אוזנך כלי־תיקשורת נפלא

אתה יכול לעצום את עיניך כשאינך מעוניין לראות.‏ אתה יכול לעצור את נשימתך כשאינך רוצה להריח.‏ אך,‏ אינך יכול לאטום כליל את אוזניך כשאינך רוצה לשמוע.‏ הביטוי ”‏אטם אוזנו משמוע”‏,‏ איננו אלא מליצה.‏ שמיעתך,‏ בדומה לפעימת לבך,‏ ממשיכה לתפקד,‏ אפילו כשאתה נם את שנתך.‏

ואמנם,‏ אוזנינו מתפקדות כל העת כדי לשמור על קשר עם העולם הסובב אותנו.‏ הן בוררות,‏ מנתחות ומפענחות את שאנו שומעים ומעבירות זאת למוח.‏ בחלל של כ־16 סמ”‏ק,‏ האוזן מנצלת עקרונות של אקוּסטיקה,‏ מכניקה,‏ הידרוליקה,‏ אלקטרוניקה ומתמטיקה מסובכת,‏ כדי למלא את תפקידה.‏ תן דעתך לכמה מן הדברים שהאוזן מסוגלת לעשות,‏ כאשר השמיעה תקינה.‏

◻ אוזנינו מסוגלות לעמוד בהבדל גדול פי־000,‏000,‏000,‏000,‏10 בעוצמת־הקול — מן הלחישה הרכה ביותר ועד לשאונו הרועם של מטוס־סילון ממריא.‏ במונחים מדעיים,‏ זוהי קשת רחבה של כ־130 דציבל.‏

◻ אוזנינו יכולות לקלוט שיחה המתנהלת מעבר לחדר מלא אנשים,‏ או להבחין בצליל מזויף מכלי אחד בתיזמורת בת מאה נגנים.‏

◻ אוזני האדם יכולות להבחין בשינוי של שתי מעלות בלבד בכיוון שממנו בוקע הקול,‏ משום ששתיהן חשות בהבדל הדק שבעוצמת הקול ובזמן הגעתו.‏ אף שההבדל בזמן עשוי להיות קטן כעשירית מיליון השנייה,‏ האוזניים יכולות להבחין בכך ולהעביר זאת למוח.‏

◻ אוזנינו יכולות להבדיל בין 000,‏400 צלילים.‏ מנגנונים באוזן מנתחים באופן אוטומטי את גל הקול ומשווים אותו עם הגלים שכבר שמורים בזיכרון.‏ כך יכול אתה לדעת אם צליל מוסיקלי בוקע מכינור או מחליל,‏ או מי מדבר מעברו השני של הטלפון.‏

ה”‏אוזן”‏ שאנו רואים בצד הראש,‏ האפרכסת,‏ היא בעצם רק חלק,‏ החלק הגלוי ביותר של אוזננו.‏ יתכן שמרביתנו זוכרים עוד מימי בית־הספר,‏ שהאוזן מורכבת משלושה חלקים:‏ האוזן החיצונית,‏ התיכונה והפנימית.‏ האוזן החיצונית מורכבת מן ה”‏אוזן”‏ המוכרת,‏ העשויה מעור וסחוס ומצינור־השֵמַע המוביל פנימה אל תוף־האוזן.‏ באוזן התיכונה,‏ העצמות הקטנות ביותר שבגוף האדם — הפטיש,‏ הסדן והארכובה (‏או המשוורת)‏ — יוצרות גשר המקשר בין קרום התוף לבין החלון הסגלגל,‏ הפתח המוליך אל האוזן הפנימית.‏ האוזן הפנימית מורכבת משני חלקים מוזרים־למראה:‏ קובץ של שלושה צינורות מעגליים־למחצה והשבלול.‏

האוזן החיצונית — מַקלט מכוּון

האוזן החיצונית קולטת את גלי־הקול שבאוויר ומתעֶלֶת אותם אל החלקים הפנימיים של האוזן.‏ אך,‏ היא עושה הרבה יותר מכך.‏

