Nosso cérebro constantemente tenta ouvir?

Pelo meu entendimento, nossos ouvidos têm pêlos / cílios na cóclea que ressoam em frequências dentro do nosso alcance auditivo. Para mim, isso significa que estamos ouvindo no domínio da frequência, em oposição ao domínio do tempo. Mas isso significa que estamos constantemente roubando o som para processá-lo?

Não. Por que você acha que seria? Primeiro de tudo, o cérebro humano funciona muito diferente de qualquer computador construído por humanos (até hoje); portanto, a suposição de que ele executa "algoritmos" matemáticos é um tanto arriscada.

Aqui está mais ou menos como isso funciona:

1. O som mexe o tambor de ar
2. Essa vibração é transferida pelos ossículos para a cóclea. Os ossículos atuam principalmente como um transformador mecânico.
3. Dentro da cóclea, a vibração induz uma onda de flexão na membrana basilar. Devido à sua forma, certas frequências oscilam preferencialmente em locais diferentes. É assim que a seletividade de frequência é criada. Em essência, essa é uma maneira mecânica de fazer uma transformação de Fourier a curto prazo.
4. Existem tipos especiais de neurônios (células nervosas) chamados células ciliadas ou cílios na cóclea. Quando a membrana basilar se mexe, ela corta os cabelos e induz os neurônios a disparar impulsos elétricos.
5. Curiosamente, cerca de 20% dos neurônios vão do cérebro de volta à cóclea. Isso implementa um mecanismo de feedback ativo que aprimora bastante a seletividade de frequência. Se esse loop de feedback sair do controle, você poderá "ouvir seus ouvidos tocando". Essa é uma das principais causas do zumbido.
6. Os neurônios são inerentemente um tanto digitais. Eles têm amplitude discreta (isto é, disparam ou não), mas são contínuos no tempo. Quanto mais estímulos existem, mais freqüentes eles disparam, mas o tamanho do impulso permanece sempre o mesmo.
7. A partir daí, tudo permanece no domínio neural. Tudo o que pode ser observado são padrões de disparo de células ativas. Cada camada do cérebro é conectada à próxima camada por um grande número de conexões que transformam um padrão de disparo em outro. Certos padrões de disparo significam que você realmente "ouve" algo e está relacionado à percepção consciente.
8. O cérebro humano tem um grande número de neurônios ativos e glia. Existem mais de 100 bilhões de células na sua cabeça que podem processar informações. Escusado será dizer que este é um processo muito complicado.
9. No entanto, não há necessidade de o cérebro reconstruir a forma de onda original no domínio do tempo. Na verdade, ele não tem uma boa maneira de representar uma forma de onda analógica rápida. Os neurônios são bem lentos, com uma taxa de disparo máxima de cerca de 100 vezes por segundo. Isso realmente não é uma boa combinação para sinais sonoros.