Τι είναι η οστική αγωγιμότητα;

Η αγωγιμότητα των οστών είναι η μετάδοση του ήχου στο εσωτερικό αυτί σας μέσω του οστού της γνάθου αντί του τυμπάνου σας.

Έτρεχα στην πίστα για τζόκινγκ στο τοπικό μου πάρκο και έπεσα πάνω στον φίλο μου τον Ρον. Είχα δει τον Ρον να τρέχει την πίστα μερικές φορές κάθε εβδομάδα.

Ωστόσο, τη συγκεκριμένη μέρα, κάτι πάνω του τράβηξε την προσοχή μου. Ο Ρον φορούσε ένα ζευγάρι ακουστικά, αλλά τα ακουστικά δεν μπήκαν στα αυτιά του. Αντίθετα, απλώς κόλλησαν στο μέρος του προσώπου του ακριβώς μπροστά από τα αυτιά του.

Το πρώτο μου ένστικτο ήταν να γελάσω με την αδυναμία του να φορέσει σωστά ακουστικά, αλλά δεν το έκανα. Με παρατήρησε να κοιτάζω επίμονα, έτσι έβγαλε τα «ακουστικά» του και τα κόλλησε στο πρόσωπό μου, ακριβώς πάνω από το σαγόνι μου. Προς έκπληξή μου, ένιωσα τη μουσική. Μπορούσα να ακούσω κάθε χτύπημα καθαρό σαν την ημέρα, αλλά δεν υπήρχε τίποτα κολλημένο στα αυτιά μου!

Όλο μου το σώμα ήταν μπερδεμένο. Μετά από δύο πλήρεις στίχους του τραγουδιού, πείστηκα… αυτή ήταν μια τρελή μελλοντική τεχνολογία που μεταδίδει δέσμες ενέργειας κατευθείαν στον εγκέφαλό μου. Ο Ρον γέλασε με το βλέμμα στο πρόσωπό μου και εξήγησε. «Μην ανησυχείς… τίποτα δεν φρενάρει τον εγκέφαλό σου. Είναι απλώς αγωγιμότητα των οστών!»

(Φωτογραφία :metamorworks/ Shutterstock)

«Τα ηχητικά κύματα μεταδίδονται μέσω της γνάθου σας, παρακάμπτοντας το τύμπανο και πηγαίνοντας κατευθείαν στο κέντρο ακοής σας. Είναι η τεχνολογία του μέλλοντος!»

Τι είναι η οστική αγωγιμότητα;

Ακούμε τον ήχο με δύο διαφορετικούς τρόπους:μέσω των τυμπάνων μας και μέσω των οστών μας. Οι περισσότεροι ήχοι από το εξωτερικό μας περιβάλλον, από ενοχλητικές κόρνες αυτοκινήτου μέχρι γλυκά καναρινάκια, φτάνουν μέσα από τα τύμπανα των αυτιών μας. Τα τύμπανα μετατρέπουν τον ήχο σε δονήσεις και τους στέλνουν στο εσωτερικό αυτί (κοχλίας). Αυτές οι δονήσεις αντηχούν διαφορετικό μέρος του κοχλία, ανάλογα με την ακουστική τους συχνότητα. Οι συντονιστικές κινήσεις στη συνέχεια μεταφράζονται σε νευρικά σήματα, τα οποία μεταδίδονται στον εγκέφαλο, ολοκληρώνοντας έτσι τη φαινομενικά «απλή» διαδικασία ακοής.

Ακοή μέσα από τα τύμπανα (αγωγός αέρα) έναντι ακοής μέσω των οστών (Προστασία φωτογραφίας:Msahid manik/Wikimedia Commons)

Ο πιο συνηθισμένος ήχος που ακούμε κυρίως μέσω της αγωγιμότητας των οστών είναι η δική μας φωνή! Σωστά. Ο ήχος της φωνής μας μεταδίδεται μέσω του οστού της γνάθου στον κοχλία σας, παρακάμπτοντας το τύμπανο, αντηχώντας τα σχετικά μέρη με βάση τις ακουστικές συχνότητες και τελικά καταλήγει ως νευρικά σήματα στον εγκέφαλο. Οι ήχοι που μεταδίδονται μέσω του τυμπάνου και εκείνοι που μεταδίδονται μέσω της οστικής αγωγιμότητας τείνουν να ποικίλλουν ελαφρώς. Η πιο κοινή συνέπεια αυτού είναι ότι η φωνή σας ακούγεται πολύ διαφορετικά σε μια ηχογράφηση από ό,τι όταν μιλάτε. Η ηχογραφημένη φωνή μεταδίδεται μέσω της αγωγιμότητας του αέρα, ενώ ο τελευταίος φτάνει στον εγκέφαλό σας μέσω της αγωγιμότητας των οστών.

Ιστορία οστικής αγωγιμότητας

Ενώ η δική σας φωνή μπορεί να είναι ο ήχος που ακούγεται πιο συχνά μέσω αυτής της μεθόδου, η ακοή μέσω της αγωγιμότητας των οστών έχει επίσης πολύ ευρύτερες εφαρμογές. Σε αντίθεση με ό,τι είπε ο Ron, η αγωγιμότητα των οστών δεν είναι καθόλου νέα τεχνολογία. Στην πραγματικότητα, το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια συσκευή που μεταδίδει ήχο μέσω οστικής αγωγιμότητας κατατέθηκε το 1924. Επιπλέον, η έννοια της αγωγιμότητας των οστών έχει παίξει σημαντικό ρόλο στην ιστορία της μουσικής.

