人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)。圖片來(lái)源:百度圖片
人類(lèi)在呱呱墜地的一瞬間,,便開(kāi)始用視覺(jué)、觸覺(jué)等感知這個(gè)世界,。這些所有的感官都是與生俱來(lái)的天賦,,這其中當(dāng)然也包含了聽(tīng)覺(jué),。3月3日是我國(guó)的愛(ài)耳日,耳朵和聽(tīng)覺(jué)究竟是如何被創(chuàng)造出來(lái)的,,而它們一旦被剝奪就很難再逆轉(zhuǎn),。
聽(tīng)覺(jué)是適應(yīng)黑暗環(huán)境的結(jié)果?
眾所周知,,有一些動(dòng)物,,例如貓頭鷹、貓和壁虎,,它們要么是夜行俠,,要么生來(lái)喜歡黑暗,總之,,它們?cè)诤诎瞪钪羞^(guò)得游刃有余,。可在黑漆漆的環(huán)境中,,顯然視力對(duì)它們的幫助很有限,,它們主要倚仗的就是自己的聽(tīng)力。
所以,,有人推測(cè),,耳朵和聽(tīng)覺(jué)是人類(lèi)居住在黑暗環(huán)境中的產(chǎn)物。聽(tīng)覺(jué)進(jìn)化后能幫助脊椎動(dòng)物在夜間抓住食物,,或者可以幫助這些動(dòng)物居住在光線昏暗的山洞或者壁穴中并生存下去,。
德國(guó)的古生物學(xué)家約翰內(nèi)斯·繆勒和林達(dá)就認(rèn)為,生物最早的耳朵是在2.6億年前為適應(yīng)黑暗環(huán)境而產(chǎn)生的,,它們?cè)陉懙丶棺祫?dòng)物中獨(dú)立進(jìn)化了至少6次,,這些動(dòng)物包括哺乳動(dòng)物、蜥蜴類(lèi)爬行動(dòng)物,、蛙類(lèi)、烏龜類(lèi),、鱷類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi),。雖然這些耳朵可能在細(xì)節(jié)上有差別,但它們具有某些共同的特征:一層像鼓膜一樣的薄膜來(lái)收集聲波和一些能把聲音傳送至內(nèi)耳的小骨頭,。
通過(guò)生物進(jìn)化,,所有的動(dòng)物都擁有耳朵,它們的耳朵除了為了聽(tīng)聲,,還會(huì)有自己特殊的功能,,比如,狐貍和兔子的耳朵可以調(diào)節(jié)體溫,,大象的耳朵可以通過(guò)扇動(dòng)來(lái)降溫等等,。同時(shí),,不同的動(dòng)物耳朵生長(zhǎng)的部位也各有不同。
因此,,中科院院士,、上海復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院耳鼻喉科主任王正敏告訴記者,無(wú)論哪一種器官和感覺(jué),,都是生物進(jìn)化的結(jié)果,,如果沒(méi)有它們,生物就可能被淘汰,。
人類(lèi)在剛出生的時(shí)候,,聽(tīng)覺(jué)就是比較發(fā)達(dá)的,嬰兒連睡覺(jué)的時(shí)候都能聽(tīng)見(jiàn)聲音,。聽(tīng)力發(fā)育成熟后,,人可以聽(tīng)到頻率在20Hz~20000Hz之間的聲音。不過(guò),,鳥(niǎo)類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)比人類(lèi)發(fā)達(dá)得多,,它們可以以比人類(lèi)快10倍的速度辨別出聲音的變化,而在動(dòng)物中聽(tīng)覺(jué)最發(fā)達(dá)的是昆蟲(chóng),。
試想,,如果這些動(dòng)物不具備這種感覺(jué)或者感覺(jué)遲鈍,它們恐怕會(huì)早早地成為天敵們的盤(pán)中餐,,種群都將面臨滅絕的危險(xiǎn),。
人為什么有兩只耳朵
在你想要弄清我們究竟是怎樣聽(tīng)到聲音的之前,不妨先來(lái)解構(gòu)一下耳朵,。
以人類(lèi)為例,,耳朵可以分成三個(gè)部分:耳廓、外耳道等構(gòu)成的外耳,;鼓室和咽鼓管等構(gòu)成的中耳,;耳蝸和半規(guī)管等構(gòu)成的內(nèi)耳。
如果僅從力學(xué)的角度來(lái)看,外耳道具有收集聲音和共振的作用,,中耳的聽(tīng)骨鏈杠桿能起增壓擴(kuò)音作用,,內(nèi)耳則是最復(fù)雜的,它呈螺旋形,,彎彎曲曲就像一個(gè)迷宮,,其中耳蝸具有初步的分辨聲音響度、音調(diào)和音色的重要作用,。
有人不禁要問(wèn),,具備這些功能的耳朵為什么不是一只而是兩只。北京大學(xué)生理心理學(xué)教授沈政向記者解釋?zhuān)鋵?shí),擁有兩個(gè)耳朵是為了更立體地分析聲音,。
達(dá)爾文的爺爺曾在自己的日記中記載,,有一位盲人法官第一次訪問(wèn)他家時(shí),進(jìn)屋后還沒(méi)說(shuō)幾句話,,僅僅依靠耳朵就大致判斷出了房子的大小,。
這其實(shí)是因?yàn)椋ü賹?duì)反射回來(lái)的聲波進(jìn)行了分析,,并將房子三維化了,。聲音反射回來(lái)的時(shí)間和距離有關(guān),并且,,在房間里,,反射回來(lái)的聲音方向也不同。
的確,,聽(tīng)覺(jué)的一個(gè)重要功能是判斷聲源的位置,。當(dāng)一個(gè)聲音傳來(lái),必定是一只耳朵先聽(tīng)到,,另一只耳朵后聽(tīng)到,,這就形成了一個(gè)時(shí)間差,同時(shí),,必定有一只耳朵聽(tīng)得更清楚,,一只耳朵稍差一些,兩耳的“水準(zhǔn)”不一樣,。通過(guò)分析這兩個(gè)差值,,就可以判斷發(fā)聲的位置了。
為什么憑聲音就知道是你
正常人的聲音從外耳道進(jìn)入,,聲波引起鼓膜振動(dòng),,通過(guò)聽(tīng)小骨、蹬骨傳到內(nèi)耳耳蝸,,震動(dòng)使得耳蝸內(nèi)的液體產(chǎn)生行波,,這時(shí)候成千上萬(wàn)個(gè)極微小的聲音感受器——毛細(xì)胞的毛就會(huì)隨著行波擺動(dòng),把聲波轉(zhuǎn)變成生物電流,,刺激聽(tīng)神經(jīng),,傳遞到大腦的聽(tīng)覺(jué)中樞,整個(gè)過(guò)程非常之迅速,。
但是,,聲音信息的傳遞,,尤其是在大腦聽(tīng)覺(jué)皮層的加工處理,,直至人們理解這些信息的含義,遠(yuǎn)比我們想象的要復(fù)雜。
在沈政看來(lái),,如果說(shuō)視覺(jué)帶給人們的信息更豐富更直觀,,那么聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)傳遞的信息則是單一的,從一開(kāi)始就需要人們理性分析,。
在聽(tīng)到聲音后,,人們會(huì)對(duì)聲音進(jìn)行多個(gè)層次的理解,聽(tīng)覺(jué)信息的處理存在于顳葉皮層的聽(tīng)覺(jué)區(qū),,進(jìn)一步辨別聲音的頻率,、響度,以及對(duì)于感受聲音非常重要的音調(diào),,這些也被叫做聲音的顏色,。
但是,如果要解釋比如為什么人們?cè)诮勇?tīng)電話的時(shí)候,,對(duì)方一句話的發(fā)音,,就能辨別出他是哪個(gè)朋友,沈政說(shuō):“聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)在分辨聲音更豐富更細(xì)微修飾的時(shí)候,,是需要超出顳葉皮層的,、更高級(jí)的大腦皮層參與工作,并不是單一靠聽(tīng)覺(jué)皮層區(qū)的功能就可以做到的,?!倍寡裕@方面的研究還很有限,。
他們是如何失聰?shù)?
聽(tīng)覺(jué)感知能力的強(qiáng)弱影響著我們對(duì)于生活的理解,,但是,目前,,我國(guó)擁有2780萬(wàn)左右的聽(tīng)力障礙人群,,居各類(lèi)殘疾人群之首。
王正敏表示,,導(dǎo)致人類(lèi)失聰?shù)脑蚍浅6唷?
“暫且不說(shuō)由中耳炎或者先天耳朵發(fā)育不全等導(dǎo)致的外耳,、中耳的聲音傳導(dǎo)問(wèn)題,這種情況下耳朵根本接受不到聲音,?!彼f(shuō),“失聰人群中80%是神經(jīng)性的,,主要問(wèn)題出現(xiàn)在內(nèi)耳耳蝸中的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)器官,。”
在他看來(lái),,人的聽(tīng)覺(jué)器官在耳蝸里邊非常精美,,簡(jiǎn)直可以用巧奪天工來(lái)形容。“聽(tīng)覺(jué)器官跟視覺(jué)器官一樣,,是人的特殊感覺(jué)器官,,比皮膚、血液的功能性要求更高,?!?
感知聲音的聽(tīng)毛細(xì)胞就如同視網(wǎng)膜感光細(xì)胞,它們是高分化的細(xì)胞,,細(xì)胞結(jié)構(gòu)更精致,。而且聽(tīng)毛細(xì)胞是非常珍貴的?!斑@是因?yàn)?,在人和哺乳?dòng)物中,它死一個(gè)就少一個(gè),,是不可再生的,。大多數(shù)耳聾患者就是因?yàn)榇罅柯?tīng)毛細(xì)胞死亡導(dǎo)致的,因此這種耳聾是不可逆的,?!蓖跽魪?qiáng)調(diào)。
至于什么因素會(huì)造成聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)器官的損傷,,他解釋?zhuān)话銇?lái)講,,炎癥、病毒,、細(xì)菌感染,、遺傳、外傷,、藥物中毒,,以及老年或者系統(tǒng)性疾病引起的退行性變化,比如糖尿病,、高血壓等,,都可以成為它的誘因。(記者 胡珉琦)
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2013-03-01 第12版 真相)