Biologie

Wat onderzoeken we?

Het nevenproject waaraan wij, Ward en Tine, werken, is de biologie achter het ontvangen van geluid. Wij onderzoeken hoe dieren communiceren, hoe het oor werkt en in elkaar zit, en tot slot ook nog welke problemen je kan hebben in het oor.
-Tine Gadeyne

Biologie

De werking van het oor.

1. Inhoudstafel

1. Inhoudstafel
2. Inleiding
3. Anatomie van het oor
3.1 Buitenoor
3.1.1 Oorschelp
3.1.2 Gehoorgang
3.1.3 Trommelvlies
3.2 Middenoor
3.2.1 Gehoorbeentjes
3.2.2 De buis van Eustachius
3.3 Binnenoor
3.3.1 Slakkenhuis
3.3.2 Orgaan van Corti
3.3.3 Gehoorzenuw
3.3.4 Halfcirkelvormige kanalen
4. Gehoorproblemen
4.1 Tinnitus
4.2 Lawaaislechthorendheid
4.3 Diplacusis
4.4 Distorsie
4.5 Hyperacusis
4.6 Ouderdomsslechthorendheid
5. Oplossingen
5.1 Tinnitus
5.2 Lawaaislechthorendheid
5.3 Diplacusis
5.4 Hyperacusis
5.5 Ouderdomsslechthorendheid
6. Audiogram
6.1 Experiment
6.2 Werkwijze
6.3 Code
6.4 Resultaat
Download PDF

2. Inleiding

Onze GIP gaat over allerlei wetenschappelijke aspecten van geluid. De nadruk in dit verslag ligt op de biologie van het menselijk oor. Komen aan bod:

de anatomie van het oor;
soorten gehoorschade en mogelijke oorzaken;
oplossingen voor gehoorschade;
zelfgemaakte gehoortest met bijhorende audiogrammen.

Wij hebben gekozen om een verslag te schrijven over de biologie van het oor, omdat dit weinig aan bod komt in onze opleiding Industriële Wetenschappen. We waren nieuwsgierig naar de precieze werking van het oor. Graag bedanken we ook Sil, die ook geholpen heeft bij dit onderdeel.

3. Anatomie van het oor

In dit hoofdstuk spreken we over alle onderdelen die meehelpen een geluidsgolf te begeleiden naar de hersens. Het oor kunnen we opsplitsen in 3 grote delen: het buitenoor, het middenoor en het binnenoor. Elk deel kun je nog opsplitsen in nog kleinere onderdelen, elk met een eigen functie.

3.1 Buitenoor

In het onderdeel buitenoor bespreken we de werking van de oorschelp, de gehoorgang en tot slot het trommelvlies.

3.1.1 Oorschelp

Hiermee vangen we geluiden op, de plooien in de oorschelp zorgen ervoor dat de geluiden de gehoorgang binnenkomen. De oorschelp is een uitwendig deel van het gehoororgaan. Bij vele zoogdieren is de oorschelp beweeglijk en kan het dier door met de oorschelp te bewegen de richting waarin het beste gehoord wordt, beïnvloeden. De meeste mensen kunnen met de oorspieren hun oorschelp helemaal niet bewegen, enkelen kunnen dat wel, maar die beweging is miniem en heeft geen invloed op het richtinghoren. Hoewel oorschelpen vrijwel niet kunnen bewegen, kunnen onze hersenen toch achterhalen waarvandaan een geluid komt, het zogenaamde richtinghoren. Met behulp van zijn twee oren kan een mens waarnemen of een geluid van links of rechts komt. De vorm van de oorschelpen helpt met het onderscheid maken tussen geluiden van voor of achter en geluiden van boven of onder.

Richtinghoren
Dit is het vermogen van mens of dier om niet alleen de sterkte van een geluid waar te nemen, maar ook te horen uit welke richting het komt.

Links of rechts
Als een geluidsbron zich aan de rechterkant bevindt, komt het geluid eerder in het rechteroor aan dan in het linkeroor. De mens gebruikt dat verschil in aankomsttijden, ook wel de fase van de geluidsgolven, om de geluidsbron te lokaliseren. De maximale frequentie waarbij deze verschillen worden waargenomen wordt steeds lager naarmate een geluidsbron zich van links naar rechts of visa versa rondom de luisteraar verplaatst. Daarnaast speelt het verschil in geluidssterkte een rol. Geluid van rechts komt zwakker door in het linkeroor, omdat het hoofd in deze situatie als een soort geluidsscherm dient. Voor lage frequenties is het hoofd geen obstakel. Door deze niveauverschillen tussen het linker- en rechteroor wordt vastgesteld hoe ver links of rechts een geluidsbron zich bevindt.

Voor of achter en boven of onder
Het onderscheid tussen voor, achter, boven en onder is lastiger. Zo komt bijvoorbeeld het geluid dat recht van voor komt gelijktijdig en even luid aan in beide oren. Voor een geluidsbron recht achter geldt precies hetzelfde. Toch kan de mens ook deze richtingen waarnemen voor veel soorten geluid, bijvoorbeeld spraak. Het geheim schuilt in de grillige asymmetrische vorm van de oorschelp. De manier waarop het geluid in de oorschelp wordt gereflecteerd is, door de onregelmatige vorm, sterk afhankelijk van de richting van het geluid. Bij geluid dat recht van voor komt, kunnen daardoor bepaalde hoge tonen versterkt worden, en andere juist verzwakt. Bij geluid uit een iets andere richting kan dat precies andersom zijn. Elke richting heeft zo zijn eigen karakteristieke reflecties in de oorschelp.

3.1.2 Gehoorgang

De uitwendige gehoorgang loopt van de oorschelp tot aan het trommelvlies en leidt het geluid naar het trommelvlies. De uitwendige gehoorgang is een licht gebogen kanaal bekleed met huid. Bij volwassenen is de gehoorgang ongeveer 2,5 cm lang en ongeveer 1 cm in doorsnede. Dit dient om geluiden te begeleiden naar het trommelvlies, het bestaat uit lucht, dat is de middenstof waarin geluid zich voortbeweegt. De gehoorgang is bezet met haartjes.

Haartjes
In de gehoorgang liggen per oor meer dan 15 000 haartjes die elke trilling registreren. Deze haartjes zijn het communicatiemiddel tussen het oor en onze hersenen. Zij geven de informatie door aan de gehoorzenuw die het signaal dan weer doorstuurt naar de hersenen. In de hersenen wordt dit omgezet in een boodschap die voor ons iets betekent. Deze haartjes zijn echter enorm gevoelig en kunnen door te veel lawaai of een te lange blootstelling aan lawaai beschadigd worden. De haarcellen kunnen eventueel recupereren, maar dat gebeurt enkel in de eerste 48u na blootstelling aan lawaai. Daarna zijn ze ofwel volledig gerecupereerd ofwel afgestorven. Haartjes die dood zijn, groeien helaas nooit meer terug.

3.1.3 Trommelvlies

Het trommelvlies heeft meerdere functies, het dient als afsluiting voor vuiligheid en vloeistoffen, ook geeft het de trillingen door aan de gehoorbeentjes. Het trommelvlies is een membraan waarmee het oor geluid opvangt en doorgeeft aan de gehoorbeentjes. Het trommelvlies bevindt zich aan het einde van de gehoorgang en vormt de overgang tussen het buitenoor en het middenoor. Het trommelvlies bestaat uit twee gedeelten, een pars tensa en een pars flaccida. Beide bestaan uit drie cellagen.

3.2 Middenoor

In dit hoofdstuk leggen we de belangrijkste onderdelen van het middenoor uit. Namelijk de gehoorbeentjes en de buis van Eustachius.

3.2.1 Gehoorbeentjes

Deze bestaan uit de hamer, het aanbeeld en de stijgbeugel. Deze zijn verbonden met het trommelvlies en het ovale venster. Door deze mechanische koppeling brengen de gehoorbeentjes de trillingen die optreden in het trommelvlies over op het ovale venster. Het ovale venster brengt de trillingen weer over op de vloeistof in het slakkenhuis. Door de onderlinge hefbomen van de beentjes worden de trillingen van het trommelvlies enigszins in amplitude versterkt. Een ander effect dat voor de versterking zorgt is dat het trommelvlies groter is dan het ovaal venster. Maar de belangrijkste functie van de gehoorbeentjes is de impedantieaanpassing die nodig is om trillingen in lucht over te brengen in trillingen in vloeistof. Dit effect is veel groter dan die van de hefboomwerking.

