مجموعه جدیدی از «حالت‌های» شنوایی انسان کشف شده است

گوش انسان حالت خاصی برای تشخیص صدا‌های ضعیف دارد

به گزارش مجله خبری نگار، فیزیکدانان دانشگاه ییل مجموعه‌ای از حالت‌های شنوایی انسان را که قبلاً ناشناخته بودند، شناسایی کرده‌اند که توانایی گوش را در تقویت صدا‌های ضعیف، تحمل صدا‌های بلند و تشخیص طیف وسیعی از فرکانس‌ها محدود می‌کند. نتایج این مطالعه در مجله PRX Life منتشر شده است.

دانشمندان با استفاده از مدل‌های ریاضی موجود و تجزیه و تحلیل ساختار حلزون گوش - اندام مارپیچی شکل در گوش داخلی - سطح جدیدی از پیچیدگی را در فرآیند درک صدا کشف کرده‌اند. این یافته‌ها بینش‌های جدیدی در مورد دقت و قابلیت‌های قابل توجه شنوایی انسان ارائه می‌دهد.

دانشمندان خاطرنشان کردند: «ما می‌خواستیم بفهمیم که گوش چگونه می‌تواند صدا‌های ضعیف را بدون ناپایدار شدن یا پاسخ دادن به صدا‌هایی که وجود ندارند، تقویت کند. با این حال، هنگام مطالعه این فرآیند، به طور تصادفی به مجموعه‌ای غیرمنتظره از حالت‌های مکانیکی با فرکانس پایین که توسط حلزون گوش پشتیبانی می‌شوند، برخوردیم.»

دانشمندان توضیح دادند که صدای ورودی به حلزون گوش به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌شود. گوش انسان قادر به درک صدا‌ها در محدوده فرکانسی بیش از سه مرتبه بزرگی و بیش از یک تریلیون تغییر قدرت است. هنگامی که امواج صوتی وارد حلزون گوش می‌شوند، به امواج سطحی تبدیل می‌شوند و در امتداد غشای پایه که با سلول‌های مویی پوشیده شده است، پخش می‌شوند.

آشیش مومی، یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد: «هر صدای خالص، واکنشی را در نقطه‌ای خاص از این ساختار مارپیچی ایجاد می‌کند. سلول‌های مویی با ارسال سیگنالی به مغز پاسخ می‌دهند.»

سلول‌های مویی همچنین به عنوان تقویت‌کننده‌های مکانیکی عمل می‌کنند و انرژی را به امواج صوتی تبدیل می‌کنند تا به جبران اصطکاک و دستیابی به درک دقیق‌تر صدا کمک کنند. با این حال، این فرآیند‌ها مشمول محدودیت‌های دقیقی هستند.

تاکنون تنها یک حالت شنوایی شناخته شده بود، اما تیمی از دانشمندان مجموعه دوم و پیچیده‌تری را کشف کرده‌اند. در این حالت‌های جدید، بیشتر غشای پایه به طور همزمان پاسخ می‌دهد و عملکرد سلول‌های مویی را در پاسخ به صدا محدود می‌کند.

ایزابلا گراف، یکی از نویسندگان این مطالعه، افزود: «یافته‌های ما راه‌های جدیدی را برای تحقیق در مورد شنوایی با فرکانس پایین، که همچنان حوزه‌ای با درک ضعیف است، باز می‌کند.»

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری