La fisiologia dell’udito

L’udito è il processo attraverso il quale l’orecchio trasforma le vibrazioni sonore dell’ambiente esterno in impulsi nervosi che vengono trasmessi al cervello, dove vengono interpretati come suoni. I suoni sono prodotti quando oggetti vibranti, come la corda pizzicata di una chitarra, producono impulsi di pressione di molecole d’aria vibranti, meglio conosciuti come onde sonore. L’orecchio può distinguere diversi aspetti soggettivi di un suono, come l’intensità e l’altezza, rilevando e analizzando diverse caratteristiche fisiche delle onde. L’altezza è la percezione della frequenza delle onde sonore, cioè il numero di lunghezze d’onda che passano per un punto fisso nell’unità di tempo. La frequenza viene solitamente misurata in cicli al secondo, o hertz. L’orecchio umano è più sensibile e rileva più facilmente le frequenze da 1.000 a 4.000 hertz, ma almeno per le normali orecchie giovani l’intera gamma udibile dei suoni si estende da circa 20 a 20.000 hertz. Le onde sonore di frequenza ancora più alta sono definite ultrasoniche, anche se possono essere sentite da altri mammiferi. Il loudness è la percezione dell’intensità del suono, cioè la pressione esercitata dalle onde sonore sulla membrana timpanica. Maggiore è la loro ampiezza o forza, maggiore è la pressione o intensità, e di conseguenza il volume, del suono. L’intensità del suono è misurata e riportata in decibel (dB), un’unità che esprime la grandezza relativa di un suono su una scala logaritmica. Detto in un altro modo, il decibel è un’unità per confrontare l’intensità di un qualsiasi suono con un suono standard che è appena percettibile dall’orecchio umano normale a una frequenza nella gamma a cui l’orecchio è più sensibile. Sulla scala dei decibel, la gamma dell’udito umano si estende da 0 dB, che rappresenta un livello quasi impercettibile, a circa 130 dB, il livello al quale il suono diventa doloroso. (Per una discussione più approfondita, vedi suono.)

Perché un suono sia trasmesso al sistema nervoso centrale, l’energia del suono subisce tre trasformazioni. In primo luogo, le vibrazioni dell’aria sono convertite in vibrazioni della membrana timpanica e degli ossicini dell’orecchio medio. Queste, a loro volta, diventano vibrazioni nel fluido all’interno della coclea. Infine, le vibrazioni del fluido creano onde viaggianti lungo la membrana basilare che stimolano le cellule ciliate dell’organo del Corti. Queste cellule convertono le vibrazioni sonore in impulsi nervosi nelle fibre del nervo cocleare, che li trasmette al tronco encefalico, da cui vengono trasmessi, dopo un’ampia elaborazione, all’area uditiva primaria della corteccia cerebrale, il centro ultimo del cervello per l’udito. Solo quando gli impulsi nervosi raggiungono quest’area, l’ascoltatore diventa consapevole del suono.