Wat is Het slakkenhuis?

Geluid is een drukgolf; het probleem van het oor is drukveranderingen van enkele tientallen micropascal in lucht waar te nemen en ze naar frequentie te sorteren. Het trommelvlies en de drie gehoorbeentjes van het middenoor bundelen de kracht van de $55\,\mathrm{mm}^{2}$ van het vlies op de $3\,\mathrm{mm}^{2}$ van het ovale venster, wat de druk zo’n twintigvoudig verhoogt — de impedantie-aanpassing tussen lucht en de vloeistof van het binnenoor, zonder welke het meeste geluid zou weerkaatsen. In het slakkenhuis, een opgerolde buis van $35\,\mathrm{mm}$, loopt de drukgolf langs het basilaire membraan, dat aan de basis smal en stijf is en aan de top breed en slap; elke frequentie laat het membraan het sterkst op één plaats trillen — hoge frequenties nabij de basis, lage nabij de top — een tonotopische kaart die het brein als toonhoogte leest. Op het membraan zitten de haarcellen: $3500$ binnenste haarcellen op één rij, elk bekroond met een bundel stereocilia die punt aan punt door fijne tipverbindingen zijn verbonden; de bundel naar zijn langste cilium buigen rekt de verbindingen en trekt binnen microseconden kationkanalen open, zonder enige tweede boodschapper, en kalium stroomt naar binnen vanuit de endolymfe, wier ongewone samenstelling en potentiaal van $+80\,\mathrm{mV}$ een drijvende kracht van $150\,\mathrm{mV}$ geven. De binnenste haarcellen melden aan de gehoorzenuw; de $12\,000$ buitenste haarcellen, door dezelfde beweging aangedreven, trekken samen en rekken uit met het geluid door het motoreiwit prestine en pompen energie terug in de trilling van het membraan — een versterker die de afstemming honderdvoudig scherpt en die bij de meeste doofheid uitvalt. De sterkte wordt in decibel gemeten: $L = 10\log_{10} (I/I_{0})$, met $I_{0} = 1 \times 10^{-12}\,\mathrm{W}/\mathrm{m}^{2}$ de gehoordrempel; het oor werkt over $120\,\mathrm{dB}$, een biljoenvoud in sterkte.