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Del golpe a la música

Lo que interpretamos como sonido es una traducción entre dos lenguajes. Uno mecánico dado por choques entre partículas en el aire y uno eléctrico en nuestro cerebro. ¿Dónde ocurre esa traducción? En nuestro oído. ¿Cómo? Pase y lea.

Alejandro Villarreal *

¿Hace ruido un árbol que cae cuando no hay nadie escuchando? Es una pregunta muy antigua que pone en discusión la existencia de las cosas (como un ruido) según haya alguien o no para percibirlas. Vuelvo sobre esta pregunta al final del artículo. Sigo con otra. ¿Puedo sentarme cara a cara con Janice Joplin en la luna y apreciar su versión de la canción “Summer time”?. La respuesta es: no. El viaje sería un desperdicio. El sonido no puede propagarse en el vacío y no importa que tan fuerte cante Joplin. El sonido necesita rebotar en cosas para poder viajar. Es más, el sonido es en realidad nuestra percepción de esos golpes y rebotes que ocurren a través de la atmósfera.

La mecánica.

Una fuente de sonido es un cuerpo con capacidad de vibrar. Tomemos por ejemplo la cuerda de una guitarra. La hacemos vibrar y, al hacerlo, golpea a las moléculas del aire que la rodean. Estas partículas golpean a otras partículas vecinas y así sucesivamente hasta que el “mensaje” se alejó de la cuerda, es decir, de la fuente. Como bolas de billar golpeándose unas con otras en carambola alejándose del taco que le pegó a la primera. A esta situación se le pueden agregar variantes. Por ejemplo, esas partículas chocarán entre sí con más fuerza si la cuerda se tocó con más fuerza (meterle uña, como quien dice). Esto, será percibido como un aumento en el “volumen”. Otra variable que podemos agregar a este sistema es la frecuencia con la que esas partículas chocan entre sí. Si la cuerda que inició todo es gruesa y pesada le costará vibrar más. Es decir, por unidad de tiempo, va a golpear menos veces el aire que una cuerda delgada. Estos golpes por unidad de tiempo (golpes por segundo o Herz) hacen a la frecuencia y van a determinar si un sonido será percibido como grave (bajo) o agudo (alto). Entonces, hay un objeto que vibra y comienza una reacción en cadena donde moléculas de aire chocan con otras. Estos choques se propagan alejándose del objeto “fuente” con las variantes que mencioné antes (volumen y frecuencia). Faltan aún algunos pasos más para que estos choques puedan ser interpretados por nuestro cerebro en lo que percibimos como sonido.

La traducción.

Como sabemos, mucho de lo que pasa en nuestra cabeza es de naturaleza eléctrica. La pregunta que surge es: ¿dónde y cómo es que el choque entre moléculas de aire se traduce a una señal eléctrica? El “dónde” es bastante simple: en nuestro oído. Específicamente, es en nuestro oído interno donde ocurre esta traducción de dos idiomas completamente distintos: golpes de aire a electricidad. Para especificar aún mas, la traducción ocurre dentro de una estructura anatómica conocida como “cóclea”. Aquí hay unas células que se encargan de hacer esta traducción y forman el Organo de Corti (dentro de la Cóclea). Estas son un tipo de células especializadas en sentir presión y reciben el nombre de células ciliadas internas o células “peludas” internas en una traducción literal de su nombre en inglés (Hairy Inner Cells). Podemos pensar a éstas como escobas miniaturas que se disponen una al lado de la otra con las cerdas (cilias o pelos) apuntando en la dirección de donde proviene el sonido y sus palos apuntando hacia el cerebro. La porción de la célula con las cilias se encuentra inmersa en un líquido viscoso que funciona muy bien para propagar la señal que llegó por aire. Al vibrar el líquido, también vibran las cilias (las cerdas de la escoba). Hasta aquí, todo mecánico: choques, golpes y vibraciones sobre las células ciliadas. Pero ojo, porque es en este punto en donde estos eventos dan comienzo a la señal eléctrica.

La electricidad.

Para que exista una corriente eléctrica, tiene que haber una diferencia de potencial. Es decir, tiene que haber un polo negativo y un polo positivo que, al entrar en contacto, permitan la circulación de corriente. El interior de estas células funciona como un polo negativo. Ese es el caso general de las neuronas también y les sale muy caro que eso sea así. Necesitan de mucha energía y es por eso que el cerebro es el órgano del cuerpo que más oxígeno consume. Es decir, sin estar en actividad, el cerebro está empleando muchísima energía en mantener a sus células con potencial negativo. Como consecuencia de esto, el lado exterior a las células se mantiene con un potencial positivo. Al moverse las cilias de las células ciliadas en respuesta a vibraciones, se abren unas “compuertas” localizadas en la membrana celular (membrana plasmática) y al hacerlo se genera una corriente como consecuencia de que el polo negativo (dentro de la célula) entró en contacto con el polo positivo (fuera de la célula). Ahora sí, electricidad! Con esta pequeña corriente inicial se disparan una serie de eventos que no voy a describir pero que terminan por generar corrientes más grandes las cuales se propagan hacia el interior del cerebro siguiendo las vías anatómicas relacionadas a la audición (fibras nerviosas).

El ruido y la música.

Y luego vienen las variantes. Distintas frecuencias en la presión se traducen como distintas frecuencias de generación de corrientes y las interpretamos como bajos y altos. Golpes más o menos fuertes se traducen como variaciones del volumen. La capacidad sensorial de las células ciliadas internas es limitada. No activan si el volumen es bajo y se dañan (y mueren) a volúmenes altos. También mueren a medida que envejecemos. Tampoco activan con frecuencias muy altas o muy bajas (así como el ojo no puede ver todo tipo de luces, como la infrarroja).

En el oído humano, al momento de nacer, hay aproximadamente 3500 células ciliadas internas con capacidad de traducir cambios de presión en señales eléctricas. Como suele ocurrir con las neuronas, la capacidad regenerativa de estas células también es muy pobre. Nula podemos decir. Entonces, desde que nacemos tenemos todo por perder en términos auditivos. Dicho de otra manera, en el boliche, eviten bailar frente al parlante.

Dentro de los rangos que si entienden, los sonidos se pueden combinar de muchísimas maneras. Todas las que conocemos. Sin embargo, la reacción que esto genere en las personas es variable. El llanto de una criatura pone nerviosa a cualquier persona en cualquier parte del mundo, garantizando que alguien se haga cargo. Esto, es un comportamiento instintivo. En algunas partes del mundo, los acordes “menores” tienen un significado de tristeza o melancolía pero en otros es de felicidad. Algo completamente cultural. El hecho de que “Barro Tal Vez” de L.A. Spinetta me recuerde a mi persona favorita, se debe a una asociación entre la canción y una experiencia personal. Todo en las profundidades del cerebro. Siempre de naturaleza electroquímica.

Entonces, un árbol cae y al hacerlo golpea al aire que lo rodea. Los golpes se propagan en el espacio pero no hay un sistema que interprete esos golpes, que los convierta en electricidad. ¿Hace ruido?

*Investigador de CONICET. Instituto de Biología Celular y Neurociencias “Prof. Eduardo de Robertis” (UBA-CONICET). Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires.