmak yanlış. Nitekim bilim adamları uzun süre bunların edilgen olduğunu sanarak yanıldılar. En derin sessizlikte bile bu hücrelerin ‘stereokılları’ titreşmeye devam eder.
Bu durum, orkestra şefinden işaret geldiğinde hazır olmak için sürekli keman tellerini akort eden kemancılara benzetilebilir. Konser başlamadan önce her kıl yumağı belli bir titreşim frekansına göre düzenlenir.
Titreşmek ve bilgiyi sinir lifi aracılığıyla beyne iletmek için de bu frekansa denk düşen notayı bekler. İster hafif bir gitar sesi ister insan sesi olsun hiçbir şey kulaktan kaçmaz. Bu aşırı dikkatli hali de kıllı hücrelerin durmaksızın çalışmasına borçluyuz.
Sessizlikte titreşimler
İşitme duyusunu araştıran bilim adamları dinleme anındaki insan kulağını inceleyemeyecekleri için hayvanlar aleminden yararlandı.
Bu amaçla Paris’teki Curie Enstitüsü’nden Pascal Martin altı yıldır kurbağanın kıllı hücrelerinin tepkisini inceliyor. Kendisi, işitme duyusunun merkezine inip son derece zayıf sesleri belirlemeye ve frekansları kesin bir biçimde ayırt etmeye çalıştığını belirtiyor.
Bu bağlamda, New York’taki Rockefeller Üniversitesi’nde kıllı hücrelerin mikromanipülasyonunun öncüsü James Hudspeth’le çalışan Pascal Martin’in ilk saptadığı, bu tüylerin ses yokken de titreştiği oldu.
Daha da ilginci, bu titreşimler rasgele değil, son derece kontrollüydü. Bu da, 40’lı yılların sonlarından itibaren Thomas Gold’un sezdiği gibi, işitmenin son derece aktif bir sistem olduğunu gösteriyordu.
Pascal Martin ve James Hudspeth, kulağın performanslarının sırrının kıllı hücrelerin yoğun aktivitesinde yattığına ikna oldular; bunların fazla enerji harcayan sürekli hareketliliği kulak açısından bir yarar sağlamalıydı.
Hücreler sesi büyütüyor
1999 yılında iki bilim adamı her hücrenin küçük bir ses amplifikatörü olduğunu belirledi. Üstelik bu amplifikatör düşük şiddetli sesleri kuvvetli seslerden daha fazla büyüttüğünden sıradan bir ‘amplifikatör’ de değildi.
İşte bu ‘çizgisel olmayan’ büyütme sayesinde şiddeti 1 ila 1 milyon arasında değişen, yaprağın hışırtısından uçak reaktörünün gürültüsüne kadar her tür sesi kulağımız patlamadan duyabiliyoruz.
Pascal Martin Fransa’ya döndüğünde Curie Enstitüsü’nden fizikçi Jacques Prost ve Frank Jülicher’e çalışmalarından söz etti; iki fizikçi kıllı hücrelerde, fizikte ‘Hopf çatalı yakınında işleyen aktif titreşimciler’ olarak tanımlanan davranışı hemen belirlediler.
Bilim adamlarının mutluluğuna diyecek yoktu: Nihayet, kıllı hücrelerin sırrı çözülmüştü. Jacques Prost kıllı yumakları, nehirde ıslanıp kararsız bir konuma bürünen ağaç dallarına benzetiyor; bunlar suda hafifçe sallanıyorlar, su debisi belli bir düzeye ulaştığında da titreşmeye başlıyorlar.
Olağanüstü özellikler
İşte bu kararsızlık sayesinde kulak bu derece duyarlı. Kulağın bu noktaya gelmesi için de milyonlarca yıllık bir evrim geçirmesi gerekliydi. İşte kulağın bu özelliği sayesinde insanoğlu en ufak bir çıtırtıyı bile duyabilecek duruma geldi.