3.2.1 De buis van Eustachius

De buis van Eustachius vormt de verbinding tussen de middenoorholte en de keel-neusholte. Door het elastische kraakbeen en de slappe wanden is de buis van Eustachius afgesloten, waardoor bacteriën en ongewenste stoffen geen kans hebben vanuit de keel in het middenoor te komen. Bij slikken, kauwen, geeuwen en spreken zorgen twee spiertjes ervoor dat deze buis heel even opengaat. Hierdoor blijft de luchtdruk aan beide kanten van het trommelvlies gelijk. De buis zorgt ook voor verversing van de lucht in het middenoor, beschermt het middenoor tegen vocht uit de neusholte en zo ook tegen ziekmakende bacteriën.

De buis van Eustachius is zo’n 3 à 4 centimeter lang, bestaat uit elastisch kraakbeen en heeft slappe wanden. De doorgang ervan is erg smal. De wanden van de Buis van Eustachius zijn rondom bekleed met slijmvlies. De buis van Eustachius komt aan beide zijden in de neusholte uit. Rondom de opening in de neusholte van de buis van Eustachius zitten spiertjes die de buis kunnen openen en afsluiten. De buis van Eustachius is het merendeel van de tijd gesloten. Wanneer de luchtdruk rondom ons heen afneemt, drukt de lucht in het middenoor het trommelvlies in eerste instantie naar buiten. Dit komt doordat de druk op dat moment in het middenoor groter is dat aan de buitenkant van het trommelvlies. Hierdoor kan het trommelvlies minder goed bewegen en horen we alles wat doffer. De buis van Eustachius zorgt er uiteindelijk voor dat de druk aan beide zijden van het trommelvlies weer gelijk wordt door heel even open te gaan. Dit kan door te geeuwen of te slikken, maar waarschijnlijk opent de buis ook vanzelf. Door het openen is er even een open verbinding tussen de holte in het middenoor en de buitenlucht. Zo kan onderdruk en ook overdruk worden opgeheven. Met het openen van de buis van Eustachius kan er ook slijm worden afgevoerd.

3.3 Binnenoor

In dit hoofdstuk leggen we alle onderdelen van het binnenoor uit. We beginnen bij het slakkenhuis, vervolgens het orgaan van Corti dan de gehoorzenuw en tot slot de halfcirkelvormige kanalen.

3.3.1 Slakkenhuis

Dit is een opgerolde buis met vloeistof waar duizenden trilhaartjes de trillingen doorgeven aan de gehoorzenuw. Het begin van het slakkenhuis verwerkt de hoge tonen, verder in het slakkenhuis worden de lage tonen verwerkt. De gehoorzenuw geeft het signaal door aan de hersenen, waar het geluid herkend wordt.

Het slakkenhuis begint in het ovale venster en eindigt in het ronde venster. Het slakkenhuis is gelegen in het harde rotsbeen, en bevat zintuigcellen die geluid registreren. Het is ontrold 35 mm lang, heeft een diameter van 2 mm en bestaat uit 2,5 omwentelingen. Het bestaat uit 3 compartimenten gevuld met vloeistof.

Voorhofsgang
Dit is de bovenste gang en deze gang start in het ovale venster. Deze gang is benig en gevuld met perilymfe. Hierlangs komen de geluidsgolven het slakkenhuis binnen.

Endolymfegang
Deze deelt het slakkenhuis horizontaal in 2. Deze afgesloten holte is vliezig, en gevuld met endolymfe. Het is hier dat de zintuigcellen of fonoreceptoren zich bevinden. Dat wordt ook wel het orgaan van Corti genoemd.

Trommelholtegang
Dit is de onderste gang en loopt van de top van het slakkenhuis tot in het ronde venster. Deze gang heeft een elastisch membraam, maar is ook gevuld met perilymfe.

3.3.2 Orgaan van Corti

Dit orgaan zit in het slakkenhuis en bevat twee soorten haarcellen: binnenste haarcellen en buitenste haarcellen. In totaal zijn er vier rijen haarcellen: 1 rij binnenste haarcellen en 3 rijen buitenste haarcellen. Aan de binnenste haarcel, waarvan er zo’n 3500 zijn, zitten ongeveer 20 zenuwvezels. Van de buitenste haarcellen bestaan er veel meer namelijk zo’n 25.000. Deze trilhaarcellen bevinden zich endolymfegang en worden ook wel fonoreceptoren genoemd.

Als de vloeistof tegen het onderste membraam golft, worden de trilharen in de richting van het dakmembraan bewogen en hierdoor ook afgebogen. En daardoor worden de fonoreceptoren geactiveerd.

Toonhoogte
De hoge tonen worden vooraan waargenomen en de lage tonen achteraan in het orgaan van Corti. De trilhaartjes in het orgaan van Corti hebben elk hun eigen resonantiefrequentie, de kleine haartjes ontvangen de hoge tonen en de lange haartjes de lage tonen. En wanneer deze trilhaartjes resoneren worden de fonoreceptoren geactiveerd. En naargelang welke geactiveerd worden, weten we of het een lage of hoge toon is.

Gehoorgrens
Als we juist geboren zijn, horen we normaal tussen de 20 Hz en 20 kHz Maar door ouderdom en eventuele gehoorschade verandert dit natuurlijk. Vooral de hoge frequenties zullen we niet meer horen. Wanneer we een toon niet meer horen? is dit omdat deze haartjes zijn gestorven. En als een haartje is beschadigd? zal het binnen de 48u moeten herstellen anders sterft het af.

Toonsterkte.
Dit heeft ook allemaal te maken met de trilhaartjes die elk hun eigen resonantiefrequentie hebben. En wanneer deze trilhaartjes resoneren worden de fonoreceptoren geactiveerd. En naargelang hoe hard de haartjes meetrillen weten we hoe luid de toon is.

3.3.3 Gehoorzenuw

Deze zenuw geeft het signaal door aan de hersenen, waar het geluid herkend wordt. De gehoorzenuw is een van de twee takken van de VIIIe zenuw. De gehoorzenuw verbindt de trilhaarcellen in het slakkenhuis met de hersenen waardoor het mogelijk wordt geluid te ervaren. De gehoorzenuw ontspringt uit het slakkenhuis en loopt naar de hersenstam, waar de vezels contact maken met de kern van het slakkenhuis, waar de gehoorprikkels verder worden verwerkt.

3.3.4 Halfcirkelvormige kanalen

Deze kanalen zijn gevuld met lymfe. Deze registreren de beweging van ons lichaam. Aan het einde van de kanalen zitten kanaalverbredingen. Deze bevatten zintuigcellen met zintuigharen. Omdat deze haren in een gelatineuze stof zitten, sluiten ze het kanaal af. Ook werkt daardoor de traagheidswet hierop in: ‘een vloeistof komt steeds achter op de beweging’, de vloeistof gaat later in beweging en komt later tot stilstand. Hierdoor bewegen de haarcellen altijd in een tegengestelde richting. De zintuigcellen geven dan de info door aan je hersens.

4. Gehoorproblemen

Gehoorproblemen zijn zo goed als altijd blijvend. Het is daarom dus heel belangrijk dat je gehoorbescherming draagt in omgevingen met veel geluid.

4.1 Tinnitus

Tinnitus is een verzamelnaam voor allerlei suis-, piep-, fluit- of bromgeluiden die alleen voor de persoon zelf hoorbaar zijn. Het gaat om ‘schijngeluiden’, die ontstaan als je oren of gehoorzenuw uit zichzelf, zonder aanleiding, signalen doorgeven. In de hersenen krijgen die de betekenis ‘geluid’. De bekende piep in je oren na een avondje stappen is al een eerste teken van schade, ook als de piep de volgende dag (gelukkig) weer is verdwenen. Tinnitus kan allerlei oorzaken hebben, variërend van hoge bloeddruk tot infectieziekten. Het kan ook een bijwerking zijn van medicijnen. Maar lawaai is de bekendste boosdoener.

4.2 Lawaaislechthorendheid

Deze vorm van gehoorschade wordt ook wel ‘disco-dip‘ genoemd. In de audiogram zit namelijk precies een dip op 4000 hertz (Hz), de toonhoogte van spraak en muziek.

Het verband tussen overmatige blootstelling aan geluid en gehoorschade is al vele jaren bewezen. In onze huidige samenleving is lawaai overal. Lawaaislechthorendheid is de op een na belangrijkste beroepsziekte. Ongeveer 10 tot 12% van de actieve beroepsbevolking loopt het risico op ernstige slechthorendheid. Veel mensen lopen ook gehoorschade op door luidruchtige activiteiten in hun vrije tijd: cinema, concert, discotheek enz. Lawaaislechthorendheid wordt onderverdeeld in twee soorten.

Akoestisch trauma
Een akoestisch trauma is gehoorverlies dat plotseling optreedt. De oorzaak is een intens geluid van gemiddeld rond de 130-140 dB(A). Meestal gaat het om impulslawaai, een krachtig geluid dat maar een fractie duurt. Het lawaai beschadigt vermoedelijk cellen in het slakkenhuis. Het gehoorverlies varieert van licht tot ernstig. Patiënten worden het gehoorverlies meteen gewaar. Soms voelen ze ook pijn en hebben ze last van oorsuizen.

Chronische lawaaislechthorendheid
Chronische lawaaislechthorendheid is gehoorverlies dat zich gradueel opbouwt. De oorzaak is een blootstelling aan continu geluid met hoge intensiteiten, gecombineerd met episoden van impact- of impulslawaai. Meestal doet chronische lawaaislechthorendheid zich in min of meer gelijke mate voor aan beide oren. De ernst van de gehoorschade hangt af van de kracht en de duur van het geluid. Doordat de haarcellen in het slakkenhuis schade oplopen, neemt het vermogen af om geluiden te onderscheiden. Daardoor wordt het moelijker om een gesprek te volgen.

4.3 Diplacusis

Diplacusis staat ook bekend als dubbel horen. Het is een vorm van slechthorendheid wanneer je hetzelfde geluid per oor verschillend waarneemt. Uw hersenen interpreteren de geluiden die je hoort. Wie lijdt aan dubbel horen, hoort twee afzonderlijke geluiden met een verschillende locatie, timing of toonhoogte. Leven met deze aandoening is voor de meeste mensen bijzonder frustrerend en irritant. Sommigen hebben dit slechts tijdelijk, maar anderen permanent.

Oorzaak diplacusis
De oorzaken van deze aandoening zijn nog niet helemaal duidelijk. Deskundigen geloven dat diplacusis kan optreden bij zowel eenzijdig als tweezijdig gehoorverlies. Eenzijdig gehoorverlies betreft slechts één oor, bij de andere variant zijn beide oren getroffen. Zo kan diplacusis bijvoorbeeld al optreden bij een bepaalde mate van gehoorverlies aan één oor. Het kan zich ook voordoen als de mate van gehoorverlies in het ene oor groter is dan in het andere.

Meestal doet diplacusis zich plotseling voor. Factoren die oorbeschadiging kunnen veroorzaken zijn gehoorverlies door lawaai, hoofdletsel en specifieke medicijnen. Veel mensen merken het begin van hun symptomen na een akoestisch trauma. Een explosie of blootstelling aan ander overmatig lawaai kunnen traumatisch zijn voor uw oren.

Medicijnen die uw gehoor kunnen beschadigen, noemen we ototoxisch. Tegenwoordig zijn er meer dan 200 ototoxische geneesmiddelen op de markt. Sommige hiervan zijn bestemd voor de behandeling van ernstige aandoeningen, zoals infecties, hartaandoeningen en zelfs kanker.

Een verstopte oorholte kan ook de oorzaak zijn van uw problemen. Een zware oorontsteking of verstopping van de gehoorgang kan uw normale gehoor verminderen. Ook overtollig oorsmeer of een tumor kunnen leiden tot de ontwikkeling van diplacusis.

4.4 Distorsie

Bij distortie neemt u geluiden vervormd waar in toonhoogte of tijdsduur. Dit kan tijdelijk of blijvend zijn. Ook is er een verschil in gevoeligheid tussen uw linker- en rechteroor. Hierdoor kunt u moeilijk geluiden onderscheiden in een ruimte met veel achtergrondgeluiden.

4.5 Hyperacusis

Overgevoelig voor alledaagse geluiden, zoals het uitruimen van de vaatwasser of het roeren met een lepeltje in een kopje. De overgevoeligheid ontstaat doordat de oren hun ‘dynamische bereik’ hebben verloren. Ze kunnen zich niet meer instellen op snelle veranderingen in volume, waardoor geluiden keihard binnenkomen. Dat kan ook pijnlijk zijn. De aandoening kan verschillende oorzaken hebben, zoals hoofdletsel, bepaald medicijngebruik of een tumor in het hoofd. Maar de meest voor de hand liggende oorzaak is schade door te hard geluid.

4.6 Ouderdomsslechthorendheid

Het aantal trilhaartjes in je binnenoor dat nog goed werkt, neemt met de jaren af. De trilharen vooraan in het slakkenhuis, die de hoge tonen oppikken, zijn het kwetsbaarst. De terugval begint dus eerst bij de hoge tonen, al vanaf ongeveer je 20e levensjaar. Extra schade door hard geluid, die je in je leven oploopt, maakt je gehoor natuurlijk nog slechter. Ouderen die in een stil gebied hebben gewoond, horen vaak beter dan leeftijdgenoten die tussen machines, verkeer en muziek hebben geleefd.

5. Oplossingen

In dit hoofdstuk leg ik de oplossingen uit voor enkele gehoorproblemen. Weet wel dat deze oplossingen niet het probleem genezen, maar ze helpen ervoor zorgen dat je er kan mee leven.

5.1 Tinnitus

Er is meestal geen behandeling die de blijvende fantoomgeluiden laat verdwijnen. Als je last hebt van tinnitus dan kunnen de volgende tips helpen om er mee om te gaan. Ontspanningsoefeningen: stress kan je tinnitus verergeren. Door regelmatig ontspanningsoefeningen te doen, kun je je stress verminderen.

Afleiding zoeken: richt je aandacht op andere geluiden zodat de tinnitus minder aanwezig is. Denk aan zacht muziek afspelen of natuurlijke geluiden zoals vogelzang. Er zijn ook speciale apparaatjes voor op je oor die een aangenaam geluid maken, dat het oorsuizen kan overstemmen.

Gehoorbescherming: draag gehoorbescherming zoals oordopjes als je verwacht in een omgeving te komen waar harde geluiden zijn. Bijvoorbeeld bij het klussen of tijdens concerten, want als je al gehoorbeschadiging hebt, ben je gevoeliger om er nog meer op te lopen

5.2 Lawaaislechthorendheid

Helaas is gehoorschade die is ontstaan door lawaai niet meer te herstellen. Mocht het gehoor als gevolg van het lawaai zo slecht zijn geworden, kan een hoortoestel een oplossing bieden.
Werking hoortoestel:

De microfoon pikt geluiden op.
De verwerkingschip analyseert de geluiden.
De verwerkte geluiden worden naar de versterker gestuurd.
De versterkte geluiden worden doorgezet naar de luidspreker.
De luidspreker stuurt de geluiden naar het binnenoor (via een buisje in een oorstuk in de gehoorgang of via een dun draadje naar een ontvanger in het oor).
In het binnenoor wordt het geluid getransformeerd tot elektrische impulsen.
De hersenen pikken de impulsen op en verwerken ze.

5.3 Diplacusis

Blijvende diplacusis wordt over het algemeen behandeld met een hoortoestel. De diplacusis blijft, maar het hoortoestel speelt in op het verschil in perceptie van het geluid.

