LaClear日記

＜音を伝えるしくみ＞

音は

空気の振動として、

耳介に集められ

外耳道を通り

鼓膜へ

鼓膜から

耳小骨のツチ骨・キヌタ骨・アブミ骨にそれぞれ伝わり

内耳に振動が伝わります。


振動は

内耳で電気信号に変換されて

蝸牛神経に伝えられ

脳の聴覚野へとたどり着きます。

聴覚野に伝わってはじめて

「音」

として感じることが出来るのです。



●外耳で振動を集めて、中耳で振動を増幅させる

音は空気の振動で成り立っています。

その振動は

外耳の耳介で集められ

外耳道を通って鼓膜を振動させます。


鼓膜は

その名の通り、太鼓の膜のように働き

空気の圧力の変化を受け止めて振動します。


振動はさらに

ツチ骨・キヌタ骨・アブミ骨に次々に伝えられ

ツチ骨・キヌタ骨が梃子のように動くことで

音圧(音の圧力)を約１．３倍に増幅します。

そして、アブミ骨は

低面積が鼓膜の底面積の約１７分の１であり

振動を小さい面積に集めることで

鼓膜の音圧を約１７倍に増幅させることができます。

３つの耳小骨の働きが合わさることによって

鼓膜の音圧は約２２倍にも増幅されて

内耳の内部を満たすリンパ液へと伝えられます。




●内耳で振動を電気信号に変える

内耳の入り口に届いた振動は

内耳（蝸牛）の中にあるリンパ液を動かし

そのリンパ液の流れがらせん状の通路を進んでいきます。

すると

蝸牛管の底面である基底膜が振動することで

コルチ器の有毛細胞が動きます。

このとき、

動いた有毛細胞が蓋膜にあたることで

毛が折れ曲がり、神経に伝える電気信号が生まれます。

有毛細胞は

場所によって担当する周波数（音の高さ）が決まっており

蝸牛の入り口近くにある有毛細胞は高音に反応し

蝸牛の奥にある有毛細胞は低音に反応します。

それぞれの周波数にあった

有毛細胞が動くことで

振動を電気信号へと変換するのです。



●電気信号によって脳で音を感じる

電気信号に変換された音の情報は

蝸牛神経に伝わります。

蝸牛神経は脳の延髄につながっており、

電気信号は延髄にある蝸牛神経核へと伝わります。

その後

電気信号は橋(きょう)や中脳を経由して

大脳皮質の聴覚野に伝わり

音をかんじることができるようになります。


右耳の場合

電気信号の多くは延髄に伝わる時点で

左側の神経核へと伝わり、

そして、左側の聴覚野へ届けられます。

反対に左耳から伝わる音の電気信号の多くは

右側の聴覚野へと伝わっていきます。



●脳で「音源の位置」と「音の性質」を分析する

音の電気信号が

延髄や橋に伝わる際に

左右の耳に届く音の大きさから

音源の位置が分析されています。


電気信号が

中脳に伝わると

延髄や橋で分析された情報を統合して

さらに詳しく音源の一や音の性質を認識し、

大脳皮質の聴覚野へと伝わります。

聴覚野には

コルチ器の有毛細胞と同様に

同じ周波数に反応する神経細胞が順序よく配置されており

各周波数の情報を感知しています