Fizikçiler kararsız durumdaki titreşimcilerin fiziğinden yola çıkarak işitmenin olağanüstü özelliklerini deşifre edebildiler.
Nitekim, 18. yüzyılda İtalyan kompozitör Giuseppe Tartini iki farklı ses çıkarıldığında kulağın daha kalın olan başka sesleri işittiğini belirledi.
Bu, kıllı hücrelerin çizgisel olmayan işleminden kaynaklanıyordu; bu kıllı hücreler ek frekanslarda titreştiği için aradaki farkı algılayabiliyoruz.
Aynı şekilde telefon bas frekansları iletmemesine rağmen karşıdaki sesi tanımamızı sağlıyor; bu da kulağımızın eksik olan frekansları tamamlamasından kaynaklanıyor.
Uzun zamandır bilinen bir diğer fenomen ise ‘yorgunluk’ fenomeni. Kulak saf bir sesi dinlediğinde birkaç saniye içinde bu sesi daha az şiddetli duyuyor. Nedeni ise, kıllı hücrelerin aynı işleyiş seviyesini uzun süre tutturamaması.
Öte yandan, Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nde karmaşık sistemler fiziği bölümünden sorumlu Frank Jülicher ‘uyumsuz sesler’in kökeninde yatan nedeni araştırmak istedi:
Niçin bir müzisyen, frekansları birbirine son derece yakın iki notayı çalarken rahatsız oluyoruz?
Burada da neden, kıllı hücrelerin ek frekanslarda titreşmesi; bu hücrelerin gönderdiği ileti son derece karmaşık olduğundan, beyin iki notayı tam olarak birbirlerinden ayırt edemiyor. Yani ses uyumu ile uyumsuzluğu iyi ya da kötü olmasıyla değil, ünlü Alman kompozitör Arnold Schönberg’in dediği gibi anlaşılabilirlikle ilintili.
Evrensel mekanizmalar
Frank Jülicher, beynin olan biteni algılamakta zorlandığını ancak antrenmanla bu işin halledilebileceğini, geri kalanın ise bir kültür sorunu olduğunu ifade ediyor.
Nitekim serbest caz ya da oryantal müziklerde insanların hoşuna gitmesi için özellikle ses uyumsuzluklarından yararlanılıyor. Ancak sanılanın aksine müzik beğenimiz kulağımızın özellikleriyle bağlantılı.
Bu derin araştırmaların bir gün işitme protezleri ve koklea (kulak salyangozu) plantasyonlarının geliştirilmesine katkıda bulunacağını umabilir miyiz?
Buna hemen olumlu bir yanıt vermek mümkün değil. Ayrıca her şeyden önce memelilerin kulağının kurbağanınki gibi işlediğinden emin olmak gerekiyor.
Science et Vie’den özetlediğimiz bu makaleye göre (10/03), New York’ta James Hudspeth, kurbağalara kıyasla insana daha benzer olan tavuklardaki kıl yumağı üzerinde çalışıyor.
Bilim adamı tavukta kurbağanınkilere benzer fenomenler gözlemlediklerini, bu mekanizmaların evrensel olabileceğini kaydediyor. Ancak yine de kurbağaların ve tavukların Mozart’ın senfonisinden bizim kadar hoşlandıklarını iddia etmek abartılı olabilir...
Niçin uyumsuz sesler rahatsız eder?
Çünkü birbirlerine yakın frekansta iki nota belirleyen kıllı hücrelerin beyne ilettiği mesaj açık değildir. Frekans aralığı yüzde 5’in altındaysa (Do ve Do #) beyin tek vuruşlu bir nota işitir. Yüzde 15’in altındaysa (Do ve Re) karışık bir mesaj alır. Yüzde 15’i geçtiğinde (Do ve Mibemol) iki farklı nota ayırt eder.
