Kulağınız Harikulade İletişim Aracı

GÖRMEK istemediğinizde, gözlerinizi kapatabilirsiniz. Koklamak istemediğinizde, nefesinizi tutabilirsiniz. Fakat işitmek istemediğinizde, kulaklarınızı gerçek anlamda kapatamazsınız. “Bir şeye kulaklarını tıkamak” deyiminin, sadece mecazi bir anlamı vardır. Kalp atışlarınız gibi, işitme de, siz uykudayken bile devam eder.

Gerçekten kulaklarımız, bizi çevremizdeki dünya ile temasta tutmak üzere sürekli görevdedir. Kulaklarımız, duyduğumuz sesleri seçer, analiz eder, deşifre eder ve bunları beynimize iletir. Kulaklar yaklaşık on beş santimetre küplük bir hacim içerisinde görevlerini yaparken; akustik, mekanik, hidrolik, elektronik ve yüksek matematik prensiplerini kullanırlar. İşitme duyusunun zarar görmemiş olduğu durumlarda, kulakların yapabildiği şeylerden bazılarını düşünelim.

◻ Kulaklarımız, en hafif fısıltıdan, havalanmakta olan bir jet uçağının gökgürültüsünü andıran gürültüsüne kadar, 1’e 10.000.000.000.000’luk ses şiddeti farkıyla başa çıkabilir. Bilimsel terminolojiyle bu ses şiddeti farkı yaklaşık 130 desibeldir.

◻ Kulaklarımız, bir oda dolusu insanın konuşması arasından dinlemek üzere sadece bir çiftin konuşmasını seçebilir ya da yüz çalgının çaldığı bir orkestrada tek çalgının yanlış çaldığı bir notayı da fark edebilir.

◻ İnsan kulağı, bir ses kaynağının yönündeki sadece iki derecelik bir değişimi dahi fark edebilir. Bunu, sesin iki kulağımıza gelişindeki çok küçük zaman ve şiddet farklılıklarını algılayarak yapar. Bu zaman farkı, bir saniyenin on milyonda biri kadar küçük olabilir, fakat kulağımız, bu farkı hissederek beynimize iletebilir.

◻ Kulaklar, yaklaşık olarak 400.000 sesi tanıyabilir ve ayırt edebilir. Kulağımızdaki mekanizma, ses dalgasını otomatik olarak analiz edip, hafızamızda kayıtlı seslerle karşılaştırır. Bu sayede, çalınan bir müzik notasının bir kemana mı yoksa bir flüte mi ait olduğunu bilebilir, ayrıca telefondaki sesin kime ait olduğunu da anlayabiliriz.

Başımızın yan tarafında gördüğümüz “kulak”, aslında kulağımızın bir kısmı, sadece en görünür kısmıdır. Birçoğumuz okul günlerimizden, kulağın şu üç bölümden oluştuğunu muhtemelen hatırlarız: Dışkulak, ortakulak ve içkulak. Dışkulak, deri ve kıkırdak yapısındaki tanıdık “kulak kepçesi” ile içeriye doğru kulak zarına kadar uzanan dışkulak yolundan oluşur. Ortakulakta, insan vücudundaki en küçük üç kemik—genellikle çekiç, örs ve üzengi olarak bilinen malleus, incus ve stapes kemikcikleri—kulak zarıyla iç kulak girişindeki oval pencere arasında bir köprü oluşturur. İçkulak ise, garip görünüşlü iki kısımdan oluşur: Üç adet yarım dairenin oluşturduğu bir kümeyle salyangoza benzeyen koklea.

Dışkulak—Akord Edilmiş Alıcı

Kolayca anlaşılacağı gibi, dışkulak havadaki ses dalgalarını toplayıp, kulağın iç kısımlarına yönlendirmekle görevlidir. Fakat dışkulak, bundan fazlasını da yapmaktadır.

Dışkulağın kıvrımlı yapısının özel bir amaca hizmet edip etmediğini hiç merak ettiniz mi? Bilim adamları, dışkulağın merkezindeki oyukla dışkulak yolunun, belirli bir frekans bölgesindeki sesleri güçlendirecek ya da rezonansı sağlayacak bir biçimde olduğunu bulmuşlardır. Bu, bize nasıl yararlı olmaktadır? Konuşmaların önemli unsurlarının büyük bir bölümü, aynı frekans bölgesine rastlamaktadır.a Bu sesler, dışkulaktan ve dışkulak yolundan geçerken, başlangıçtaki şiddetlerinin yaklaşık iki katına yükseltilirler. Bu durum, en üst düzeyde bir akustik mühendisliğidir!

Dışkulak, aynı zamanda sesin kaynağının yerini tayin etmemizde de önemli bir rol oynar. Daha önce belirtildiği gibi, başın solundan ya da sağından gelen sesler, iki kulağa gelişlerindeki şiddet ve geliş zamanı farklılıklarına göre teşhis edilmektedir. Fakat arkadan gelen sesler için ne denebilir? Burada da kulağın şekli etkili olmaktadır. Kulağımızın kenarları öylesine şekillenmiştir ki, bu şekil arkadan gelen seslerle etkileşir ve bunun sonucu olarak 3.000 ile 6.000 Hz arasındaki sesler zayıflar. Bu durum, sesin özelliğini değiştirir ve beyin de sesin arkadan geldiğini algılar. Başın üstünden gelen seslerin özelliği de değiştirilir, fakat bu durumdaki değişiklik, farklı bir frekans bandında meydana gelir.

Ortakulak—Bir Mekanikçinin Rüyası

Ortakulağın görevi, ses dalgalarının akustik titreşimlerini mekanik titreşimlere dönüştürerek içkulağa iletmektir. Bezelye büyüklüğündeki bu odacıkta olanlar, gerçekten bir mekanikçinin rüyasıdır.

Kuvvetli seslerin kulak zarında önemli bir harekete neden olduğu inancının aksine, ses dalgaları kulak zarında aslında sadece mikroskobik düzeyde bir harekete neden olur. Bu kadar küçük hareketler ise, sıvıyla dolu içkulağın bir tepki göstermesi için yetersizdir. Bu engelin aşılma şekli, bir kez daha kulağın hünerli tasarımını ortaya çıkarmaktadır.

Ortakulağın üç küçük kemiğinin bağlantısı sadece duyarlı değil, çok verimlidir de. Bu bağlantı, bir kaldıraç sistemi gibi çalışarak, gelen sesin kuvvetini yaklaşık olarak yüzde 30 kadar büyütür. Ayrıca, kulak zarı da, alan olarak üzengi kemiğininkinden yaklaşık 20 kat daha büyüktür. Böylece kulak zarı kuvveti, oval pencerede çok daha küçük bir alana sıkıştırılmış olur. Her iki etken, kulak zarındaki titreşimin basıncını, oval pencereye geçerken 20 ila 25 kat büyütmüş olurlar; bu da, koklea içindeki sıvıyı harekete geçirmek için tam yeterli ölçüdedir.

Nezle olduğunuzda, bazen işitmenizin de etkilendiğini hiç fark ettiniz mi? Bunun nedeni, kulak zarının düzgün çalışabilmesi için, zarın her iki tarafındaki basıncın eşit olması gereğidir. Normal olarak bu, östaki borusu denen ve ortakulağı geniz yolunun arkasına bağlayan küçük bir boruyla sağlanır. Bu boru her yutkunduğumuzda açılır ve ortakulakta oluşmuş olabilecek basıncı serbest bırakır.

İçkulak—Kulağın İş Merkezi

Oval pencereden içkulağa gelinir. Yarım daire kanalları denilen birbirine dik üç halka, denge ve koordinasyonumuzu korumamızı sağlar. Fakat işitme işinin gerçekten başladığı yer kokleadır.