האם תהית אי־פעם,‏ אם הצורה המעוקלת של האפרכסת משמשת למטרה כלשהי?‏ מדענים מצאו,‏ שהחלל שבמרכז האוזן החיצונית וצינור־השֵמַע מעוצבים באופן שהם מגבירים את עוצמת־הקול,‏ או התהודה,‏ בתדירוּת מסוימת.‏ מה התועלת שבכך?‏ ובכן,‏ רוב המאפיינים החשובים של קולות הדיבור האנושי,‏ הם בערך בעלי אותה תדירות.‏a בעת שהקולות עוברים דרך האוזן החיצונית וצינור־השמע (‏או תעלת האוזן)‏,‏ עוצמתם גוברת בערך פי־שניים.‏ זוהי,‏ ללא ספק,‏ הנדסה אקוּסטית ממדרגה ראשונה!‏

האוזן החיצונית ממלאה תפקיד נכבד גם באיתור מקור הקול.‏ כאמור,‏ רעשים הבאים משמאל או מימין לראש מזוהים על־פי ההבדל בעוצמה ובזמן ההגעה אל שתי האוזניים.‏ אך,‏ מה באשר לרעשים המגיעים מאחור?‏ גם בכך ממלאת צורת האוזן תפקיד.‏ קצות אוזנינו מעוצבים באופן שנוצרת פעולת־גומלין עם הרעשים הבאים מאחור,‏ דבר הגורם לאובדן־מה ברעשים בעלי תדירוּת של 000,‏3 עד 000,‏6 הֶרץ.‏ הדבר משנה את אופי הרעש,‏ והמוח מפרש זאת כרעש הבא מאחור.‏ רעשים בעלי תדירוּת שונה,‏ הנשמעים מעל לראש,‏ משתנים גם הם.‏

האוזן התיכונה — חלומו של כל מכונאי

תפקיד האוזן התיכונה הוא לשנות את תנודות גלי־הקול האקוּסטיות לתנודות מכניות,‏ ולהעבירן הלאה אל האוזן הפנימית.‏ מה שמתרחש בתא זה,‏ שגודלו כגודל אפונה,‏ הוא חלומו של כל מכונאי.‏

בניגוד לדעה שרעשים חזקים גורמים תנודות רציניות בקרום־התוף,‏ גלי־הקול עושים כן רק בשיעור מיקרוסקופי.‏ תנודות זעירות אלה כמעט שאינן יכולות לגרום לאוזן התיכונה,‏ המליאה בנוזל,‏ להגיב.‏ הדרך בה מתגברת האוזן על מיכשול זה ממחישה גם היא את המיבנה המתוחכם של האוזן.‏

מערכת שלוש העצמות הקטנות שבאוזן התיכונה איננה רק רגישה,‏ אלא גם יעילה.‏ הן פועלות כמנוף,‏ ומגבירות בכך את כל הכוחות הנכנסים פנימה בכ־30 אחוזים.‏ יתר על כן:‏ תוף־האוזן גדול בשטחו פי־20 לערך מאשר קצה הארכובה.‏ לפיכך,‏ הכוח הפועל על התוף מתרכז בשטח קטן בהרבה בחלון הסגלגל.‏ שני גורמים אלה יחד מגבירים את רטיטוֹת תוף־האוזן בשיעור גדול פי 25 עד 30 בחלון הסגלגל,‏ דבר שדי בו כדי ליצור גלים בנוזל שבשבלול.‏

האם קורה שהצטננות משפיעה לעתים על שמיעתך?‏ הסיבה לכך היא,‏ שכדי שהתוף יפעל כתיקנו,‏ צריך שהלחץ המופעל על שני הצדדים יהיה שווה.‏ בדרך־כלל,‏ נעשה הדבר בעזרת תעלה זעירה,‏ הידועה כצינור אווסטכיוס,‏ המחברת את האוזן התיכונה עם המעברים האחוריים של האף.‏ תעלה זו נפתחת כל אימת שאנו בולעים,‏ ומשחררת כל לחץ המצטבר באוזן התיכונה.‏

האוזן הפנימית — מרכז העניינים

מן החלון הסגלגל אנו מגיעים אל האוזן הפנימית.‏ שלוש קשתות,‏ הנקראות הצינורות המעגליים־למחצה,‏ הנמצאות בזווית ישרה זו לזו,‏ מאפשרות לנו לשמור על שיווי־משקל ותיאום־פעולה.‏ אך,‏ השמיעה עצמה מתחילה למעשה בשבלול.‏