Kulağınıza küpe olsun
İç kulaktaki binlerce kıllı hücre son derece hassas ve kırılgandır. Uzun süre 85 db’in üzerinde (diskotekler, yüksek volümlü walkman dinlemek) bir sese maruz kalındığında kıllı hücreler zarar görür hatta sinir uçları zedelenir. Günümüzde 18 yaş altındaki gençlerde işitme kaybına sıkça rastlanıyor. Uzmanlar bunun için sıklıkla yüksek volümlü müzik dinlenilmemesini, gerekiyorsa kulak tıkacı kullanılmasını öneriyorlar. Çok gürültülü bir gecenin ardından kulaktaki uğultu hala sürüyorsa hemen bir doktora görünmek gerekiyor. 24 saati geçmeden uygulanan tedavi kıllı hücrelerdeki hasarı onarabiliyor; aksi takdirde ya kısmen onarılıyor ya da hiç onarılamıyor.
Neden gürültülü ortamda fısıldaşma duyulabilir?
Çünkü kıllı hücreler sürekli titreşirler. Böylece bir ses alır almaz çok zayıf olsa bile hemen bu sesle senkronize olup beyne net bir mesaj gönderirler. Ses ne kadar kuvvetliyse senkronizasyon o kadar büyük ve beynin aldığı sinyal de o derece şiddetlidir.
Niçin çalınmayan notaları duyarız?
Çünkü kıllı hücreler algıladıkları frekansların bileşimi olan frekanslarda titreşirler. Aynı zamanda hem mi hem do çalındığında (frekansları f1=330Hz ve f2=396Hz) beyin mi ve sol dışında bir do işitecektir (frekansları f3=2f1-f2=264 Hz)
Kulaktaki sis kılları, dinlenme anında bile titreşiyor. Antrenmanla kulağın eğitilebileceğini belirten uzmanlar, ‘Geri kalan ise bir kültür sorunu‘ diyor. Serbest caz ya da oryantal müziklerde insanların hoşuna gitmesi için özellikle ses uyumsuzluklarından yararlanılıyor...
Kulağınızın müziğe yatkın olmadığını mı düşünüyorsunuz? Yanılıyorsunuz. Kulağınızın derinliklerinde işitme duyunuzu mükemmel kılacak binlerce küçük müzisyen saklı: Bunlar kıllı hücreler. Küçük bir kıl yumağıyla kaplı iç kulaktaki bu hücreler beyni uyarmak üzere kendilerini titreştirecek bir ses bekleyen edilgen minyatür harplara benzerler.
Ancak bunların edilgen olduğu sonucuna varmak yanlış. Nitekim bilim adamları uzun süre bunların edilgen olduğunu sanarak yanıldılar. En derin sessizlikte bile bu hücrelerin ‘stereokılları’ titreşmeye devam eder.
Bu durum, orkestra şefinden işaret geldiğinde hazır olmak için sürekli keman tellerini akort eden kemancılara benzetilebilir. Konser başlamadan önce her kıl yumağı belli bir titreşim frekansına göre düzenlenir.
Titreşmek ve bilgiyi sinir lifi aracılığıyla beyne iletmek için de bu frekansa denk düşen notayı bekler. İster hafif bir gitar sesi ister insan sesi olsun hiçbir şey kulaktan kaçmaz. Bu aşırı dikkatli hali de kıllı hücrelerin durmaksızın çalışmasına borçluyuz.
Sessizlikte titreşimler
İşitme duyusunu araştıran bilim adamları dinleme anındaki insan kulağını inceleyemeyecekleri için hayvanlar aleminden yararlandı.
Bu amaçla Paris’teki Curie Enstitüsü’nden Pascal Martin altı yıldır kurbağanın kıllı hücrelerinin tepkisini inceliyor. Kendisi, işitme duyusunun merkezine inip son derece zayıf sesleri belirlemeye ve frekansları kesin bir biçimde ayırt etmeye çalıştığını belirtiyor.
Bu bağlamda, New York’taki Rockefeller Üniversitesi’nde kıllı hücrelerin mikromanipülasyonunun öncüsü James Hudspeth’le çalışan Pascal Martin’in ilk saptadığı, bu tüylerin ses yokken de titreştiği oldu.
