ഡോ. ഹസ്ന ഫാത്തിമ

Postdoctoral Research Associate, Laboratory of Translational Auditory Research,

Department of Communication Sciences and Disorders, Baylor University, Texas, United States

എന്തിനാണ് നമുക്ക് രണ്ടു ചെവികൾ ?

ഡോ. ഹസ്ന ഫാത്തിമ

മനുഷ്യന് രണ്ടു ചെവികൾ ഉണ്ട്. പക്ഷെ, ഒരു ചെവി അടച്ചു പിടിച്ചാലും നമുക്കു കേൾക്കാം അല്ലേ? ഒരു ചെവിയിൽ ഫോൺ ഉപയോഗിച്ച് സംസാരിക്കുകയും ഒപ്പം അടുത്തു നിൽക്കുന്നവരുടെ ചോദ്യങ്ങൾക്കോ ആവശ്യങ്ങൾക്കോ പ്രതികരിക്കുകയും ചെയ്യാറുണ്ട് നമ്മൾ. രണ്ടു ചെവികളിലും എത്തുന്ന വ്യത്യസ്ത മെസേജുകൾ തമ്മിൽ ആശയക്കുഴപ്പം സൃഷ്ടിക്കാതെ തലച്ചോറിൽ എത്തിക്കാനുള്ള സംവിധാനം നമുക്കുള്ളതു കൊണ്ടാണ് ഇതു സാധ്യമാകുന്നത്. അതേസമയം, നിങ്ങൾ തൃശ്ശൂർ പൂരത്തിനു നടുവിലാണ് നിൽക്കുന്നത് എന്നു കരുതുക, മേളങ്ങൾക്കിടയിൽ അടുത്തു നിൽക്കുന്ന സുഹൃത്ത് പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു കാര്യം പറയുമ്പോൾ കാതുകൂർപ്പിച്ച് അതു മാത്രം ശ്രദ്ധിക്കാനും ചുറ്റുമുള്ള ശബ്ദങ്ങളെ താൽക്കാലികമായി ഒഴിവാക്കാനും നിങ്ങൾക്ക് കഴിയാറുണ്ട്, ഇത് ശ്രമകരമാണ് എങ്കിലും. അതായത്, ഒരു ചെവി മാത്രം മതി നമുക്ക് കേൾക്കാൻ, എന്നാൽ നിങ്ങൾ ഒരു ചെവി അടച്ചു പിടിച്ചു കുറച്ചു നേരം ചിലവഴിച്ചു നോക്കൂ. പറ്റുമെങ്കിൽ കുറച്ചു നേരം നടന്നു നോക്കൂ. ഒരു ചെവി മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് തൊട്ടടുത്തു നിൽക്കുന്ന ഒരാൾ പറയുന്നതൊക്കെ കേൾക്കാനും അവർക്ക് മറുപടി നൽകാനും കഴിയും. പക്ഷേ, ഒരു വാഹനം പിറകിലുണ്ട് എന്നതോ, ഇനി നിങ്ങൾ വീട്ടിനുള്ളിൽ ആണെങ്കിൽ അകത്ത് എവിടെ നിന്നാണ് നിങ്ങളെ ഒരാൾ വിളിച്ചത് എന്നോ മനസ്സിലാക്കാൻ കുറച്ച് ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും. ഇനി ടിവിയിൽ ന്യൂസ് ചാനലുകളിൽ ചർച്ച നടക്കുമ്പോൾ ഇതേ പോലെ ഒരു ചെവി മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് അടുത്തുള്ളവരോട് സംസാരിച്ചു നോക്കൂ, ഇതും പ്രയാസമായിരിക്കും.

ഒരു ചോദ്യം. “ചെവി തൊട്ടു കാണിക്കൂ”, എന്ന് പറഞ്ഞാൽ നിങ്ങളോട് എന്താവും പ്രതികരണം? മിക്കവരും പുറമേ കാണുന്ന ഇരു-ചെവികളെ തൊട്ടു കാണിച്ചു തരും, അല്ലെ? എന്നാൽ ചെവി എന്നത് പുറം ചെവികൾ മാത്രമല്ല. പുറംചെവി അഥവാ ബാഹ്യകർണ്ണത്തിനു പുറമേ, മധ്യകർണ്ണം, ആന്തരിക കർണ്ണം , ശ്രവണ-നാഡി, കേൾവിയ്ക്ക് വേണ്ടിയുള്ള മഷ്തിഷ്കഭാഗങ്ങൾ ഇവയെല്ലാം ചേർന്നതാണ് ശ്രവണ വ്യവസ്ഥ. മാത്രവുമല്ല പുറം ചെവികൾ ഇല്ലെങ്കിലും കേൾക്കാനാവും.