Soms leidt otosclerose ook tot diplacusis. Bij otosclerose groeit er te veel bot in het middenoor. In uitzonderlijke gevallen wordt het slakkenhuis aangetast. Dit noemen we cochleaire otosclerose. Ook in die gevallen kan een hoortoestel uitkomst bieden. Met de juiste instellingen kan een hoortoestel als het ware het dubbel horen verminderen.

5.4 Hyperacusis

Dit valt niet te genezen. Het is een symptoom en kan hierdoor samen met de aandoening verdwijnen. Dit is bijvoorbeeld vaak het geval bij chronische oorpijn. Medisch is er nog niets te doen aan deze overgevoeligheid voor geluid. Gehoorbescherming zoals oordopjes helpt om de harde en pijnlijke geluiden te filteren en af te zwakken. Met een hoorapparaat kunt u de geluiden waarvoor je overgevoelig bent dempen tot een niveau dat je hersenen aankunnen.

Raar maar waar: de stilte opzoeken is niet altijd een optie. Voor de ene wel, maar voor de andere is het een echte nachtmerrie. Want zonder omgevingsgeluid klinken andere geluiden nog veel luider. Net zoals je ’s nachts ook meer hoort doordat het stil is. Je omgeving opvullen met geluid is dan een oplossing. Een rustgevend muziekje of geluid verlaagt het contrast met het storende geluid.

5.5 Ouderdomsslechthorendheid

Gehoorapparaten
Een gehoorapparaat is de voornaamste oplossing bij presbyacusis of ouderdomsslechthorendheid. Dit komt omdat een hoortoestel het geluid versterkt. Zo wordt het gehoorverlies gecompenseerd.

Cochleair implantaat
Een cochleair implantaat is een chirurgisch geïmplanteerd hoortoestel. Het biedt geluid wanneer je ernstig gehoorverlies hebt. Het implantaat stimuleert de gehoorzenuw. Het helpt je hersenen om in de loop van de tijd dit geluid te kunnen interpreteren. Het wordt gebruikt in de meest ernstige gevallen.

6. Audiogram

Hierop zie je welke hoeveelheid decibels je nodig hebt om een bepaalde frequentie te kunnen horen. Dit wordt gebruikt om gehoorverlies te vinden. Een audiogram is voor iedereen verschillend.

6.1 Experiment

We hebben om dit te testen onze eigen gehoortest opgesteld. Sil heeft een code geschreven in python om verschillende pieptoontjes van verschillende frequenties op verschillende decibels te laten horen.

6.2 Werkwijze

De frequentiewaarden waren 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 16000, 18000 Hz. Deze waarden vallen binnen onze gehoorgrenzen. Hogere en lagere tonen konden we niet meten met onze apparatuur. De geluidsniveaus varieerden van 0dB tot -20dB, dit is zeker niet de geluidintensiteit, maar de signaalsterkte die naar de hoofdtelefoon is gestuurd, waarbij 0db de maximale geluidsterkte is die de koptelefoon aankan en -20 een waarde die wij zeker niet kunnen horen. De koptelefoon was niet gekalibreerd, dus heeft een grafiek met resultaten van één oor niet veel nut. Je kan wel 2 waarden met elkaar vergelijken, bv. je linker- t.o.v. je rechteroor of 2 personen t.o.v. elkaar. En zo kan je zien wie er beter of slechter hoort dan een andere persoon op een bepaalde frequentie.

6.3 Code

Bij het schrijven van de code in python paste Sil het principe van de middelwaardestelling toe en dit bij iedere frequentie apart.
We begonnen bij 250 Hz op een waarneembaar aantal decibel. Als de persoon de tuut hoorde, verlagen we het aantal decibel en als hij het niet hoorde, verhoogden we de decibels. Dit deden we 8 keer. Zo kregen we een bepaald punt dat we op de grafiek konden zetten. Dit punt stelt dan het aantal decibel voor dat voor die persoon nodig is om deze frequentie te horen. Meer decibels hoort hij automatisch ook, maar minder normaal niet. Je zou dit ook de gehoorgrens van deze persoon kunnen noemen bij een bepaalde frequentie. We zouden dit meer dan 8 keer kunnen doen, maar dan duurt dit veel langer en we hebben in de wiskundelessen geleerd dat je al heel snel met de middelwaardestelling tot een juist resultaat komt.

6.4 Resultaat

Op de onderstaande grafieken zie je dat er voor deze persoon maar weinig gehoorcapaciteitsverschil is tussen het linker- en het rechteroor. Je weet ook dat deze persoon het best hoort op een frequentie van 4000 Hz. Dit kun je zien omdat de laagste waarde volgens de y-as bij 4000 Hz ligt. En hoe lager op de y-as hoe minder decibels je nodig hebt om deze frequentie te horen.

Bij deze proefpersoon zien we dat de frequenties boven 16 kHz zo goed als niet hoorbaar zijn. Deze proefpersoon is ongeveer 40 jaar, en als je weet dat je gehoorcapaciteit daalt met de leeftijd dan mogen we dit als een normale audiogram beschouwen voor deze persoon.

Download PDF

-Tine Gadeyne

Biologie

Communicatie tussen dieren.

Voorwoord

Naast onze GIP-opdracht hebben we ook nog een aantal nevenopdrachten waaronder de biologie van geluid. Er is al een verslag geschreven over de werking van het oor van de mens, maar er is nog niet gesproken geweest over de communicatie tussen dieren.

1. Inhoudstafel

Voorwoord
1. Inleiding
2. Dierencommunicatie
2.1 Charles Darwin
2.2 Reden van communicatie tussen dieren
2.3 Het idee dat dieren net zoals mensen praten
2.4 De communicatie tussen mens en dier
3. Het gehoor van verschillende soorten dieren
3.1 Zoogdieren
3.1.1 Paarden
3.1.2 Koeien
3.1.3 Honden
3.1.4 Katten
3.1.5 Muizen
3.1.6 Vleermuizen
3.1.7 Walvissen
3.1.8 Overgie zoogdieren
3.2 Vogels
3.2.1 Duiven
3.2.2 Uilen
3.3 Reptielen
3.3.1 Slangen
3.3.2 Krokodillen
3.4 Vissen
3.5 Andere
3.5.1 Kikkers
3.5.2 Spinnen
3.5.3 Wormen
4. Slotwoord
Download PDF

1. Inleiding

Hoe komt het nu dat wij niet verbaal met dieren kunnen communiceren? En waarom kunnen we de ene horen en de andere niet?
In dit verslag wordt de communicatie van dieren even kort en bondig uitgelegd.

2. Dierencommunicatie

Dierencommunicatie is de wisselwerking van informatie tussen twee of meerdere dieren.
Dieren gebruiken allerlei middelen om een boodschap over te brengen: lichaamshouding, geluiden, gebaren, geuren, gelaatsuitdrukking, smaakzin en aanraking.
Dat dieren met elkaar communiceren is al heel lang bekend. Charles Darwin stelde al vast dat dieren beschikken over eigenschappen die van belang zijn voor communicatie met soortgenoten.
Maar toch blijft dierencommunicatie beperkt of is die toch zeker niet zo uitgebreid als de communicatie van de mens.

2.1 Charles Darwin

2.2 Reden van communicatie tussen dieren

Er zijn tal van redenen waarom dieren communiceren, wij beperken ons hier tot de meest voorkomende.
De meest voorkomende reden is competitie. Dit heeft alles te maken met agressie en rivaliteit tussen twee individuen. Vaak vechten dieren voor eten, een partner of een territorium. Er zijn wel nog verschillen bij deze communicatiefunctie. Zo kunnen de meeste dieren wel uitdrukken dat ze willen vechten, dat ze gewonnen hebben of dat ze toegeven dat ze verloren hebben en weggaan.
Nog een vorm van communicatie heeft te maken met het belang van voedsel. Veel dieren produceren voedselgeluiden die andere dieren van dezelfde soort aantrekken. Het wordt ook wel gebruikt door ouders om aan hun jongen te laten weten dat ze eten hebben of omgekeerd door jongen om aan hun ouders te laten weten dat ze honger hebben. Een van de bekendste voorbeelden van voedselgeluiden is de bijendans.

Even een korte uitleg over de bijendans.