Ο Μπετόβεν άκουσε το πιάνο του μέσω της οστεοαγωγίας (Φωτογραφία:Wikimedia Commons)

Ο διάσημος συνθέτης του 18ου αιώνα Λούντβιχ βαν Μπετόβεν, ο οποίος ήταν διάσημος κωφός, χρησιμοποίησε την αγωγιμότητα των οστών για να ακούσει τι έπαιζε. Φυσικά, η λύση του δεν ήταν τόσο κομψή όσο μερικές από τις συσκευές στην αγορά σήμερα. Ο Μπετόβεν προσάρτησε μια ράβδο στο πιάνο του και έσφιξε το άλλο άκρο στα δόντια του, ώστε οι δονήσεις από το πιάνο του να τον φτάσουν μέσω της γνάθου του.

Η φωνή σας ακούγεται πολύ διαφορετική όταν μιλάτε έναντι όταν την ακούτε σε μια ηχογράφηση (Photo Credit :Syda Productions/ Shutterstock)

Η τεχνολογία οστικής αγωγιμότητας έχει προχωρήσει πολύ σήμερα. Τα τελευταία πέντε χρόνια, η οστική αγωγιμότητα έχει βρει εφαρμογές σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένου του στρατού, της ιατρικής και, φυσικά, αυτών των κομψών ακουστικών οστικής αγωγιμότητας.

Εφαρμογές οστικής αγωγιμότητας

Η BAE Systems, ένας διάσημος κατασκευαστής αμυντικών συστημάτων, δημιούργησε ένα ειδικό πρωτότυπο επικοινωνίας για στρατιώτες που αξιοποιεί την τεχνολογία αγωγιμότητας των οστών για να μεταδώσει τον ήχο μέσω του κράνους τους κατευθείαν στο εσωτερικό αυτί. Οι στρατιώτες πρέπει να βρουν μια ισορροπία ανάμεσα στο να έχουν πλήρη επίγνωση του περιβάλλοντός τους σε σκληρά περιβάλλοντα, ενώ παράλληλα να μπορούν να επικοινωνούν αποτελεσματικά με τους συντρόφους τους. Κατασκεύασαν έναν ηχητικό μορφοτροπέα, όχι μεγαλύτερο από ένα νόμισμα των πέντε λεπτών, και τον ενσωμάτωσαν στα κράνη των στρατιωτών. Αυτό επέτρεψε στα αυτιά τους να παραμείνουν ανοιχτά και τους βοήθησε να παραμείνουν ενήμεροι για το άμεσο περιβάλλον τους, διατηρώντας παράλληλα μια αδιάκοπη γραμμή επικοινωνίας. Η συσκευή βρίσκεται ακόμα στη φάση του πρωτοτύπου της, αλλά αρκετά σύντομα θα δούμε κράνη να αποστέλλονται με ενσωματωμένους μετατροπείς επικοινωνίας αγωγιμότητας οστού.

Στρατιώτης με κράνος με ικανότητα οστικής αγωγιμότητας (BAE Systems) (Φωτογραφία :PRESSLAB/ Shutterstock)

Γυαλιά οστικής αγωγιμότητας

Τα εμπορικά γυαλιά ηλίου μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως συσκευές αναπαραγωγής μουσικής χάρη στην οστική αγωγιμότητα. Συσκευές όπως το Google Glass και το Bose's Frames έχουν ενσωματώσει μικρά ηχεία στα γυαλιά ηλίου τους, σε βολική τοποθεσία κοντά στη γνάθο, τα οποία μεταδίδουν ήχο μέσω οστικής αγωγιμότητας.

Google Glass (Φωτογραφία :Peppinuzzo/Shutterstock)

Βοηθήματα ακοής με αγκύρωση με οστά

Η τεχνολογία οστικής αγωγιμότητας βοηθά επίσης στην αποκατάσταση της ακοής για άτομα που αντιμετωπίζουν προβλήματα κώφωσης. Εταιρείες έχουν δημιουργήσει μια εξειδικευμένη συσκευή ακοής που ονομάζεται Bone Anchored Hearing Aids (BAHA). Αυτά αποτελούνται από δύο μέρη:έναν εξωτερικό επεξεργαστή και ένα εξάρτημα που εμφυτεύεται χειρουργικά στο οστό κοντά στο εσωτερικό αυτί. Ο επεξεργαστής συλλαμβάνει τον ήχο και τον μεταδίδει τεχνητά στο εσωτερικό εξάρτημα, το οποίο δονεί το εσωτερικό αυτί, επιτρέποντας έτσι στο άτομο να ακούει.

Οι συσκευές BAHA βοηθούν στην αποκατάσταση της ακοής μέσω της οστικής αγωγιμότητας (Πιστωτική φωτογραφία :δημόσιος τομέας/Wikimedia Commons)

Η αγωγιμότητα των οστών είναι μια πανάρχαια έννοια που πρόσφατα επανήλθε στο προσκήνιο και βρήκε νέες εφαρμογές σε μια μεγάλη ποικιλία πεδίων. Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της τεχνολογίας βρίσκεται είτε στο πρωτότυπο είτε στο στάδιο της ιδέας. Πολύ λίγοι κατασκευαστές έχουν κατασκευάσει εμπορικά βιώσιμα προϊόντα χρησιμοποιώντας αυτή τη συναρπαστική τεχνολογία. Θα είναι πολύ ενδιαφέρον να δούμε πώς αυτή η τεχνολογία εξελίσσεται και βρίσκει την κύρια απήχηση σε προϊόντα που αναπτύσσονται από κορυφαίους τεχνολογικούς και βιομηχανικούς κολοσσούς σε όλο τον κόσμο.