സസ്തനികളിൽ മാത്രം കാണുന്ന ഒന്നാണ് തലയുടെ ഇരുവശത്തായി കാണുന്ന പുറംചെവികൾ. ഇതിനു തുടർച്ചയായി വെവ്വേറെ രൂപപ്പെട്ട ഇരു-ശ്രവണ വ്യവസ്ഥകളും ഉണ്ട്; ഇടതും വലതുമായി. നമുക്ക് എന്തിനാണ് രണ്ടു ചെവികൾ? ഒന്ന് പോരെ? പുറം ചെവികൾ ഇല്ലെങ്കിലും കേൾക്കാൻ കഴിയും എങ്കിൽ ഇവയ്ക്ക് മറ്റെന്തെങ്കിലും ധർമ്മമുണ്ടോ ?

എന്ത്? എവിടെ?

ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം കണ്ടെത്തണം എങ്കിൽ എന്തിനാണ് നമുക്ക് കേൾവി എന്ന് മനസിലാക്കണം. മനുഷ്യനു ആശയവിനിമയത്തിനു കേൾവി അത്യാവശ്യം ആണ്. എന്നാൽ മനുഷ്യൻ ഉൾപ്പെടുന്ന സസ്തനികളിൽ കേൾവിശക്തി മറ്റു ജീവി-വർഗ്ഗങ്ങളേക്കാൾ മെച്ചപ്പെട്ടതും, സങ്കീർണ്ണവും ആണ്. ഇതിനു കാരണം, സസ്തനികൾ പൊതുവെ രാത്രി ഇരതേടുന്ന ജീവികൾ ആണ് എന്നത് ആണ്. ഇരുട്ടിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നവർക്ക് കേൾവി ആണ് അതിജീവനത്തിനു ആധാരം. എനിക്ക് ഭക്ഷണം ആവാൻ പോകുന്ന ഇര അല്ലെങ്കിൽ എന്നെ വേട്ടയാടാൻ സാധ്യതയുള്ള മൃഗം ഏതാണ്, അത് എവിടെയാണ് ഒളിച്ചിരിക്കുന്നത് എന്ന രണ്ടു ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക എന്നത് ആണ് അതിജീവനപരമായി കേൾവിയുടെ ധർമം. ഇതിനു പ്രാഥമികമായി വേണ്ടത് ഇരയാണെങ്കിലും വേട്ടമൃഗം ആണെങ്കിലും അതിന്റെ ശബ്ദം തിരിച്ചറിയുക, ഒപ്പം അതിന്റെ ഉറവിടത്തെ കുറിച്ചുള്ള കൃത്യമായ വിവരം ശേഖരിക്കുക എന്നത് ആണ്. ഇത് അതിവേഗത്തിൽ നടപ്പിലാക്കുകയും വേണം. മാത്രമല്ല ചുറ്റുപാടും ഉള്ള മറ്റു സമാനമായ ശബ്ദങ്ങൾക്ക് ഇടയിൽ നിന്നും നമുക്ക് വേണ്ട ശബ്ദത്തെ വേർതിരിച്ചു അറിയുകയും വേണം.

ഒറ്റപ്പെട്ട പുറം ചെവികൾ

പക്ഷികളിലും ഇഴജന്തുക്കളിലും ഇരുചെവികൾ തമ്മിൽ വായ്ക്കുള്ളിൽ വച്ച് ബന്ധപ്പെട്ടാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. വിവിധ ദിക്കുകളിൽ നിന്നും വരുന്ന ശബ്ദങ്ങൾ രണ്ടു ചെവികളിലും ഉണ്ടാക്കുന്ന മർദ്ദ-വ്യത്യാസം നേരിട്ട് തന്നെ ബാഹ്യകർണ്ണത്തിൽ വച്ചു കണക്കാക്കാൻ ഈ സംവിധാനം സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ ചെവിയിൽ ശബ്ദം എത്തുമ്പോൾ തന്നെ അതിന്റെ ദിശാ-സൂചനകൾ കിട്ടിക്കഴിഞ്ഞു എന്ന് പറയാം. സസ്തനികൾ നിരന്തരമായി ശ്വാസം എടുക്കുന്ന ജീവികൾ ആയതിനാൽ, ഇങ്ങനെ വായിൽ വെച്ച് ചെവികൾ തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് ഒരു പ്രശ്നം ആണ്. ഈ കണക്ഷൻ കാരണം വായിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദങ്ങൾ (ശ്വസന-ശബ്ദങ്ങൾ) തുടർച്ചയായി കേട്ടുകൊണ്ടിരിക്കും. ഇതിനാൽ പരിണാമപരമായ ഒരു മാറ്റം സസ്തനികളിൽ ഉണ്ട്. അത് ഒറ്റപ്പെട്ട രണ്ടു തുരുത്തുകൾ പോലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പുറംചെവികൾ ആണ്.

ഈ ഒരു കാരണം കൊണ്ട് തന്നെ മസ്തിഷ്കത്തിൽ എത്തുന്നത് വരെ വലതും ഇടതും ചെവികൾ സമാന്തര-പാതകൾ ആണ്. മസ്തിഷ്കത്തിന്റെ കോൽ  (brainstem) ആണ് ഈ രണ്ടു പാതകളുടെയും കൂടിച്ചേരൽ നടക്കുന്ന ഇടം. ഇവിടെ എത്തിയതിനു ശേഷം ഇരു ചെവികളിലെയും സിഗ്നലുകളെ താരതമ്യം ചെയ്തു ഏതു ചെവിയിൽ ശബ്ദം ആദ്യം എത്തി? എന്നും ഏതു ചെവിയിൽ ആണ് ശബ്ദത്തിന്റെ തോത് കൂടുതൽ എന്നുമുള്ള വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്നു. ഇടതു വശത്താണ് ഉറവിടം എങ്കിൽ ഇടതു ചെവിയിലെ സിഗ്നലിനാവും കൂടുതൽ തീവ്രത, അതുപോലെ ഇടതു ചെവിയിൽ ആവും സിഗ്നൽ ആദ്യം എത്തുക. ഈ വിവരശേഖരണം തുടർച്ചയായി നടക്കുന്നുണ്ട്. പ്രത്യേകിച്ചും ഇരു ചെവികളിലും ശബ്ദങ്ങളുടെ ആഗമന – സമയത്തിലുള്ള മൈക്രോ സെക്കന്റുകളിലെ വ്യത്യാസം  ആണ് ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രധാനപ്പെട്ട സൂചന നൽകുന്നത്. ഇതിനാണ് സസ്തനികളിൽ രണ്ടു ചെവികൾ, തലയുടെ രണ്ടു വശത്തു തന്നെ കൃത്യമായി സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഈ ചെവികൾ വേറെ ഒരു സ്ഥാനത്തു ആണെങ്കിൽ ഈ ഒരു താരതമ്യം നടക്കില്ല.

പുറം ചെവിയുടെ പ്രാധാന്യം

എന്നാൽ ഇത്ര ലളിതം അല്ല കേട്ടോ ദിശ കണ്ടെത്തൽ. രണ്ടു ചെവിയിൽ നിന്നും തുല്യദൂരത്തിൽ ആണ് ഒരു ശബ്ദം വരുന്നത് എങ്കിൽ അത് നമ്മുടെ മുന്നിൽ ആണോ അതോ പിന്നിൽ ആണോ എന്ന് മനസിലാക്കാൻ ചെവികൾ തമ്മിൽ ഉള്ള താരതമ്യം കൊണ്ടാവില്ല. ഇവിടെയാണ് പുറം ചെവിയുടെ പ്രാധാന്യം. പുറം ചെവിയിൽ തൊട്ടു നോക്കിയാൽ മനസിലാവും, കോണാകൃതിയിൽ വളഞ്ഞും പുളഞ്ഞും ആണ് ഇതിന്റെ പ്രതലം. ഒരു ഫണൽ പോലെ. ഈ ആകൃതി മുന്നിൽ നിന്നും വരുന്ന ശബ്ദങ്ങളെ അധികമായി ശേഖരിക്കാനും ഒപ്പം, പിന്നിൽ നിന്നും വരുന്ന ശബ്ദങ്ങളെ കുറയ്ക്കാനും ഉതകുന്നു. പുറംചെവിയിലെ വളവുകളും കുഴികളും ശബ്ദത്തിലെ  ചില ഫ്രീക്വൻസികളെ  മാത്രം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഈ വർദ്ധനയും ദിശാടിസ്ഥാനത്തിൽ ആണ്. ഈ വളവുകളും കുഴികളും കാരണം വർദ്ധിക്കപ്പെടുന്നത് പൊതുവേ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികൾ ആണ്. ഏതു ഫ്രീക്വൻസി ആണോ ആ ജീവിയ്ക്ക് പ്രധാനം എന്നത് കൂടി ഇവിടെ ഒരു ഘടകം ആണ്.  ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം മുന്നിലോ/ പിന്നിലോ , താഴെയോ / മുകളിലോ എന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നത് ചെവികൾ തമ്മിൽ ഉള്ള സിഗ്നലുകളും വ്യത്യാസം കണക്കാക്കിയിട്ട് അല്ല, പകരം ഇതിനു സഹായിക്കുന്നത് പുറം ചെവിയിലെ കുണ്ടും കുഴികളുമാണ്.

ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളുടെ പ്രാധാന്യം

ശബ്ദത്തിലെ ഉയർന്ന  ഫ്രീക്വൻസികൾക്ക് മറ്റൊരു പ്രാധാന്യം ഉണ്ട്. മഷ്തിഷ്കത്തിൽ ചില ഇടതു-വലതു കൂടിച്ചേരൽ  ഇടങ്ങളിൽ വെച്ച് നടക്കുന്ന താരതമ്യങ്ങളെ കുറിച്ച് മുൻപ് സൂചിപ്പിച്ചു. ഇവിടെ ഒരു ചെറിയ പ്രശ്നം ഉണ്ട്. ശബ്ദം ഒരു തരംഗ-ചലനം ആണ്. എന്നാൽ ഈ തരംഗങ്ങൾ മുന്നോട്ടു ചലിക്കുന്നത് കണികകളുടെ സമ്മർദ്ദ-വ്യതിയാനങ്ങൾ ആയിട്ടാണ്. ശബ്ദം എന്നതിന്റെ ഉറവിടത്തിനു ചുറ്റും ഉള്ള കണികകൾ അവയുടെ സ്വസ്ഥാനത്തു നിന്നും വ്യക്തി-ചലിക്കപ്പെടുകയും തിരിച്ചു യഥാസ്ഥാനത്ത് എത്തുകയും ചെയ്യുന്നതിനെ ആണ് ഒരു തരംഗ-ദൈർഘ്യം ആയി കണക്കാക്കുന്നത്. മറ്റേതു തരംഗങ്ങളെയും പോലെ ഒരു നിമിഷത്തിൽ എത്ര പ്രാവശ്യമാണ് ഇത്തരത്തിൽ ആവർത്തിക്കപ്പെടുന്നത് എന്നത് അനുസരിച്ചു ശബ്ദങ്ങളുടെ ഫ്രീക്വൻസി നിശ്ചയിക്കപ്പെടുന്നു.  ഒരൊറ്റ ഫ്രീക്വൻസി മാത്രം ഉള്ള ശബ്ദങ്ങളെ ശുദ്ധതരംഗങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒന്നിലധികം ഫ്രീക്വൻസികൾ ഉള്ള തരംഗങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്നു സങ്കീർണ്ണ-തരംഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്നു. നമ്മുടെ ചെവിയിൽ വന്നു പതിക്കുന്ന ശബ്ദങ്ങൾ ഒരൊറ്റ ഫ്രീക്വൻസി മാത്രം ഉള്ള ശുദ്ധതരംഗങ്ങൾ അല്ല, മറിച്ചു വ്യത്യസ്ത-ഫ്രീക്വൻസികൾ കലർന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണതരംഗം ആണ്.

