27 agosto 2009

Focas


Los que tengáis la suerte de que la película "Encounters At The End Of The World" se haya estrenado en vuestra localidad, podréis ser testigos de un descubrimiento científico y acústico muy curioso relacionado con las focas. La película es el último documental del director alemán Werner Herzog (Grizzly Man, The Wild Blue Yonder), y nos narra su viaje a la Antártida y todo lo que allí se encuentra en la base de McMurdo.

Uno de los momentos más interesantes es la entrevista con unos científicos que han conseguido grabar los sonidos subacuáticos de las focas. La bióloga que lo cuenta compara esos sonidos con un disco de Pink Floyd, y es que no hay para menos: barridos de frecuencias, pulsos electromagnéticos, ruido blanco... Sonidos que hasta ahora parecían solo posibles para los sintetizadores y los grupos de música electrónica.

La sabiduría de la naturaleza es toda una revelación en este documental. El significado de dichos sonidos todavía se está estudiando pero obviamente se trata de comunicación animal subacuática.

Aparte de esta curiosidad acústica, en la película podréis ver imágenes de gran belleza, historias humanas de animales conmovedoras, ciencia con sentido del humor y del riesgo, y también podréis escuchar una gran banda sonora con corales de música ortodoxa rusa que ilustran a la perfección la "espiritualidad" del lugar.

La película estuvo nominada para los Oscar de este año dentro de la categoría de Mejor Documental.

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Oír diferente

El sonido puede llegar hasta el oído interno por dos sendas diferentes, que pueden, a su vez, afectar lo que percibimos. Los sonidos que el aire transmite son conducidos a través del canal auditivo externo, el tímpano y el oído medio hasta la cóclea, una espiral llena de liquido que se encuentra en el oído interno. En cambio, el sonido transmitido por vía ósea alcanza la cóclea directamente, a través de los tejidos de la cabeza.

Al hablar, la energía sonora se difunde por el aire que nos rodea y llega hasta la cóclea a través del oído externo, por conducción aérea. Pero el sonido también viaja directamente desde las cuerdas vocales y otras estructuras hasta la cóclea, y las propiedades mecánicas de la cabeza refuerzan las vibraciones de baja frecuencia, de tonos más graves. La voz que oímos cuando hablamos es la combinación del sonido transmitido por ambas vías. Cuando escuchamos una grabación de nuestra propia voz, se elimina la senda de conducción ósea, que nosotros consideramos parte de nuestra voz “normal”, y solamente oímos la componente transmitida por el aire, aisladamente, que no nos es familiar. Podemos experimentar el efecto inverso taponándonos los oídos, con lo que solamente oiremos las vibraciones conducidas por los huesos.

Algunas personas sufren anomalías del oído interno, que intensifican tanto la sensibilidad al componente de transmisión interna, que el sonido de su propia respiración les resulta agobiante, y pueden llegar incluso a oír el movimiento de sus ojos en las órbitas.

Thimoty E. Hullar. Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, San Luis.
Articulo publicado en Investigación y Ciencia Nº 390


Ecolocación humana

“Los humanos podemos rivalizar con los murciélagos en la capacidad de ecolocación o biosónar bajo ciertas circunstancias”, señala a SINC Juan Antonio Martínez, autor principal del estudio e investigador de la Escuela Politécnica Superior de la UAH. El equipo que dirige el científico ha iniciado una serie de estudios pioneros en el mundo para poder usar la capacidad infrautilizada de ecolocación que tiene el ser humano.

En el primer trabajo, publicado en la revista Acta Acustica united with Acustica, el equipo analiza las propiedades físicas de varios sonidos y propone el más efectivo para su uso en la ecolocación. “El sonido casi ideal es el ‘clic palatal’, un chasquido que se origina poniendo la punta de la lengua en el velo del paladar, justo detrás de los dientes, y realizando un movimiento rápido hacia atrás, aunque es frecuente hacerlo erróneamente hacia abajo”, explica Martínez.

