¿Nuestro cerebro constantemente no sabe escuchar?

Según tengo entendido, nuestros oídos tienen pelos / cilios en la cóclea que resuenan en frecuencias dentro de nuestro rango de audición. Para mí, esto significa que estamos escuchando en el dominio de la frecuencia en lugar del dominio del tiempo. Pero, ¿eso significa que constantemente estamos interrumpiendo el sonido para procesarlo?

No. ¿Por qué crees que lo haría? En primer lugar, el cerebro humano funciona de manera muy diferente a cualquier computadora construida por humanos (hasta la fecha); por lo que la suposición de que ejecuta "algoritmos" matemáticos es algo incierta.

Aquí es más o menos cómo funciona:

1. El sonido mueve el tambor de aire
2. Esa vibración es transferida por los huesecillos a la cóclea. Los huesecillos actúan principalmente como un transformador mecánico.
3. Dentro de la cóclea, la vibración induce una onda de flexión en la membrana basilar. Debido a su forma, ciertas frecuencias se mueven preferiblemente en diferentes puntos. Así es como se crea la selectividad de frecuencia. En esencia, esta es una forma mecánica de hacer una transformación de Fourier a corto plazo.
4. Hay un tipo especial de neuronas (células nerviosas) llamadas células ciliadas o cilios en la cóclea. Cuando la membrana basilar se mueve, corta los pelos e induce a las neuronas a disparar impulsos eléctricos.
5. Curiosamente, alrededor del 20% de las neuronas van del cerebro a la cóclea. Esto implementa un mecanismo de retroalimentación activa que mejora en gran medida la selectividad de frecuencia. Si ese bucle de retroalimentación se sale de control puede "escuchar sus zumbidos". Esa es una de las principales causas del tinnitus.
6. Las neuronas son inherentemente algo digitales. Son de amplitud discreta (es decir, se disparan o no) pero son continuas en el tiempo. Cuanto más estímulo hay, más frecuentes son los disparos, pero el tamaño del impulso se mantiene siempre igual.
7. De allí en adelante, todo permanece en el dominio neural. Todo lo que se puede observar son patrones de activación de las células activas. Cada capa del cerebro está conectada a la siguiente capa por una gran cantidad de conexiones que transforman un patrón de disparo en uno diferente. Ciertos patrones de disparo significan que realmente "escuchas" algo y están relacionados con la percepción consciente.
8. El cerebro humano tiene una gran cantidad de neuronas activas y glía. Hay más de 100 mil millones de células en su cabeza que pueden procesar información. No hace falta decir que este es un proceso muy complicado.
9. Sin embargo, no es necesario que el cerebro reconstruya la forma de onda original del dominio del tiempo. En realidad, no tiene una buena manera de representar una forma de onda analógica rápida. Las neuronas son bastante lentas con una velocidad de disparo máxima de aproximadamente 100 veces por segundo. Eso realmente no es una buena combinación para las señales de sonido.