വിവിധ ദിശകളിൽ നിന്നും വരുന്ന ശബ്ദങ്ങൾ ഇരുചെവികളിലും എത്തുകയും കോക്ലിയയിൽ വെച്ച് അവയെ വ്യത്യസ്ത ഫ്രീക്വൻസികളായി തരാം തിരിക്കപ്പെടുകയും ശേഷം, ശ്രവണനാഡിയിലൂടെ ഇലെക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലുകളുടെ രൂപത്തിൽ സഞ്ചരിച്ചു തലച്ചോറിലെ ബ്രെയിൻസ്റ്റം എന്ന ഭാഗത്തു വെച്ച് ഇരുചെവികളിൽ നിന്നും എത്തിയ സിഗ്നലുകളും തീവ്രതയുടെയും ആഗമന-സമയത്തിന്റെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ പരസ്പരം താരതമ്യപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യപ്പെടുന്നു.ചുറ്റിനും ഉള്ള എല്ലാ ശബ്ദങ്ങളും കൂടിച്ചേർന്നു ആണ് ചെവിയിൽ എത്തുക. ഇതിൽ നിന്നും ആവശ്യം ഉള്ള സിഗ്നൽ മാത്രം വേര്തിരിച്ചെടുക്കുക എളുപ്പം അല്ല. കോക്ലിയയിൽ വെച്ച് വിഘടിക്കപ്പെട്ട തരംഗങ്ങൾ, ശ്രവണ-നാഡിയിൽ കൂടെ ഇലക്ട്രിക്ക് സിഗ്നലുകൾ ആയിട്ട് ആണ് തലച്ചോറിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുക. ശ്രവണ-നാഡിയ്ക്ക് സിഗ്നലുകളിലെ മോഡുലേഷനുകൾക്ക് അനുസൃതമായി ഇലക്ട്രിക്ക് സിഗ്നലുകളെ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. ഇത്തരത്തിൽ വരുന്ന സിഗ്നലുകളിലെ തീവ്രതയ്ക്ക് അനുപാതമായിട്ടാണ് ഇലക്ട്രിക്ക് സിഗ്നലുകളും ഉണ്ടാവുക. അതോടൊപ്പം, മോഡുലേഷനുകളിലെ ആവർത്തനത്തിനു അനുസരിച്ചാണ് നാഡികളുടെ സിഗ്നലുകളുടെ സമയക്രമീകരണം. ഇടതു-വലതു കൂടിച്ചേരൽ “കവലകളിൽ” വെച്ചാണ് ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടം സംബന്ധിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ സങ്കീർണ്ണവും സൂക്ഷ്മവുമായ ചില താരതമ്യങ്ങൾ നടക്കുന്നത് എന്ന് കുറച്ചു മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ചിരുന്നു.ഇടതു-വലതു കൂടിച്ചേരൽ “കവലകളിൽ” വെച്ചാണ് ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടം സംബന്ധിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ സങ്കീർണ്ണവും സൂക്ഷ്മവുമായ താരതമ്യങ്ങൾ നടക്കുന്നത് എന്ന് പറഞ്ഞു. തലച്ചോറിലെ ബ്രൈൻസ്റ്റം എന്ന ഭാഗത്തു ടോണോടോപ്പിക് ആയി ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ട അച്ചുകളിൽ ഇരുചെവികളിൽ നിന്നും എത്തുന്ന ശബ്ദങ്ങളുടെ തീവ്രതയും , ആഗമനസമയവും പരസ്പരം താരതമ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം ഏതു ചെവിയുടെ അടുത്താണോ  സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, ആ ചെവിയിൽ ആണ് തീവ്രത കൂടുതലും ആഗമന സമയം കുറവും. ഒരേ ഉറവിടം ഉള്ള രണ്ടു ശബ്ദങ്ങളുടെ ആഗമന-സമയത്തിലും തീവ്രതയിലും ചെവികൾ തമ്മിൽ  ഉള്ള അന്തരം ഒരേ പോലെ ആയിരിക്കും. ഉറവിടങ്ങളുടെ വിവരം വ്യത്യസ്ത ശബ്ദങ്ങളെ വേർതിരിക്കാനും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്. അതുകൊണ്ടാണ് വ്യത്യസ്ത ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്ന് വരുന്ന ശബ്ദങ്ങൾക്ക് വ്യക്തതെ കൂടുന്നത്. ശബ്ദങ്ങൾ ഒരേ ദിക്കിൽ നിന്നാണ് വരുന്നതെങ്കിൽ ശ്രവണവ്യവസ്ഥ അവയെ  ഒരൊറ്റ കൂട്ടം ആയി പരിഗണിക്കുകയും അതിനാൽ അവയുടെ വ്യക്തത  കുറഞ്ഞിരിക്കുകയും ചെയ്യാറുണ്ട്. ഉറവിടത്തെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയ ഈ ഒരു തരം -തിരിക്കൽ പ്രധാനപ്പെട്ട ശബ്ദങ്ങളിലേയ്ക്ക് ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കാനും അനാവശ്യ-ശബ്ദങ്ങളെ അവഗണിക്കാനും സഹായിക്കുന്നു. ഇത് ജീവികൾക്ക് ശത്രുക്കളിൽ നിന്നും രക്ഷപ്പെടുന്നതിനും, ഇരയുടെ സ്ഥാനം കൃത്യമായി കണ്ടെത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നുണ്ട്. മനുഷ്യനിൽ, ഈ തരം -തിരിക്കൽ പ്രക്രിയ ഏറ്റവും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്, ചുറ്റുപാടും ബഹളങ്ങൾ നിറഞ്ഞ ഒരു അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട -വ്യക്തിയുടെ സംസാരം വ്യക്തമായി കേൾക്കാനും മനസിലാക്കാനും ആണ്.