El investigador comenta que los clic palatales “tienen una forma muy similar a los sonidos que emiten los delfines -cambiando la escala-, aunque estos animales tienen órganos adaptados y pueden hacer 200 clic por segundo y nosotros sólo 3 ó 4”. Con la ecolocación, “que es tridimensional y permite atravesar materiales que son opacos a la radiación visible”, se puede medir la distancia de un objeto por el tiempo que transcurre entre la emisión de una onda acústica y la recepción del eco o la onda reflejada en ese objeto.

Para aprender a emitir, recibir e interpretar los sonidos los científicos están desarrollando un método con una serie de protocolos. El primer paso es que el individuo sepa ejecutar e identificar sus propios sonidos (son diferentes para cada persona), y después saber utilizarlos para distinguir los objetos según sus propiedades geométricas, “como lo hace el sónar de los barcos”.

Hasta ahora algunas personas invidentes habían aprendido la ecolocación de forma autodidacta, “por ensayo y error”. Los casos más conocidos son los estadounidenses Daniel Kish, el único ciego que ha conseguido el certificado de guía de otra persona invidente, y Ben Underwood, considerado como el mejor “ecolocador” del mundo hasta su fallecimiento a comienzos de 2009.

Pero para desarrollar esta capacidad no se requieren condiciones físicas especiales. “Con dos horas al día durante un par de semanas se puede distinguir si tienes un objeto delante, y en otras dos semanas, diferenciar los árboles de una acera”, revela a SINC Martínez.
El científico recomienda probar con el típico sonido “ch” que se emite cuando se quiere hacer callar a la gente. El movimiento por delante de la boca de un bolígrafo, por ejemplo, enseguida se nota. Es un fenómeno parecido al que ocurre cuando se viaja en un coche con las ventanillas bajadas y se “escuchan” los huecos cercanos a la orilla de la carretera.

El siguiente nivel de aprendizaje sería dominar los “clic palatales”. Para comprobar que los ecos de los chasquidos de lengua se interpretan correctamente los investigadores trabajan con la ayuda de un puntero láser, que señala la parte del objeto a donde se dirige el sonido.

Una nueva forma de ver el mundo

Martínez ha adelantado a SINC que ya están trabajando para que una persona sorda y ciega pueda utilizar en el futuro este método, porque los ecos se perciben no sólo a través del oído, sino también mediante vibraciones que llegan a la lengua y a los huesos. “Para este tipo de personas en particular, y para cualquiera en general, sería una nueva forma de percibir el mundo”.

Otra de las líneas de investigación del equipo se centra en establecer los límites biológicos de la capacidad de ecolocación en humanos, “y los primeros resultados indican que la resolución en detalle podría rivalizar incluso con la propia vista”. De hecho los investigadores comenzaron distinguiendo que tenían a una persona delante, pero ahora ya pueden detectar algunos órganos internos, como los huesos, e incluso “ciertos objetos del interior de un bolso”.

Los científicos reconocen que están empezando en este campo, pero las posibilidades que se abren con el desarrollo de la ecolocación humana son enormes. Esta técnica será muy práctica no sólo para personas invidentes, sino también para profesionales como los bomberos (podrían localizar los huecos de las salidas entre el humo) y los equipos de rescate, o simplemente para una persona perdida entre la niebla.

La mejor comprensión de los mecanismos mentales de la ecolocación también podría contribuir a diseñar nuevas tecnologías de imagen médica o escáneres que aprovechen la gran capacidad de penetración de los clics. Martínez destaca que estos sonidos “son tan penetrantes que incluso en ambientes tan ruidosos como el metro se pueden sentir las discontinuidades que se producen en el andén o en los túneles”.

Referencia bibliográfica:

Juan Antonio Martínez Rojas, Jesús Alpuente Hermosilla, Pablo Luis López Espí y Rocío Sánchez Montero. “Physical Analysis of Several Organic Signals for Human Echolocation: Oral Vacuum Pulses”. Acta Acustica united with Acustica 95 (2): 325-330, 2009


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