השבלול (‏כּוכלֵיאָה)‏,‏ מורכב ביסודו־של־דבר ממערכת של שלושה חללים מלאים בנוזל,‏ המפותלים בצורה לוליינית בדומה לקונכיה של חילזון.‏ שניים מן החללים מחוברים בפיסגת השבלול.‏ כשהחלון הסגלגל,‏ שבתחתית השבלול,‏ מופעל על־ידי הארכובה,‏ הוא נע קדימה ואחורה כבוכנה,‏ וכך יוצר גלי־לחץ הידראוליים בנוזל.‏ בשעה שגלים אלה נעים כלפי הפיסגה וממנה,‏ הם גורמים לדפנות המפרידים בין החללים לעלות ולרדת.‏

על אחד הדפנות הללו,‏ הידוע כקרום־הבסיס,‏ נמצא ’‏איבר קורטי’‏ הרגיש ביותר לתנודות — על־שם אלפונסו קורטי,‏ שבשנת 1851 גילה שזהו מרכז השמיעה.‏ חלקו העיקרי מורכב משורות של תאים המשמשים כקולטי־תחושה,‏ שמספרם כ־000,‏15 ויותר.‏ מתאי־חישה אלה,‏ מעבירים סיבי־עצב מידע על גוֹן הקול,‏ תדירותו ועוצמתו אל המוח,‏ שם מתקיימת תחושת השמיעה.‏

המסתורין נפתר

הדרך בה מעביר ’‏איבר קורטי’‏ מידע מסובך זה אל המוח,‏ נותרה בגדר חידה משך זמן רב.‏ המדענים ידעו דבר אחד,‏ והוא,‏ שהמוח אינו מגיב לתנודות מיכניות,‏ אלא רק לשינויים אלקטרו־כימיים.‏ לכן,‏ איבר קורטי צריך לתרגם בדרך כלשהי את התנודות של קרום־הבסיס לדחפים חשמליים תואמים,‏ ולשגרם אל המוח.‏

פיענוח המסתורין של איבר זעיר זה אָרַך למדען ההונגרי ג׳ורג׳ פון־בֶּקֶסי,‏ 25 שנים תמימות.‏ אחד הדברים שגילה היה,‏ שבשעה שגלי־הלחץ ההידראוליים עוברים לאורך החללים שבשבלול,‏ הם מגיעים לשיא בנקודה מסוימת בדרך,‏ ושם לוחצים על קרום־הבסיס.‏ גלים הנוצרים כתוצאה מרעשים בעלי תֶדֶר גבוה,‏ לוחצים על הקרום קרוב לתחתית השבלול,‏ בו בזמן שגלים בעלי תֶדֶר נמוך לוחצים עליו קרוב לפיסגת השבלול.‏ עקב כך הסיק בֶּקֶסי,‏ שרעש בעל תדירות מסוימת מייצר גלים המשפיעים על קרום־הבסיס בנקודה מסוימת וגורמים לתאי־החישה שם להגיב ולשגר דחפים אל המוח.‏ מקומם של תאי־החישה מקביל לתדירות,‏ ומספר תאי־החישה המגוּרים מקביל לעוצמה.‏ הסבר זה טוב לצלילים פשוטים.‏ אך,‏ בדרך־כלל,‏ הרעשים הנשמעים בטבע אינם כה פשוטים.‏ קירקורה של צפרדע־הפר שונה למדי מרעש של תוף,‏ אם כי הם עשויים להיות רעשים בעלי אותה תדירות.‏ זאת,‏ משום שכל רעש מורכב מצליל יסודי וממספר רב של צלילים עיליים.‏ מספר הצלילים העיליים,‏ ועוצמתם היחסית,‏ מעניקים לכל רעש את גוֹנו או אופיו המיוחד.‏ כך מזהים אנו את הרעשים שאנו שומעים.‏