ഇതിൽ ഉള്ള തരംഗങ്ങളിൽ തലയുടെ വ്യാസത്തിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ തരംഗ-ദൈർഘ്യം ഉള്ളവ തലയുടെ ഒരു വശത്തു നിന്ന് മറുവശത്തു എത്തുമ്പോൾ അവയുടെ തീവ്രത കുറച്ചു കുറയും. ഇവരാണ് തീവ്രത-വ്യത്യാസത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ശബ്ദങ്ങളുടെ ദിശ കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കുക. ഇതേ സമയം, തലയുടെ വ്യാസത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ തരംഗ-ദൈർഘ്യം ഉള്ള തരംഗങ്ങൾ തലയുടെ ഒരു വശത്തു നിന്നും മറുവശത്തേയ്ക്ക് എത്തുമ്പോൾ കാര്യമായ ഒരു തീവ്രതാ-വ്യതിയാനം ഉണ്ടാകുന്നില്ല. ഈ തരംഗങ്ങളുടെ ദിശ നിർണയിക്കുന്നത് ചെവികളിൽ എത്തുന്ന സമയ-വ്യത്യാസം മാത്രം ആണ്. അതായത് ചെവികൾ തമ്മിൽ ഉള്ള ദൂരം, തലയുടെ വലിപ്പം ഇവയൊക്കെ ദിശാ-നിർണ്ണയത്തിൽ പങ്കു വഹിക്കുന്നു. മറ്റൊരു രീതിയിൽ പറഞ്ഞാൽ ഫ്രീക്വന്സിയിൽ ഉയർന്ന ശബ്ദങ്ങൾ ദിശാനിർണ്ണയത്തിൽ പ്രധാനം ആണ്. അതിനാൽ തന്നെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വന്സികളെ പെരുപ്പിക്കുന്ന പുറം ചെവികൾ ദിശാനിർണ്ണയത്തിനു ആവശ്യമുള്ള ശബ്ദങ്ങളെ പെരുപ്പിച്ച് ചെവിയ്ക്കുള്ളിലേയ്ക്ക് കടത്തി വിടുന്നതു വഴി ദിശാനിർണ്ണയപ്രക്രിയയെ സഹായിക്കുന്നു. സസ്തനികളിൽ പുറം ചെവികൾ ഉണ്ടാവുകയും ഉയർന്ന ആവർത്തിയിൽ ഉള്ള ശബ്ദങ്ങൾ കൂടുതൽ പ്രാപ്യം ആവുകയും ചെയ്തത് കൊണ്ടാവാം, അവയ്ക്ക് ആ ശബ്ദങ്ങളോടുള്ള സംവേദന-ക്ഷമതയും പരിണാമപരമായി മറ്റു ജീവികളിൽ നിന്നും മെച്ചപ്പെട്ടതായത്.അതേസമയം പക്ഷികളിൽ പുറം ചെവികൾ തന്നെ ഇല്ലാത്തതിനാൽ ഉയർന്ന ആവർത്തിയിലുള്ള ശബ്ദങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അല്ല അവ ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടം കണ്ടെത്തുക. അതിനാൽ പക്ഷികളിൽ ഉയർന്ന ആവർത്തിയിലുള്ള ശബ്ദങ്ങളോടുള്ള സംവേദന ക്ഷമതയും കുറവാണ്. പക്ഷികൾക്ക് 7000 Hz -നു താഴെയുള്ള ശബ്ദങ്ങൾ മാത്രം ആണ് കേൾക്കാൻ കഴിയുക.  എന്നാൽ ഇതിനർത്ഥം പക്ഷികൾക്ക് ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടം കണ്ടെത്താനുള്ള കഴിവ് സസ്തനികളിൽ നിന്നും  കുറവായിരിക്കും എന്നല്ല, മറിച്ചു ഉറവിടം കണ്ടെത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന മാർഗം  വ്യത്യസ്തം ആയിരിക്കും എന്നു മാത്രം ആണ്. ഇതും ഒരു പരിണാമപരമായ സവിശേഷതയാണ്.  സസ്തനികൾക്ക് ഇടയിലും ഉയർന്ന ആവർത്തിയുള്ള ശബ്ദങ്ങളോടുള്ള സംവേദന ക്ഷമതയിൽ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ട്. ജീവികളിലെ ഉയർന്ന ആവർത്തിയുള്ള ശബ്ദങ്ങളോടുള്ള സംവേദന ക്ഷമതയും ഇരുചെവികൾക്കിടയിലെ അകലവും തമ്മിൽ ബന്ധം ഉള്ളതായി പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ചെവികൾ തമ്മിലുള്ള അകലം കൂട്ടിയാൽ എന്ത് സംഭവിക്കും?

ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിശകലനം ഇരുചെവികളിലെയും വിവരങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യസ്‌തതകളെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഇരിക്കുന്നത് എന്ന് സൂചിപ്പിച്ചു. (അതായത് ഇടത്, വലത് ചെവികളിൽ ലഭിക്കുന്ന സിഗ്നലുകളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ). രണ്ട് ചെവികൾ തമ്മിൽ ഉള്ള അകലം ആണ് ഈ വ്യത്യാസങ്ങൾക്കു കാരണം എന്നിരിക്കെ, ചെവികൾ തമ്മിലുള്ള വേർതിരിവ് കൃത്രിമമായി വേർതിരിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, അതിനാൽ ശബ്ദ സ്രോതസ്സുകളുടെ ദിശ കൃത്യമായി കണ്ടെത്തുന്നത് എളുപ്പമാക്കില്ലേ? ഒരു വശത്ത് നിന്ന് വരുന്ന ശബ്ദം ആദ്യം എത്തുന്നത് വലതു ചെവിയിൽ ആണെന്നിരിക്കട്ടെ. നമ്മുടെ തല ആണ് രണ്ടു ചെവികളുടെയും ഇടയിലെ തടസ്സം. അതിനാൽ ഇടതു ചെവിയിൽ ഈ ശബ്ദം സഞ്ചരിച്ചെത്താൻ എടുക്കുന്ന സമയം തലയുടെ വ്യാസത്തെ അനുസരിച്ച് ഇരിക്കും. എന്നാൽ  ഈ സമയ വ്യത്യാസം ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തെ ആശ്രയിച്ചു വ്യത്യാസപ്പെടും ചെയ്യും. ഏറ്റവും കൂടുതൽ സമയ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാവുക ശബ്ദം ഏതെങ്കിലും ഒരു ചെവിയുടെ അടുത്ത് ആയിരിക്കുമ്പോഴാണ്, അതായത് ഏകദേശം തൊണ്ണൂറു ഡിഗ്രി ഇടത്തേയ്ക്കോ വലത്തേയ്ക്കോ മാറിയാണ് ഉറവിടമെങ്കിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ സമയ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാവും. ഒരാൾക്ക് ഗ്രഹിക്കാനാകുന്ന സമയ വ്യത്യാസത്തിന്റെ വ്യാപ്തി കൂട്ടാൻ ഇരുചെവികൾ തമ്മിൽ ഉള്ള ദൂരം കൂട്ടിയാൽ മതിയാവും. കൂടാതെ, ചെവികൾ തിരശ്ചീനമായി വിന്യസിക്കുന്നതിനുപകരം ലംബമായി വിന്യസിച്ചാൽ, ഇത് ശബ്ദ സ്രോതസ്സിൻ്റെ ഉയരം വിലയിരുത്താൻ സഹായിച്ചേക്കാം.