Koklea (Yunanca salyangoz anlamına gelen kokhlias kelimesinden gelmektedir) temelde, her biri sıvıyla dolu ve salyangozun kabuğunda olduğu gibi spiral şeklinde kıvrılmış üç kanal demetinden oluşmaktadır. Kanalların ikisi spiralin tepe ucunda birleşmektedir. Spiralin tabanındaki oval pencere, üzengi kemiği tarafından harekete geçirilince, bir piston gibi ileri ve geri hareket ederek sıvıda hidrolik basınç dalgaları oluşturur. Bu dalgalar, koklea’nın tepe ucuna kadar gidip yansıyınca, kanalları ayıran duvarların dalgalanmasına neden olur.

Bu duvarlardan taban zarı denilen bir tanesi boyunca, adını, işitmenin bu gerçek merkezini 1851 yılında keşfeden Alfonso Corti’nin adından alarak Corti organı diye adlandırılan, çok duyarlı bir organ bulunur. Bu organın ana bölümü, dalgalanmaları hisseden ve sayıları 15.000 ya da daha çok olan tüylü hücrelerden oluşur. Binlerce işitme siniri, sesin frekans, şiddet, ton ve tınısı hakkındaki bilgiyi bu tüylü hücrelerden beyne taşır ve burada da işitme duyusu oluşmuş olur.

Sır Çözülüyor

Corti organının bu karmaşık bilgiyi beyne nasıl ilettiği, uzun yıllar bir sır olarak kaldı. Bilim adamlarının bildiği bir şey vardı, o da beynin mekanik titreşimlere değil, sadece elektrokimyasal değişikliklere tepki gösterdiği idi. Corti organı, taban zarındaki dalgalanmaları bir şekilde eşdeğer elektrik darbelerine çevirerek beyne göndermeliydi. Bu küçük organın sırrını çözmek, Macar bilim adamı Georg von Békésey’in 25 yılını aldı. Békésey’in keşfettiği bir şey, hidrolik basınç dalgalarının kokleadaki kanallar boyunca ilerlerken yol boyunca bir noktada zirveye ulaşarak taban zarını ittikleri idi. Yüksek frekanslı seslerin oluşturduğu hidrolik dalgalar, zarı kokleanın tabanına yakın bir yerinden, düşük frekanslı dalgalar ise, tepe ucuna yakın bir yerinden itmekteydiler. Böylece Békésey, belirli frekanstaki bir sesin taban zarını belirli bir noktada eğdiği ve o noktadaki tüylü hücrelerin tepki göstererek beyne sinyal gönderdiği sonucuna vardı. Tepki veren tüylü hücrelerin yeri, sesin frekansını, bu hücrelerin sayısı ise sesin şiddetini belli edecekti.

Bu açıklama, basit ses tonları için güzel bir açıklamadır. Fakat doğada bulunan sesler, çok ender olarak basittir. İri bir kurbağanın vraklaması, aynı frekansta olsa bile, bir trampetin sesinden oldukça farklıdır. Bunun nedeni, her bir sesin, bir temel ton ve onun birçok harmoniğinden oluşmasıdır. Bu harmoniklerin sayısı ve her bir harmoniğin birbirine göre şiddeti, seslere ayırıcı tınıları ya da özellikleri verir. Duyduğumuz sesleri bu sayede tanıyabiliriz.

Taban zarı bir sesin tüm harmoniklerine aynı anda tepki göstererek, kaç tane olduklarını ve hangi harmoniklerin olduğunu fark edebilir, böylece sesi tanıyabilir. Matematikçiler, bu işlemi 19. yüzyılın parlak Fransız matematikçisi Jean-Baptiste Joseph Fourier’in adından, Fourier analizi diye adlandırırlar. Fakat kulağımız, bu ileri matematiksel tekniği, işitilen sesleri analiz etmek ve aldığı bilgileri beynimize iletmek için daima kullanmaktaydı.