Een bijendans is een communicatiedans die honingbijen uitvoeren. Deze dans gebruiken de bijen om hun nestgenoten te informeren in welke richting de voedselbron zich bevindt en wat de afstand is tot deze voedselbron.
Zo gaat de bij in een bepaalde vorm rondlopen in het nest. De vorm van de dans is afhankelijk van de afstand van de voedselbron tot het nest. Het aantal keer dat de bij deze dans doorloopt, is afhankelijk van de kwaliteit van het gevonden voedsel.

Dieren kunnen ook alarmeren. Dit zijn signalen die door een individu gemaakt worden om soortgenoten te waarschuwen dat er een vijand in de buurt is. Hierdoor weten de soortgenoten dat ze moeten weglopen, samenkomen of doen alsof ze dood zijn.

2.3 Het idee dat dieren zoals mensen praten

Als kind dacht je hier waarschijnlijk al eens over na. De meeste mensen denken dat dieren op een gelijkaardige manier praten zoals mensen, maar dat wij hen op een of andere manier niet kunnen begrijpen en omgekeerd. En hier hebben ze ook wel deels gelijk in. Dieren communiceren op veel verschillende manieren, maar uiteindelijk wisselen zij niet zoveel informatie uit.

Bij dierentaal gaat het om alle middelen die een dier gebruikt om iets mee te delen aan de wereld om hen heen. Hoe ontwikkeld die taal is, hangt van diverse factoren af. Zo is de taal veel minder ontwikkeld bij dieren die niet in groep leven. Sociaal ontwikkelde dieren hebben meestal een hoger communicatievermogen. Deze dieren kennen niet alleen signalen, maar ook symbolen en tekens.

Er zijn dieren met heel goed ontwikkelde communicatiesystemen, zoals bijen, wespen en andere sociaal levende insecten. Maar die communicatiesystemen wijken sterk af van de menselijke.

Kenmerkend voor de menselijke communicatie is dat mensen niet gebonden zijn aan een vastgelegde hoeveelheid tekens en betekenissen. Wij kunnen altijd nieuwe taalvormen maken en er nieuwe betekenissen aan geven.

Maar kunnen dieren nu praten zoals mensen? Neen. Ze kunnen ons wel nadoen (denk aan papegaaien) en doen alsof ze praten.

Toch kunnen sommige dieren wel goed klinkers leren. Mensen zijn daarin het beste, maar ook walvissen en dolfijnen zijn hier meester in. Maar de meeste dieren kunnen dit niet en produceren alleen de klanken die ze vanaf hun geboorte kennen: het blaffen van honden, het miauwen van katten en het loeien van koeien.

We kunnen besluiten dat dieren wel communicatiesystemen hebben, maar inhoudelijk hebben ze niet zoveel soorten communicatie.

2.4 De communicatie tussen mens en dier

3. Het gehoor van verschillende soorten dieren

Verschillende diersoorten communiceren op verschillende manieren, ook het gehoorsspectrum is heel gedifferentieerd.

In dit deel van het verslag zullen we het hebben over communicatie van de zoogdieren, vogels, reptielen, vissen en andere dieren die we niet direct kunnen groeperen.

3.1 Zoogdieren

Bij de zoogdieren beperken we ons tot enkele soorten. We zullen het hebben over het oor en gehoor van: paarden, koeien, honden, katten, muizen, vleermuizen en walvissen.

3.1.1 Paarden

In tegenstelling tot een mens heeft een paard zeer beweeglijke oren in trechtervorm. De trechtervorm zorgt ervoor dat het geluid heel goed “gevangen” wordt en dat de geluidsgolven versterkt worden. Paarden kunnen hierdoor veel beter horen dan de mens, 10 tot 20 keer beter zelfs. Daardoor gebeurt het vaak dat paarden schrikken van een geluid dat de mens niet eens hoort. Ook hoge tonen in het stemgeluid van de mens kunnen als onprettig ervaren worden omdat het gehoor zo gevoelig is.

Paarden kunnen hun oren in de richting van het geluid draaien. Daardoor vangen ze tonen op die voor ons te hoog zijn om te horen. Paarden vertrouwen erg op hun gehoor dat tot op 33.000 hertz geluid opvangt. Een paard heeft 16 spieren in elk oor, en daardoor kan elk oor 180° draaien. Hun twee oren kunnen ook elk in een andere richting gedraaid worden, los van elkaar, zo kunnen ze zich tegelijkertijd op verschillende geluidsbronnen concentreren.

Het paardenoor is dus heel beweeglijk en dat heeft zijn redenen. Als eerste kenmerk kunnen we zien dat het paard heel ver kan horen. Omdat het paard een prooidier is, moet het dier goed gevaar kunnen lokaliseren. Ten tweede gebruiken paarden hun oren om met elkaar te communiceren door ze op een bepaalde manier te bewegen.

Het oor van een paard is van werking sterk gelijkaardig aan dat van een mens. Maar met het verschil dat het paardenoor zoveel keer beter kan horen en dus veel gevoeliger is dan dat van de mens en ook beweeglijker.

3.1.2 Koeien

Runderen horen beter dan mensen, zij horen het best op 8.000 hertz. Net als een paard spitsen zij hun oren in de richting van het geluid. De werking van het koeienoor is dan ook niet zo verschillend als van het paardenoor.

De reden waarom koeien goed moeten kunnen horen, is omdat ze niet zo goed kunnen zien. Ze hebben wel een veel breder zicht, maar hun zicht is waziger dan dat van de mens.

3.1.3 Honden

De opbouw van het oor van honden verschilt niet veel van die van het oor van mensen. Enkel is het gehoor van een hond veel beter en veel verfijnder dan dat van ons. Tot 10 keer zelfs bij lagere frequenties. Het gehoorspectrum van het dier is dan ook wel heel verschillend. Afhankelijk van de soort hond kan het dier horen tot 45000 hertz en soms wel tot 65000 hertz. Het dier kan ook nog eens 4 keer verder horen dan wij. Honden met een grotere oorschelp kunnen beter horen dan honden met een kleinere oorschelp.

Nog een verschil is dat een hondenoor tal van spieren heeft, zo kan hij zijn oren kantelen, draaien, liften en laten zaken. Hiermee kunnen ze beter bepalen uit welke richting de geluidsbron afkomstig is en deze beter ‘opvangen’. Prooien kunnen via deze weg bijzonder goed worden opgespoord. Ook gebruiken honden hun oren om emoties te uiten. De houding of positie van de oren hangt af van de gevoelens of emoties van het dier.

Een hondenoor kan ook nog eens selectief horen. Dat wil zeggen dat een hond zelf kan wensen wat hij wil horen.

Een hond heeft dus ook een heel gevoelig gehoor, maar dit is ook niet altijd een voordeel. Als het dondert bijvoorbeeld of als er vuurwerk wordt afgeschoten, heeft het dier hier last van.

3.1.4 Katten

Het gehoor en het richtinghoren van katten is veel beter dan bij mensen. Waar de bovenste gehoorgrens voor volwassen dieren op ongeveer 50.000 hertz ligt, kunnen jonge katten zelfs nog horen tot tonen van 100.000 hertz. Bij oudere katten neemt dit snel af. Dit kun je al merken als ze de hoge tonen van hondenfluitjes of vleermuizen niet meer kunnen horen.

Ook qua intensiteit van geluid lopen katten flink op ons voor. Een zacht geluid dat wij nog net kunnen horen, zou een kat al opvangen zelfs al is het duizend keer zo zacht. Om ervoor te zorgen dat ze niet worden overweldigd door een geluidsbombardement van alle kanten, filteren katten de geluiden eruit die voor hen belangrijk zijn: muizen piepen continu zachtjes om met hun soortgenoten in contact te blijven. De kat kan dit vanaf zo’n 20 meter afstand waarnemen.

Naarmate de leeftijd vordert, gaat het gehoor wel wat achteruit, maar het is nog altijd zo goed dat het samen met de tastzin het gezichtsvermogen helemaal zou kunnen vervangen. Een blinde kat weet dus precies waar hij is en waar hij naartoe moet.