Daha da ilginci, bu titreşimler rasgele değil, son derece kontrollüydü. Bu da, 40’lı yılların sonlarından itibaren Thomas Gold’un sezdiği gibi, işitmenin son derece aktif bir sistem olduğunu gösteriyordu.
Pascal Martin ve James Hudspeth, kulağın performanslarının sırrının kıllı hücrelerin yoğun aktivitesinde yattığına ikna oldular; bunların fazla enerji harcayan sürekli hareketliliği kulak açısından bir yarar sağlamalıydı.
Hücreler sesi büyütüyor
1999 yılında iki bilim adamı her hücrenin küçük bir ses amplifikatörü olduğunu belirledi. Üstelik bu amplifikatör düşük şiddetli sesleri kuvvetli seslerden daha fazla büyüttüğünden sıradan bir ‘amplifikatör’ de değildi.
İşte bu ‘çizgisel olmayan’ büyütme sayesinde şiddeti 1 ila 1 milyon arasında değişen, yaprağın hışırtısından uçak reaktörünün gürültüsüne kadar her tür sesi kulağımız patlamadan duyabiliyoruz.
Pascal Martin Fransa’ya döndüğünde Curie Enstitüsü’nden fizikçi Jacques Prost ve Frank Jülicher’e çalışmalarından söz etti; iki fizikçi kıllı hücrelerde, fizikte ‘Hopf çatalı yakınında işleyen aktif titreşimciler’ olarak tanımlanan davranışı hemen belirlediler.
Bilim adamlarının mutluluğuna diyecek yoktu: Nihayet, kıllı hücrelerin sırrı çözülmüştü. Jacques Prost kıllı yumakları, nehirde ıslanıp kararsız bir konuma bürünen ağaç dallarına benzetiyor; bunlar suda hafifçe sallanıyorlar, su debisi belli bir düzeye ulaştığında da titreşmeye başlıyorlar.
Olağanüstü özellikler
İşte bu kararsızlık sayesinde kulak bu derece duyarlı. Kulağın bu noktaya gelmesi için de milyonlarca yıllık bir evrim geçirmesi gerekliydi. İşte kulağın bu özelliği sayesinde insanoğlu en ufak bir çıtırtıyı bile duyabilecek duruma geldi.
Fizikçiler kararsız durumdaki titreşimcilerin fiziğinden yola çıkarak işitmenin olağanüstü özelliklerini deşifre edebildiler.
Nitekim, 18. yüzyılda İtalyan kompozitör Giuseppe Tartini iki farklı ses çıkarıldığında kulağın daha kalın olan başka sesleri işittiğini belirledi.
Bu, kıllı hücrelerin çizgisel olmayan işleminden kaynaklanıyordu; bu kıllı hücreler ek frekanslarda titreştiği için aradaki farkı algılayabiliyoruz.
Aynı şekilde telefon bas frekansları iletmemesine rağmen karşıdaki sesi tanımamızı sağlıyor; bu da kulağımızın eksik olan frekansları tamamlamasından kaynaklanıyor.
Uzun zamandır bilinen bir diğer fenomen ise ‘yorgunluk’ fenomeni. Kulak saf bir sesi dinlediğinde birkaç saniye içinde bu sesi daha az şiddetli duyuyor. Nedeni ise, kıllı hücrelerin aynı işleyiş seviyesini uzun süre tutturamaması.
Öte yandan, Almanya’daki Max Planck Enstitüsü’nde karmaşık sistemler fiziği bölümünden sorumlu Frank Jülicher ‘uyumsuz sesler’in kökeninde yatan nedeni araştırmak istedi:
Niçin bir müzisyen, frekansları birbirine son derece yakın iki notayı çalarken rahatsız oluyoruz?