Bilim adamları, şimdi bile içkulağın beynimize ne tür sinyaller gönderdiğinden emin değillerdir. Araştırmalar, tüm tüylü hücrelere gönderilen sinyallerin yaklaşık olarak aynı süre ve şiddette olduğunu göstermektedir. Bu yüzden bilim adamları, beyne taşınan mesajın, gönderilen sinyallerin içeriği değil, gönderilen basit sinyallerin bizzat kendisi olduğuna inanmaktadırlar.

Bu yöntemin önemini anlayabilmek için, her çocuğun sırada bulunan bir sonraki çocuğa kulaktan kulağa aynı hikayeyi anlattığı çocukluk oyunumuzu hatırlayın. Genellikle sıranın sonundaki çocuğun işittiği hikayenin, başlangıçtaki hikayeyle hiçbir ilgisi yoktur. Fakat sıra boyunca karmaşık bir hikaye yerine bir kod, örneğin bir sayı iletildiğinde, bu kod genellikle bozulmayacaktır. Ve görülen odur ki, kulağımızın yaptığı da budur.

İlginç olarak, bugünkü ileri iletişim sistemlerinin kullandığı ve darbe kodu modülasyonu (pulse code modulation-PCM) denilen teknik de aynı prensibe dayanmaktadır. Bir olayın ayrıntılarını göndermek yerine, o olayı simgeleyen bir kod gönderilmektedir. Mars gezegeninin resimleri de dünyaya bu yolla, ikili sistemin sıfır ve birden oluşan bitleri ile gönderilmişti. Aynı şekilde sesler de ikili bitlere çevrilerek kaydedilebilir ve sonra tekrar çalınabilir. Ve yine kulak bu konuda da ilkti!

Bir Yaratılış Şaheseri

Bizim kulağımız, diğer kulaklar arasındaki en keskin ya da en duyarlı kulak olmayabilir, fakat en büyük ihtiyaçlarımızdan birini—iletişim ihtiyacımızı—fazlasıyla karşılamaktadır. Kulaklarımızın tasarımı, özellikle insan konuşmasındaki seslere karşılık verecek şekilde yapılmıştır. Bebekler, sağlıklı büyümeleri için, annelerinin sesini duymalıdırlar; ve büyüdükçe, konuşma yeteneklerini geliştirmek için, diğer insanların seslerini de işitmelidirler. Kulakları, her dildeki küçük ton ve perde değişikliklerini fark ve ayırt etmelerine o kadar imkân sağlar ki, büyüdükçe, bir dili, sadece anadili o dil olanların konuşabildiği şekilde konuşur hale gelirler.

Tüm bunlar bilinçsiz bir evrimin sonuçları değildir. Aksine, bu şahane işitme organımızı sevgi dolu Yaratıcımız Yehova’ya borçluyuz. (Süleymanın Meselleri 20:12) Kulaklarımız gerçekten, yaratılış şaheserleri ve Yapıcımızın hikmet ve sevgisinin ifadeleridir. Kulaklarımız sayesinde diğer insanlarla iletişim sağlayabiliriz. Fakat her şeyin ötesinde, kulaklarımızı Tanrı’nın Sözü’ndeki hikmeti dinlemek ve semavi Babamız Yehova Tanrı’dan öğrenmek için kullanalım.

[Dipnotlar]

[Sayfa 19’daki şema]

(Ayrıntılı bilgi için lütfen yayına bakın)

DIŞKULAK

Kulak Kepçesi

Dışkulak Yolu

Kulak Zarı

ORTAKULAK

Çekiç

Örs

Üzengi

Östaki Borusu

İÇKULAK

Yarımdaire Kanalları

Oval Pencere

Koklea

[Sayfa 20’deki şema]

(Ayrıntılı bilgi için lütfen yayına bakın.)

Şema üç kanalın açılmış halini göstermektedir

KOKLEA

Vestibüler Kanal

Koklea Kanalı

Timpanal Kanal