ഇരുചെവിയറിയാതെ ഒന്നും നടക്കില്ല !

നമ്മുടെ ഉൾച്ചെവി അഥവാ കോക്ലിയ, ഒച്ചുപോലെ ചുരുണ്ട ഒരു ചെറിയ അവയവം ആണ്. വെറും 34 മില്ലിമീറ്റർ മാത്രമുള്ള കോക്ലിയ പക്ഷേ ശബ്ദതരംഗങ്ങളെ ഫ്രീക്വൻസി അനുസരിച്ച് വിഘടിപ്പിക്കും. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ ഒന്നിലധികം ഫ്രീക്വൻസികൾ ചേർന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ തരംഗം കോക്ലിയയിലൂടെ കടന്നു പോകുമ്പോൾ വ്യത്യസ്ഥ തരംഗങ്ങളായി വിഘടിക്കപ്പെടുന്നു. കോക്ലിയയിൽ ഒരു പിയാനോയിൽ എന്ന പോലെ ഓരോ ഫ്രീക്വൻസിയ്ക്കും നിർദ്ദിഷ്ടസ്ഥാനങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഇത്തരത്തിൽ മൂവായിരത്തോളം ഇടങ്ങൾ ഉള്ള ഒരു പിയാനോ ആയി കോക്ലിയയെ കണക്കാക്കാം. ഈ ക്രമീകരണത്തെ ടോണോ ടോപ്പിക്ക് ക്രമീകരണം എന്നാണ് വിളിക്കുക. ഈ ക്രമീകരണത്തിന്റെ തുടർച്ച തലച്ചോറിൽ വരെ ഉണ്ട് .  ഇടതു-വലതു ചെവികൾ തമ്മിൽ വിവരങ്ങൾ തലച്ചോറിൽ വച്ച് പങ്കു വയ്ക്കപ്പെടുന്നു എന്നു പറഞ്ഞല്ലോ. ഫ്രീക്വൻസി അടിസ്ഥാനപ്പെട്ടുള്ള ഈ ടോണോട്ടോപ്പിക്ക് അച്ചിൽ ആണ് ഇത്തരം പങ്കുവയ്ക്കലുകളും താരതമ്യങ്ങളും നടക്കുക. ഈ താരതമ്യങ്ങൾ, സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ ആയി പറഞ്ഞാൽ കോറിലേഷൻ അനാലിസിസിന് സമാനമാണ്. ശബ്ദങ്ങളെ ഫ്രീക്വൻസികളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ക്രമീകരിക്കുക, ഇടതു വലത് ചെവികൾ തമ്മിലുള്ള ന്യൂറൽ സിഗ്നലുകളുടെ ആഗമന സമയം, തീവ്രത എന്നിവയിലെ അന്തരം അടിസ്ഥാനമാക്കി ശബ്ദങ്ങളെ തരം തിരിച്ച് ഒരേ ദിശകളിൽ നിന്നും വരുന്നവ, അല്ലാത്തവ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കുക, ഇതെല്ലാം ഇരു ചെവികൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ മാത്രം നടക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾ ആണ്. ശബ്ദങ്ങളുടെ ഉറവിടത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരം ലഭിക്കാൻ രണ്ടു ചെവികൾ വേണം എന്നത് വ്യക്തമായി.

“കോക്ക്ടെയിൽ പാർട്ടി എഫക്ട്” 