De oren van de kat zijn uitgerust met zoveel spieren dat ze onafhankelijk van elkaar kunnen worden verplaatst en dus rechtstreeks op de geluidsbron kunnen worden gericht. Deze uitlijning van de kattenoren gebeurt automatisch door reflexen.

Het kattenoor is net zoals bij de vorige zoogdieren veel beter dan het oor van de mens. Maar ook hier is het gehoor veel gevoeliger. Een kat heeft gelukkig net als een hond een selectief gehoor. Ze zijn in staat om irriterende geluiden ‘weg’ te kunnen filteren.

3.1.5 Muizen

De muis beschikt over een zeer goed ontwikkeld gehoor. Vooral geluiden met een zeer hoge frequentie, tot ongeveer 91.000 hertz, kan hij goed opvangen. De meeste geluiden die de muis maakt, liggen boven de gehoorgrens van de mens. Muizen maken dus veel vaker geluid dan dat we denken.

Het oor van een muis is verder ontwikkeld dan dat van de mens, echter is er geen groot verschil.

De geluidstrillingen worden ook bij een muis opgevangen op een trommelvlies net zoals bij alle andere zoogdieren. Daarna wordt de trilling doorgegeven aan de drie gehoorbeentjes die op hun beurt de trilling doorgeven aan het slakkenhuis. Dit slakkenhuis verschilt van ons slakkenhuis. Zo heeft het slakkenhuis van een muis drie windingen en dat van de mens maar één. De signalen worden net zoals bij de mens doorgegeven aan de hersenen.

3.1.6 Vleermuizen

Doordat vleermuizen vooral ‘s nachts actief zijn, is het voor de vleermuis niet handig om met het blote oog een prooi of vijand op te zoeken. Hiervoor heeft het dier een oplossing, echolocatie, wat betekent: kijken met je oren. Om zich te oriënteren zendt een vleermuis een signaal uit dat weerkaatst op voorwerpen in de omgeving. De weerkaatsing (echo) vangt de vleermuis op met zijn oren en daardoor kan hij de locatie en de vorm van die voorwerpen bepalen.

De echolocatiegeluiden van vleermuizen zijn niet altijd hetzelfde. Sommige vleermuizen zenden de geluiden uit via hun mond, anderen via hun neus. Daarnaast kan een vleermuis zijn echolocatie aanpassen aan de omgeving waar hij vliegt en aan zijn manier van jagen.

De oren van de vleermuis zijn speciaal aangepast om al die geluiden goed op te vangen. Doordat het geluid na elkaar in zijn twee oren aankomt, weet hij of het geluid van links of rechts komt. Het flapje bij de ingang van zijn oor, de tragus, helpt om boven en onder van elkaar te onderscheiden. De vleermuis heeft twee van deze grote oren en kan ze ook nog eens bewegen. Zo weet hij in welke richting hij zijn prooi vindt.

Hij hoeft alleen nog te weten hoe ver zijn voedsel van hem vandaan is. Het geluid dat hij maakt, golft altijd even snel. Die golf doet dus elke keer even lang over dezelfde afstand. De vleermuis weet wanneer hij het geluid heeft gemaakt en wanneer het terug komt. Daarmee bepaalt de vleermuis hoe ver die golf is gegaan en hoe ver zijn prooi verwijderd is. Met de afstand en richting samen, weet de vleermuis precies waar zijn prooi of vijand zich bevindt.

De stembanden en grote oren van vleermuizen kunnen niet alleen gebruikt worden voor lokaliseringen, maar ook voor communicatie met soortgenoten.

3.1.7 Walvissen

Walvissen maken net zoals de vleermuizen gebruik van echolocatie. Walvissen kunnen goed horen. En geluid reikt onder water veel verder en tot wel vier keer sneller dan op land. Met behulp van echolocatie, sporen tandwalvissen (zoals potvissen, dolfijnen en bruinvissen) hun prooi op en vinden ze de weg in een donkere zee. Met een speciaal orgaan vooraan in het hoofd van de tandwalvis, wordt een geluid uitgezonden. Wanneer het geluid, voorwerpen en/of andere dieren tegenkomt, kaatst het geluid terug. Via de onderkaak van het dier gaat deze echo door naar het oor. Als het geluid het oor heeft bereikt, weet een tandwalvis precies wat er in de omgeving aanwezig is.

De oren van een tandwalvis zijn niet aan de buitenkant te zien zoals bij mensen, maar zijn inwendig te vinden. Wij mensen en andere landzoogdieren hebben in het binnenoor een trommelvlies. Onder water heeft een trommelvlies weinig nut. Als je een duik neemt, komen de geluiden onder water niet binnen via je trommelvliezen, maar vooral via de botten in onze schedel die trillingen rechtstreeks doorgeven aan het binnenoor. Een walvis heeft een uitstekend gehoor. Het gehoorbeen zit los in het hoofd van de walvis en is het allerhardste bot uit het hele skelet. Zo kan het trillen onder water extra goed opgevangen worden.

Walvissen communiceren op dezelfde manier onder elkaar zoals de mens. Wij herkennen elkaar aan de stem van de persoon. Zo kunnen walvissen ook elkaar herkennen.

3.1.8 Overige zoogdieren

Er zijn zo tal van zoogdieren en ze zijn met een beetje te veel om ze allemaal te bespreken in dit verslag. Maar we kunnen wel afleiden uit de info hierboven dat het gehoor ongeveer gelijk is. Ook mogen we zeggen dat bijvoorbeeld alle katachtigen een sterk gelijkaardig gehoor hebben als onze (huis)katten of dat wolven en honden hetzelfde gehoor hebben. Ook dat van muizen en ratten is sterk gelijkaardig.

Schapen, geiten, varkens… zijn niet besproken. Maar dat is ook niet nodig want de werking van het oor van alle zoogdieren is gelijkaardig. Er zijn gewoon enkele verschillen: zoals bijvoorbeeld de gehoorgrens. Ook kan het ene dier zijn oren bewegen in de richting van de geluidsbron en het andere dier niet. De grootte en de vorm van de oren spelen ook een rol in het opvangen van het geluid. Daarnaast gebruikt het ene dier de houding en de positie van zijn oren voor communicatie en het andere dier gebruikt zijn oren voor verbale communicatie (zoals de mens).

3.2 Vogels

Vogels produceren geluiden niet met stembanden, maar met behulp van de zogenoemde syrinx. De syrinx is het orgaan dat vogels in staat stelt om geluiden voort te brengen. Het orgaan zelf is niet groter dan een doperwt en wordt enkel bij vogels gebruikt. De syrinx bevindt zich in de luchtpijp en zit een stuk lager in het lichaam dan dat de stembanden bij de mens in het lichaam zitten. Bij niet-zangvogels bevindt de syrinx zich onderaan de luchtpijp, net boven het punt waar deze zich splitst naar de longen. Zangvogels hebben een dubbele syrinx, net onder de splitsing van de luchtpijp. Enkele families, zoals sommige pinguïns, ooievaars en gieren hebben geen syrinx.

Op de afbeelding hiernaast zie je twee vogels. De linkervogel is een zangvogel en heeft dus twee syrinxen. De rechtervogel is een niet-zangvogel en heeft dus maar één syrinx.

Hoe gespierder deze syrinx, hoe meer variatie dat ze in hun zang steken. Sommige soorten kunnen wel meer dan twintig verschillende roepjes produceren.

Vogels hebben een heel verschillend oor dan dat wij mensen hebben. Er zijn vier grote verschillen tussen de oren van een vogel en die van de mens. Het eerste verschil en het best zichtbare is dat de vogel geen oorschelp heeft. Vogels hebben ooropeningen die vaak niet te zien zijn omdat ze afgedekt worden door de oorveren. De ooropeningen bevinden zich achter en onder het oog. De oorveren glanzen nogal ten opzichte van de andere veren. Dat is zodat de lucht gemakkelijk langs de oorveren zou glijden, waardoor de windruis niet de ooropening bereikt waardoor de vogel hoort tijdens het vliegen. Bij zeevogels verhinderen de gladde oorveren dat het water tijdens het duiken niet in de oren loopt.

Het tweede verschil is dat wij drie kleine botjes in het middenoor hebben zitten en vogels maar één botje, de columella genaamd. De columella is het best te vergelijken met de stapes of stijgbeugel bij zoogdieren.

