the distant cawing of a seagull.

カモメの鳴き声

But then an annoying whine interrupts the peace,

しかし、その時、迷惑な鳴き声が平和を邪魔する。

getting closer, and closer, and closer.

どんどん近づいてきて、どんどん近づいてきて

Until...whack!

叩くまでは...叩くまでは...叩くまでは...

You dispatch the offending mosquito, and calm is restored.

蚊を退治して落ち着きを取り戻せ。

How did you detect that noise from afar and target its maker with such precision?

どうやって遠くからそのノイズを検出し、そのメーカーをそこまで正確に狙ったのでしょうか？

The ability to recognize sounds and identify their location

音を認識し、その位置を特定する能力

is possible thanks to the auditory system.

は聴覚系のおかげで可能です。

That's comprised of two main parts: the ear and the brain.

それは大きく分けて耳と脳の2つの部分で構成されています。

The ear's task is to convert sound energy into neural signals;

耳の仕事は、音のエネルギーを神経信号に変換することです。

the brain's is to receive and process the information those signals contain.

脳は信号を受信して情報を処理することです。

To understand how that works,

その仕組みを理解するために

we can follow a sound on its journey into the ear.

耳に入ってくる音を追うことができます。

The source of a sound creates vibrations

音源が振動を生む

that travel as waves of pressure through particles in air,

空気中の粒子を介して圧力の波として移動する。

liquids,

液体です。

or solids.

または固体である。

But our inner ear, called the cochlea,

しかし、蝸牛と呼ばれる私たちの内耳。

is actually filled with saltwater-like fluids.

は、実は海水のような液体で満たされています。

So, the first problem to solve is how to convert those sound waves,

そこで、その音波をどうやって変換するかが最初の問題になります。

wherever they're coming from,

どこから来ても

into waves in the fluid.

を流体中の波に変換します。

The solution is the eardrum, or tympanic membrane,

解決策は鼓膜、つまり鼓膜です。

and the tiny bones of the middle ear.

と中耳の小さな骨が

Those convert the large movements of the eardrum

鼓膜の大きな動きを変換するもの

into pressure waves in the fluid of the cochlea.

を蝸牛の流体中の圧力波に変換します。

When sound enters the ear canal,

音が外耳道に入ると

it hits the eardrum and makes it vibrate like the head of a drum.

鼓膜に当たって、太鼓の頭のように振動させます。

The vibrating eardrum jerks a bone called the hammer,

鼓膜を振動させてハンマーと呼ばれる骨をピクピクさせます。

which hits the anvil and moves the third bone called the stapes.

アンビルを叩いて、スタペスと呼ばれる第三の骨を動かす。

Its motion pushes the fluid within the long chambers of the cochlea.

その動きは蝸牛の長い部屋の中の流体を押しています。

Once there,

一旦、そこに。

the sound vibrations have finally been converted into vibrations of a fluid,

音の振動がようやく流体の振動に変換されてきました。

and they travel like a wave from one end of the cochlea to the other.

蝸牛の端から端まで波のように移動します。

A surface called the basilar membrane runs the length of the cochlea.

蝸牛の長さには基底膜と呼ばれる表面があります。

It's lined with hair cells that have specialized components

特殊な成分を持った毛髪細胞が並んでいて

called stereocilia,

ステレオシリアと呼ばれています。

which move with the vibrations of the cochlear fluid and the basilar membrane.

蝸牛液と基底膜の振動に合わせて動きます。

This movement triggers a signal that travels through the hair cell,

この動きは、毛髪細胞を通過する信号をトリガーにしています。

into the auditory nerve,

聴覚神経に

then onward to the brain, which interprets it as a specific sound.

そして、それを特定の音として解釈する脳へと進みます。

When a sound makes the basilar membrane vibrate,

音がすると基底膜が振動します。

not every hair cell moves -

全ての毛髪細胞が動くわけではありません。

only selected ones, depending on the frequency of the sound.

音の周波数に応じて、選択されたもののみ。

This comes down to some fine engineering.

これは、いくつかの優れた技術の賜物です。

At one end, the basilar membrane is stiff,

一端、基底膜が硬くなっています。

vibrating only in response to short wavelength, high-frequency sounds.

短波長、高周波の音に反応してのみ振動する。

The other is more flexible,

もう一つは柔軟性があります。

vibrating only in the presence of longer wavelength, low-frequency sounds.

波長の長い低周波の音だけを振動させる

So, the noises made by the seagull and mosquito

ということで、カモメや蚊の鳴き声は

vibrate different locations on the basilar membrane,

基底膜の異なる場所を振動させます。

like playing different keys on a piano.

ピアノで違う鍵盤を弾くように

But that's not all that's going on.

でも、それだけではありません。

The brain still has another important task to fulfill:

脳にはまだもう一つ重要な仕事が残っています。

identifying where a sound is coming from.

音がどこから来ているのかを識別する

For that, it compares the sounds coming into the two ears

そのために、二つの耳に入ってくる音を比較しています。

to locate the source in space.

を使用して、宇宙空間でのソースの位置を特定します。

A sound from directly in front of you will reach both your ears at the same time.

真正面からの音が同時に両耳に届く。

You'll also hear it at the same intensity in each ear.

また、両耳で同じ強さで聞くことができます。

However, a low-frequency sound coming from one side

しかし、片側から来る低周波の音は

will reach the near ear microseconds before the far one.

は、遠いものよりも前に耳の近くのマイクロ秒に到達します。

And high-frequency sounds will sound more intense to the near ear

そして、高周波数の音は、近耳にはより強く聞こえるでしょう。

because they're blocked from the far ear by your head.

遠くの耳からは頭で塞がれているからです。

These strands of information reach special parts of the brainstem

これらの情報の鎖は、脳幹の特別な部分に到達します。

that analyze time and intensity differences between your ears.

耳の時間と強度の違いを分析してくれます。

They send the results of their analysis up to the auditory cortex.

彼らは分析結果を聴覚野に送っています。

Now, the brain has all the information it needs:

今、脳は必要な情報を全て持っている。

the patterns of activity that tell us what the sound is,

音が何であるかを教えてくれる活動パターン。

and information about where it is in space.

と、それが宇宙空間のどこにあるかの情報を提供しています。

Not everyone has normal hearing.

誰もが普通の聴力を持っているわけではありません。

Hearing loss is the third most common chronic disease in the world.

難聴は世界で3番目に多い慢性疾患です。

Exposure to loud noises and some drugs can kill hair cells,

大きな音にさらされたり、いくつかの薬を服用したりすると、髪の毛の細胞が死んでしまうことがあります。

preventing signals from traveling from the ear to the brain.

耳から脳への信号の移動を防ぐ

Diseases like osteosclerosis freeze the tiny bones in the ear

骨硬化症のような病気は、耳の中の小さな骨を凍らせる

so they no longer vibrate.

もう振動しないように

And with tinnitus,

そして、耳鳴りと一緒に。

the brain does strange things

脳みそがおかしい

to make us think there's a sound when there isn't one.

音がないときに音があると思わせるために

But when it does work,

しかし、それがうまくいくと

our hearing is an incredible, elegant system.

私たちの聴覚は、信じられないほどエレガントなシステムです。

Our ears enclose a fine-tuned piece of biological machinery

私たちの耳は、生物学的な機械の微調整された部分を囲んでいます。

that converts the cacophony of vibrations in the air around us

周りの空気の振動の不協和音を変換する

into precisely tuned electrical impulses

正確に調整された電気インパルスに

that distinguish claps, taps, sighs, and flies.

手拍子、タップ、ため息、ハエを区別する。