ഇനി നമുക്ക് ഈ കുറിപ്പിന്റെ തുടക്കത്തിൽ പറഞ്ഞ ഉദാഹരണങ്ങളിലേക്ക് വരാം. നമ്മുടെ വീട്ടിനുള്ളിൽ ഒരു മുറിയിൽ ഇരുന്ന് ആരോ വിളിക്കുമ്പോൾ, ആ വിളി കേൾക്കാനും ആരാവും വിളിച്ചത് എന്നറിയാനും ഒരു ചെവി മതി, എന്നാൽ എവിടെ ഇരുന്നാണ് വിളിച്ചത് എന്നറിയാൻ രണ്ടു ചെവിയും വേണം. വീട്ടിൽ ഒരു ജീവിയോ, ഒരു കള്ളനോ കയറിയാൽ നിങ്ങൾക്ക് രണ്ടു ചെവി ഉപയോഗിക്കേണ്ടി വരും. റോഡിൽ നടക്കുമ്പോൾ ഒരു വണ്ടി പിന്നിൽ ഹോണടിച്ചാൽ വേഗം വഴി മാറാനും ഇരു ചെവികൾ ഉപയോഗിക്കണം. ഇനി തൃശ്ശൂർ പൂരത്തിലേയ്ക്ക് വരാം. ചുറ്റിലും പൂരത്തിന്റെ ആരവം നിറഞ്ഞു നിൽക്കുമ്പോഴും തൊട്ടടുത്ത് നിൽക്കുന്ന സുഹൃത്ത് പറയുന്നത് നിങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് കേൾക്കുക. ഒന്ന്, നിങ്ങൾ അദ്ദേഹത്തിന്റെ അടുത്തേയ്ക്ക് തല ചെരിച്ച് ഒരു ചെവി കൂർപ്പിച്ചാണ് നിൽക്കുക. അപ്പോൾ ഇരു ചെവികളിൽ നിന്നുമുള്ള സിഗ്‌നലുകളിൽ നിന്നും ഉള്ള വിവരങ്ങളുടെ അന്തരം ഉപയോഗിച്ച് സുഹൃത്തിന്റെ സംസാരത്തെ ഒരു സ്ട്രീം ആയും പൂരമേളങ്ങളെ വേറൊരു സ്ട്രീം ആയും തരം തിരിക്കും. നമ്മുടെ മസ്തിഷ്കത്തിന് ഇനി കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ സംസാരത്തിലേക്ക് കൊടുക്കാനും കഴിയും. സ്ഥലവിവര സംബന്ധിയായ ക്രമീകരണം ശബ്ദങ്ങളെ, ആവശ്യമുള്ളവ, അല്ലാത്തവ എന്നിങ്ങനെ തരം തിരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. കൂട്ടുപിണഞ്ഞു കിടക്കുന്ന കുറെയധികം നാടകളെ നിറങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വേർതിരിക്കുന്നതു പോലെയാണ് ഇത്.

ഇതിനു ശേഷം ആവശ്യമുള്ളത് എടുക്കുകയും ബാക്കിവരുന്നവയെല്ലാം “ ബഹളങ്ങൾ” എന്ന കൂട്ടത്തിൽപ്പെടുത്തി മാറ്റിനിർത്തുകയും ചെയ്യാൻ തലച്ചോറിനു എളുപ്പമാണ്. ഇങ്ങനെ ആരവങ്ങളുടെ ഒത്ത നടുക്ക് നിൽക്കുമ്പോഴും നമുക്ക് വേണ്ട ഒരു ശബ്ദത്തെ പ്രത്യേകമായി ശ്രദ്ധിക്കാനും ഗ്രഹിക്കാനും ഉള്ള സവിശേഷത കഴിവിനെ  “കോക്ക്ടെയിൽ പാർട്ടി എഫ്ഫക്റ്റ്” എന്നാണ് പാശ്ചാത്യ ഗവേഷകർ വിളിക്കുക. സമാനമായി നമുക്ക് മലയാളത്തിൽ എന്തു പ്രയോഗമാവും ഉപയോഗിക്കാനാവുക? ആലോചിച്ചു നോക്കാമോ?

അധികവായനയ്ക്ക്

1. Heffner HE, Heffner RS. The evolution of mammalian hearing. AIP Conf Proc. 2018;1965:1-8. doi:10.1063/1.5038516
2. Carette E, Van Den Bogaert T, Laureyns M, Wouters J. Left-right and front-back spatial hearing with multiple directional microphone configurations in modern hearing aids. J Am Acad Audiol. 2014;25(9):791-803. doi:10.3766/jaaa.25.9.2
3. Lorimer T, Gomez F, Stoop R. Mammalian cochlea as a physics guided evolution-optimized hearing sensor. Sci Rep. 2015;5:1-11. doi:10.1038/srep12492
4. Manley GA, Lukashkin AN, Simões PM V., Burwood GWS, Russell IJ. The Mammalian Ear: Physics and the Principles of Evolution. Acoust Today. 2018;14(1).
5. Moore DR. Anatomy and physiology of binaural hearing. Int J Audiol. 1991;30(3):125-134. doi:10.3109/00206099109072878
6. Chung Y, Hancock KE, Delgutte B. Neural coding of interaural time differences with bilateral cochlear implants in unanesthetized rabbits. J Neurosci. 2016;36(20):5520-5531. doi:10.1523/JNEUROSCI.3795-15.2016
7. Jeffress LA. A place theory of sound localization. J Comp Physiol Psychol. 1948;41(1):35-39. doi:10.1037/h0061495

Happy

6 21 %

Sad

0 0 %

Excited

22 76 %

Sleepy

1 3 %

Angry

0 0 %

Surprise

0 0 %