Op de linkerfoto zie je het binnenoor van een vogel. Het onderste gedeelte stelt het trommelvlies (TM) voor en wordt omringd door been en een vooraan gelegen ligament (bindweefsel dat botten met elkaar verbindt). Het bovenste gedeelte stelt de voetplaat voor. Deze voetplaat staat in verbinding met het binnenoor via het ovale venster. Tussenin zie je een verbinding, dit is de columella (C). Rechts zie je de drie beentjes van de mens die zich in het middenoor bevinden.

Het derde verschil is gelegen in het binnenoor, hier vindt het eigenlijke horen plaats. Het binnenoor wordt beschermd door bot en bestaat uit halfronde kanalen en het slakkenhuis. De halfronde kanalen zijn ook deel van het evenwichtsorgaan. Bij zoogdieren is dit slakkenhuis spiraalvormig en bij vogels is het recht of licht gebogen.

De naastliggende afbeelding stelt het binnenoor van een vogel voor. Op de afbeelding zie je het slakkenhuis (C) met daarrond allerlei kanalen.

Binnenin het slakkenhuis bevindt zich het basilair membraam dat bedekt is met heel veel minuscule kleine haarcellen. Als er geluid ontstaat, is er in de lucht een schokgolf. De schokgolf of luchtverplaatsing, bereikt via de gehoorgang van het buitenoor het trommelvlies. Daardoor wordt het gehoorbeentje in trilling gebracht. De ontstane trilling verplaatst zich dan naar het begin van het binnenoor en het slakkenhuis. Door de schokgolf in de vloeistof buigen de haren van de haarcellen waardoor een signaal wordt afgegeven. Dit signaal wordt naar de hersenen verzonden. Geluiden met verschillende frequenties bereiken verschillende delen van het slakkenhuis en stimuleren dan verschillende haarcellen.

Bij hoogfrequente geluiden wordt de onderkant van het basilair membraam in trilling gebracht. Bij laagfrequente geluiden wordt juist de andere kant van het basilair membraam in trilling gebracht. Bij vogels is het slakkenhuis korter dan bij zoogdieren en ook licht gebogen. Hoe gevoelig een vogel hoort, is af te leiden uit de lengte van het membraam in het slakkenhuis. Grotere vogels hebben een groter slakkenhuis, hierdoor zijn grotere vogels zeer gevoelig voor laagfrequente geluiden. Kleinere vogels hebben een kleiner slakkenhuis en zijn hierdoor gevoeliger voor hoogfrequente geluiden.

Het vierde verschil is dat bij vogels de haarcellen in het slakkenhuis regelmatig worden vervangen. Bij ons en andere zoogdieren gebeurt dat niet. De haarcellen in het binnenoor die de impulsen omzetten in geluid zijn teer en kunnen makkelijk beschadigd worden door harde geluiden, wat zo is bij zoogdieren. Bij vogels is het anders. Bij hen worden de haarcellen regelmatig vervangen. Hierdoor hebben vogels minder last van gehoorschade door harde geluiden.

3.2.1 Duiven

De oren van een duif zitten, zoals bij elke vogel, onder de veren, schuin onder, achter elk oog. De veren dienen ter bescherming van de gehoorgang tijdens de vlucht. Het oor is eerder een gat in de schedel, dus zonder oorlellen en oorschelp.

Duiven kunnen heel goed horen, dit komt omdat ze al geluiden horen van 0,5 hertz. Dankzij dit gehoor kunnen duiven aardbevingen en vulkaanuitbarstingen horen aankomen.

Duiven communiceren niet zoals wij, ze communiceren zelfs heel weinig. Ze maken enkele geluiden of roepen en kunnen soms ook zingen. De zang heeft altijd te maken met de voortplanting, de roep heeft daar niet altijd mee te maken. Duiven hebben verschillende soorten roepen: lokroep, contactroep, alarmroep en bedelroep.

De zang wordt ook gebruikt om het territorium te verdedigen. De meeste zangen bestaan uit een erfelijk deel en een improvisatiedeel. Door het improviseren en het elkaar nazingen, ontstaan plaatselijke ‘vogeldialecten’.

3.2.2 Uilen

Hoewel ze doorgaans goed verstopt zitten onder hun veren, hebben uilen grote oren en daarmee kunnen ze bijzonder goed horen. In het donker jagen uilen vaak uitsluitend op hun gehoor. Het ene oor van de uil zit altijd wat hoger dan het andere. Het ene is naar beneden gericht en het andere naar boven, waardoor de uil geluid kan opvangen vanuit alle richtingen tegelijkertijd.

De oren van de uil zitten net als bij ons aan de zijkant van de kop. Je kan ze niet zien, omdat uilen geen oorschelp hebben. De oren zijn gewoon 2 oorspleten of ooropeningen in hun hoofd en die gehooringang is bedekt met veertjes. Een ander verschil met mensenoren is dat de oren van de uil niet op één lijn liggen. Omdat ze schuin staan ten opzichte van elkaar, kan een uil heel goed de afstand van de geluidsbron inschatten. Het op en neer bewegen van de kop, dat je vaak bij uilen ziet, heeft te maken met het inschatten van afstand. Bij uilen die alleen ’s nachts jagen, liggen de oren schuiner ten opzichte van elkaar dan bij uilen die overdag jagen. De oren van een uil zijn zeer goed ontwikkeld. Er zijn uilen die bijna alleen maar op hun gehoor jagen.

De gehoorgrens van uilen varieert heel sterk naar gelang de soort uil. Uilen die voornamelijk ’s nachts jagen hebben dan ook een hogere gehoorgrens dan uilen die voornamelijk overdag veel actief zijn. Dit komt omdat deze daguilen minder op hun gehoor jagen.

Het oor bevindt zich net onder de rand van het gezichtsmasker. Een belangrijke rol bij de prestaties van het gehoor speelt het gezichtsmasker of ook wel de sluier genoemd. Door zijn vorm wordt het geluid tot 10 maal versterkt en naar de gehooringang geleid. De gehooringang is een behoorlijk groot gat wat op onderstaande foto’s duidelijk te zien is. Doordat deze oehoe (soort uil) nat is geworden, kunnen we het goed zien.

3.3 Reptielen

3.3.1 Slangen

We weten allemaal dat slangen geen uitwendige oren hebben. Maar toch kunnen slangen vijanden of voedsel waarnemen zonder ze te hoeven zien of ruiken.

Meestal nemen slangen de vijand of prooi waar door gebruik te maken van grondtrillingen. Een slang houdt zijn kop dicht tegen de grond waardoor deze trillingen hun gevoelige onderkaak laten trillen, die op zijn beurt dat doorgeeft aan een gehoorbotje in hun kop. Maar ook geluiden die geen grondtrillingen veroorzaken en alleen de lucht laten trillen, kunnen ze horen of waarnemen.

Een slang mag dan geen uitwendige ooropeningen hebben, en zelfs geen middenoor of trommelvlies, toch kan ze je ‘horen’ naderen dankzij een gehoorbeentje in de slang haar kaak. Zo kan ze enkel geluidstrillingen met een lage frequentie waarnemen, van 100 tot 500 hertz. Gecombineerd met het feit dat een slang het merendeel van de tijd tegen de grond ligt met haar lange lijf, maakt dat haar heel gevoelig voor trillingen in de bodem. Het binnenoor is speciaal voorzien van een bolvormige holte om die trillingen op te vangen.

Hoe sterker de trillingen, hoe dichter de vijand of de prooi is en hoe sneller de slang zal reageren.

Op de afbeelding hiernaast is een afbeelding van het oppervlak van de zijkant van een slangenschedel te zien. De stijgbeugel geeft trillingen door aan het binnenoor (in de schedel); de verbindingen tussen stijgbeugel (stapes), vierkantsbeen (quadrate) en onderkaak (lower jaw) lijken de slang in staat te stellen te reageren op trillingen in de lucht en in de grond.

De trillingen in de grond kunnen via de onderkaak naar het vierkantsbeen overgedragen worden en dan via de stijgbeugel naar het binnenoor. Ook de trillingen in de lucht worden toegediend boven het vierkantsbeen en kunnen zo via de stijgbeugel naar het binnenoor worden overgebracht.

