Como funciona a audição: do tímpano ao órgão de Corti

A audição é uma cadeia mecânica que vira sinal elétrico. A onda sonora move a membrana timpânica, que move três ossículos, que empurram o líquido dentro da cóclea. Esse líquido faz uma membrana ondular — e cada frequência ondula um ponto diferente dela.

Onde fica

O ouvido tem três compartimentos em série:

Orelha externa. A aurícula é a estrutura carnuda na lateral da cabeça; suas curvas em C dirigem as ondas sonoras para o canal auditivo. O canal auditivo externo entra no crânio pelo meato acústico externo do osso temporal. No fim dele está a membrana timpânica, que vibra quando as ondas a atingem.

Orelha média. Três ossos pequenos, os ossículos: martelo, bigorna e estribo (malleus, incus e stapes, que em latim significam aproximadamente martelo, bigorna e estribo). O martelo está preso ao tímpano e se articula com a bigorna; a bigorna se articula com o estribo — que é o menor osso do corpo. Uma tuba auditiva liga esse compartimento à faringe e ajuda a equilibrar a pressão do ar.

Orelha interna. Descrita como um labirinto ósseo: uma série de canais embutidos no osso temporal, com duas regiões separadas — a cóclea, da audição, e o vestíbulo, do equilíbrio. Os dois feixes nervosos viajam juntos até o tronco encefálico como nervo vestibulococlear.

O que faz

A vibração dos ossículos chega à janela oval, no início de um tubo cheio de líquido chamado rampa vestibular. Esse tubo sobe acima do ducto coclear, curva no ápice da cóclea e volta pela base como rampa timpânica, terminando na janela redonda. O líquido se move em onda, e a frequência das ondas do líquido acompanha a frequência das ondas sonoras.

Entre as duas rampas fica o ducto coclear, que contém os órgãos de Corti apoiados na membrana basilar. Ali estão as células ciliadas, com estereocílios organizados do mais alto ao mais baixo e amarrados entre si por fibras proteicas. Os estereocílios encostam na membrana tectorial, que desliza sobre eles quando a membrana basilar se move.

O mecanismo é literalmente de tração:

• estereocílios dobram na direção do mais alto → a tensão nas fibras abre canais iônicos → a célula despolariza e dispara impulso;
• estereocílios dobram na direção do mais curto → a tensão afrouxa → os canais fecham.

Mesmo no silêncio, com os cílios eretos, sobra uma pequena tensão nas fibras — o que mantém a célula ciliada levemente despolarizada o tempo todo. O repouso do ouvido não é zero.

O mapa de frequências dentro da cóclea

Este é o dado que só a audição tem: a cóclea é um mapa físico de frequência. A membrana basilar não vibra inteira — ela se move num ponto específico, que depende da frequência da onda.

• Ondas de frequência alta movem a região da membrana basilar próxima à base da cóclea.
• Ondas de frequência baixa movem a região próxima ao ápice.

Traduzindo em números da fonte: 20 Hz são detectados por células ciliadas do ápice, e a faixa de 20 kHz, por células da base. Entre esses dois extremos está toda a audição humana — de 20 a 20.000 Hz.

Por isso a altura de um som não é codificada por intensidade de disparo, e sim por endereço: qual célula disparou. É o mesmo princípio de mapa que aparece no córtex somatossensorial do tato e que faz da audição um dos sentidos especiais.