קרום־הבסיס יכול להגיב בו־זמנית לכל הצלילים העיליים של רעש מסוים,‏ ולהבחין כמה ואֵילו צלילים עיליים קיימים,‏ וכך לזהות את הרעש.‏ מתמטיקאים מכנים תהליך זה בשם האנליזה של פורייר,‏ על־שם המתמטיקאי הצרפתי המחונן,‏ ז׳אן־בפטיסט־ג’‏וזף פורייר.‏ אך,‏ האוזן משתמשת בטכניקה מתמטית מתקדמת זו מאז ומעולם,‏ כדי לנתח את הרעשים שהיא שומעת ולהעביר את המידע אל המוח.‏

אפילו עתה אין המדענים יודעים בבירור את מהות הדחפים שהאוזן הפנימית משגרת אל המוח.‏ מחקרים גילו,‏ כי הדחפים המשוגרים מכל תאי־החישה שווים מבחינת אורך־הזמן והעוצמה.‏ לכן,‏ מדענים מאמינים כי אין זה תוכן הדחפים,‏ אלא הדחפים הפשוטים עצמם המעבירים את המסר אל המוח.‏

כדי להבין את משמעות הדבר,‏ זכור את משחק הילדים ”‏טלפון שבור”‏,‏ שבו ילדים לוחשים זה לזה סיפור קצר.‏ לעתים קרובות,‏ מה שהילד שבסוף השורה שומע,‏ אינו דומה למה שנאמר במקור.‏ אם מעבירים צופן,‏ כגון מספר,‏ במקום סיפור מסובך,‏ קרוב לוודאי שהוא לא יסולף.‏ ואת זאת עושה,‏ ככל הנראה,‏ האוזן הפנימית.‏

מעניין לציין,‏ שהטכניקה המשמשת במערכות התיקשורת המתקדמות בימינו,‏ הקרויה איפנון פעימות־צופן,‏ פועלת לפי אותו עיקרון.‏ במקום לשגר פרטים על מאורע,‏ נשלח צופן המייצג את המאורע.‏ באותו אופן שוגרו תמונות מן המאדים אל כדור־הארץ,‏ על־ידי סְפָרות בינאריות,‏ כשם שמתרגמים קולות לספָרות בינאריות לשם הקלטה,‏ או השמעת הקלטה מרשמקול.‏ אך,‏ כמובן,‏ האוזן עשתה זאת ראשונה!‏

יצירת־פאר של הבריאה

אוזנינו אולי אינן החדות והרגישות ביותר בעולם החי,‏ אך הן מתאימות למלא את אחד הצרכים הגדולים ביותר — הצורך בתיקשורת.‏ הן נוצרו כדי להגיב במיוחד למאפייני הקול האנושי.‏ תינוקות זקוקים לשמוע את קול אימם כדי לגדול כהלכה.‏ ובשעה שהם גדלים,‏ הם צריכים לשמוע קולות של אנשים אחרים כדי לפתח את כושר־הדיבור שלהם.‏ אוזניהם מאפשרות להם להבחין בניגון הדיבור המיוחד לכל שפה,‏ באורח כה מדויק,‏ שהם גדלים ומדברים בה כילידי המקום.‏

כל זה איננו תוצר של אבולוציה עיוורת.‏ אנו חבים את אמצעי השמיעה הנפלא הזה לבוראנו האוהב,‏ יהוה.‏ (‏משלי כ׳:‏12‏)‏ אוזנינו הן יצירת־פאר של הבריאה,‏ ומהוות ביטוי לחכמתו ולאהבתו של יוצרנו.‏ באמצעותן מתאפשר לנו להידבר עם רעינו בני־האדם.‏ אך,‏ מעל לכול,‏ הבה נשתמש בהן כדי להקשיב לחכמה הטמונה במקרא,‏ כדי לקנות דעת מאבינו השמימי,‏ יהוה אלהים.‏

‏[‏הערת שוליים]‏

‏[‏תרשים בעמוד 19]‏

האוזן החיצונית

צינור־השמע

תוף־האוזן

אפרכסת

האוזן התיכונה

פטיש

סדן

ארכובה

צינור אווסטכיוס

האוזן הפנימית

הצינורות המעגליים־למחצה

החלון הסגלגל

השבלול

‏[‏תרשים בעמוד 20]‏

חתך של שלוש התעלות

השבלול

סלוּלם הפרוזדור

סלוּלם אמצעי

סלוּלם התוף