3.3.2 Krokodillen

Krokodilachtigen nemen geluid waar tussen de 16 en 18000 hertz. De krokodil is zeer gevoelig voor trillingen. Ze kunnen hierdoor de kleinste prooidieren die zich in het water begeven al opmerken, evenals partners en vijanden.

Krokodillen, die bijna net zo lang leven als mensen en meer dan 70 jaar oud kunnen worden, hebben hun hele leven een goed gehoor. Een van de redenen is dat krokodillen nieuwe haarcellen kunnen aanmaken, dit komt doordat de krokodil bepaalde celstructuren heeft die wij mensen niet hebben. De dieren kunnen de haarcellen in hun oren snel regenereren als ze beschadigd zijn. Krokodillen hebben een uitstekend gehoor dat is aangepast aan het verblijf op het land en onder water.

De uitwendige gehoororganen bestaan uit trommelvliezen en zijn achter de ogen gepositioneerd. Het middenoor heeft complexe met lucht gevulde kamertjes en een vertakte buis van Eustachius, die het bovenste deel van het ademhalings- en spijsverteringsstelsel met het middenoor verbindt. Vervolgens gaan de trillingen door naar het binnenoor die dan op zijn beurt signalen doorgeeft aan de hersenen.

Krokodillen beschikken over een oorflap die de ooropening afdicht zodat er geen water en puin in kan. Deze oorflappen zorgen ervoor dat krokodillen zowel in het water als op het land kunnen horen.

3.4 Vissen

De dichtheid van water zorgt ervoor dat de bewegingsenergie van geluid sneller wordt doorgegeven, waardoor een geluidsgolf of drukgolf zich bijna vier keer sneller door het water verplaatst dan door lucht.

Om geluid waar te nemen beschikken vissen over twee systemen: het zijlijnsysteem en het binnenoor. Met behulp van beide systemen kunnen vissen geluid waarnemen afkomstig van bronnen op zowel korte als op lange afstand.

Het binnenoor en het zijlijnsysteem registeren geluid met behulp van haarcellen. Bovenop deze cellen bevindt zich een bundel zeer dunne op haartjes lijkende uitstulpingen. Deze uitstulpingen zijn heel gevoelig, zo gevoelig zelfs dat ze verplaatsingen van het omringende medium van slechts enkele nanometers kunnen registreren. Deze signalen worden vervolgens via het zenuwstelsel doorgegeven aan de hersenen.

Hiernaast zie je een afbeelding van een haarcel met zijn uitstulpingen.

3.5 Andere

3.5.1 Kikkers

Kikkers hebben een unieke manier van horen. De oren zijn ongeveer hetzelfde als die van ons met dat verschil dat het diertje geen buitenoor heeft of dus geen oorschelp. Kikkers hebben wel trommelvliezen, ook tympaan-membranen genoemd. Deze membranen bevinden zich aan de buitenkant van hun hoofd, net achter de ogen.

Wanneer geluidsgolven in het water of de lucht de trommelvliezen bereiken, trillen deze. Deze trillingen worden vervolgens via de gehoorbeentjes doorgegeven aan het slakkenhuis dat in het binnenoor aanwezig is. Het slakkenhuis zet de trillingen om in zenuwsignalen die naar de hersenen worden gestuurd, waar ze worden geïnterpreteerd als geluid.

Maar zoals altijd zijn er uitzonderingen. Zo is er een kikker die de geluidsgolven op een heel andere manier waarneemt. De mond van de kikker wordt hier gebruikt om te kunnen horen. De mondholte versterkt geluiden met de ‘juiste’ frequentie: precies die frequentie waarop deze kikkersoort kwaakt. En doordat het weefsel tussen de kikkermond en zijn binnenoor heel dun is, bereikt dit geluid succesvol het binnenoor, dat op zijn beurt de zenuwsignalen doorgeeft aan de hersenen.

3.5.2 Spinnen

Een spin heeft geen inwendig oor, maar toch kunnen spinnen geluid waarnemen. Horen doen ze via de zeer fijne haren op hun poten. De haren die de mens in het gehoor heeft en die drukgolven omzetten in elektrische signalen die als geluid worden geïnterpreteerd, zitten bij de spin op de poten. Door de voortplanting van de geluidsgolven door de lucht is de spin zeer goed in staat de oorsprong van het geluid te lokaliseren.

De spinnen reageren vooral sterk op zoemende geluiden, dit komt doordat deze soort vibraties overeenkomen met de geluiden die bepaalde natuurlijke vijanden of prooien maken.

Spinnen kunnen ook trillingen waarnemen door middel van een web. Een enkele streng spinnenzijde is zo dun en gevoelig dat het de beweging kan detecteren van trillende luchtdeeltjes waaruit een geluidsgolf bestaat. Sommige spinnen kunnen hun web soms zodanig groot maken waardoor er een soort ‘gehoorapparaat’ ontstaat, met een geluidsgevoelig oppervlak dat wel 10.000 keer groter is dan het gehoor van de spin zelf.

Sommige spinnen kunnen wel horen tot op meer dan 3 meter afstand.

3.5.3 Wormen

Darwin probeerde al in de negentiende eeuw een antwoord op de vraag te vinden: ‘Kunnen wormen horen?’ Dit deed hij door zijn zoon fagot te laten spelen voor aardwormen en te kijken of ze wegkropen van het kabaal. Het antwoord van Darwin was uiteindelijk nee. Maar in het heden hebben wetenschappers al het tegendeel bewezen.

Alhoewel dat wormen geen oren hebben, kunnen ze toch horen. Ook hebben wormen geen speciaal gehoororgaan. Ze kunnen horen doordat de huid van het dier werkt als een geluidopvangend membraan, waardoor het hele lijf van de worm in feite een trommelvlies is

In plaats van de trillingen te 'voelen' met hun tastzin, nemen wormen de klanken waar doordat hun hele lichaam functioneert als een soort van slakkenhuis, het spiraalvormige, met vloeistof gevulde orgaan in het binnenoor, zoals van de gewervelde dieren.

De wormen hebben twee soorten auditieve zintuiglijke zenuwen die nauw verbonden zijn met de huid van de wormen. Als geluidsgolven op de huid van de worm botsen, doen ze de huid trillen, wat op zijn beurt kan maken dat de vloeistof in de worm op dezelfde manier gaat trillen als de vloeistof in het slakkenhuis. Deze trillingen activeren de auditieve zenuwcellen die vastzitten aan de huid van de worm, en die zenuwcellen zetten dan de trillingen om in zenuwimpulsen.

Omdat de twee soorten zenuwcellen in verschillende delen van het lichaam van de worm zitten, kan de worm de bron van het geluid vinden aan de hand van welke zenuwcellen geactiveerd worden.

Hierop reageren de meeste wormen, maar dat wormen daadwerkelijk kunnen horen zoals wij, is uitgesloten.

4. Slotwoord

De werking van het inwendig oor van de landzoogdieren is hetzelfde als de werking van het inwendig oor van de mens. De andere zoogdieren, waaronder vooral de walvissen werken niet met een trommelvlies en ooropening, maar kunnen geluidsgolven opvangen via een gehoorbeen in het hoofd. Ook sommige reptielen, zoals de slangen, hebben geen ooropeningen en vangen geluidsgolven op via een gehoorbeentje.

Vogels en de overige reptielen zoals de krokodillen, hebben geen uitwendige oren, maar wel ooropeningen. De inwendige oren van een vogel en een krokodil verschillen van het menselijk oor.

Het gehoor van vissen en spinnen werkt op nog een andere manier: geen uitwendig oor, geen ooropening, geen trommelvlies. Ze kunnen geluidsgolven waarnemen door gebruik te maken van respectievelijk bij de ene haarcellen en bij de andere haartjes op het lichaam.

Hieruit kunnen we besluiten dat veel dieren op een verbale manier met elkaar kunnen communiceren. Maar de meeste diersoorten communiceren op een non-verbale manier. Sommige dieren communiceren ook simpelweg niet met elkaar.

Download PDF

-Ward Luyssen