Burada da neden, kıllı hücrelerin ek frekanslarda titreşmesi; bu hücrelerin gönderdiği ileti son derece karmaşık olduğundan, beyin iki notayı tam olarak birbirlerinden ayırt edemiyor. Yani ses uyumu ile uyumsuzluğu iyi ya da kötü olmasıyla değil, ünlü Alman kompozitör Arnold Schönberg’in dediği gibi anlaşılabilirlikle ilintili.
Evrensel mekanizmalar
Frank Jülicher, beynin olan biteni algılamakta zorlandığını ancak antrenmanla bu işin halledilebileceğini, geri kalanın ise bir kültür sorunu olduğunu ifade ediyor.
Nitekim serbest caz ya da oryantal müziklerde insanların hoşuna gitmesi için özellikle ses uyumsuzluklarından yararlanılıyor. Ancak sanılanın aksine müzik beğenimiz kulağımızın özellikleriyle bağlantılı.
Bu derin araştırmaların bir gün işitme protezleri ve koklea (kulak salyangozu) plantasyonlarının geliştirilmesine katkıda bulunacağını umabilir miyiz?
Buna hemen olumlu bir yanıt vermek mümkün değil. Ayrıca her şeyden önce memelilerin kulağının kurbağanınki gibi işlediğinden emin olmak gerekiyor.
Science et Vie’den özetlediğimiz bu makaleye göre (10/03), New York’ta James Hudspeth, kurbağalara kıyasla insana daha benzer olan tavuklardaki kıl yumağı üzerinde çalışıyor.
Bilim adamı tavukta kurbağanınkilere benzer fenomenler gözlemlediklerini, bu mekanizmaların evrensel olabileceğini kaydediyor. Ancak yine de kurbağaların ve tavukların Mozart’ın senfonisinden bizim kadar hoşlandıklarını iddia etmek abartılı olabilir...
Niçin uyumsuz sesler rahatsız eder?
Çünkü birbirlerine yakın frekansta iki nota belirleyen kıllı hücrelerin beyne ilettiği mesaj açık değildir. Frekans aralığı yüzde 5’in altındaysa (Do ve Do #) beyin tek vuruşlu bir nota işitir. Yüzde 15’in altındaysa (Do ve Re) karışık bir mesaj alır. Yüzde 15’i geçtiğinde (Do ve Mibemol) iki farklı nota ayırt eder.
Kulağınıza küpe olsun
İç kulaktaki binlerce kıllı hücre son derece hassas ve kırılgandır. Uzun süre 85 db’in üzerinde (diskotekler, yüksek volümlü walkman dinlemek) bir sese maruz kalındığında kıllı hücreler zarar görür hatta sinir uçları zedelenir. Günümüzde 18 yaş altındaki gençlerde işitme kaybına sıkça rastlanıyor. Uzmanlar bunun için sıklıkla yüksek volümlü müzik dinlenilmemesini, gerekiyorsa kulak tıkacı kullanılmasını öneriyorlar. Çok gürültülü bir gecenin ardından kulaktaki uğultu hala sürüyorsa hemen bir doktora görünmek gerekiyor. 24 saati geçmeden uygulanan tedavi kıllı hücrelerdeki hasarı onarabiliyor; aksi takdirde ya kısmen onarılıyor ya da hiç onarılamıyor.
Neden gürültülü ortamda fısıldaşma duyulabilir?
Çünkü kıllı hücreler sürekli titreşirler. Böylece bir ses alır almaz çok zayıf olsa bile hemen bu sesle senkronize olup beyne net bir mesaj gönderirler. Ses ne kadar kuvvetliyse senkronizasyon o kadar büyük ve beynin aldığı sinyal de o derece şiddetlidir.
Niçin çalınmayan notaları duyarız?
Çünkü kıllı hücreler algıladıkları frekansların bileşimi olan frekanslarda titreşirler. Aynı zamanda hem mi hem do çalındığında (frekansları f1=330Hz ve f2=396Hz) beyin mi ve sol dışında bir do işitecektir (frekansları f3=2f1-f2=264 Hz)