科學(xué)家們剛剛在人耳中發(fā)現(xiàn)了一組隱藏的“模式”

為了更好地了解內(nèi)耳如何聽(tīng)到最安靜的噪音,耶魯大學(xué)的研究人員偶然發(fā)現(xiàn)了一種潛在的新方法,即人體主動(dòng)管理聲波,這可能有助于我們篩選出極低的頻率。

“我們著手了解耳朵如何自我調(diào)整以檢測(cè)微弱的聲音,而不會(huì)變得不穩(wěn)定,即使在沒(méi)有外部聲音的情況下也能做出反應(yīng)?!?/span>說(shuō)物理學(xué)家本杰明·馬赫塔 (Benjamin Machta)。

“但在深入了解這一點(diǎn)時(shí),我們偶然發(fā)現(xiàn)了一組耳蝸可能支持的新低頻機(jī)械模式。”

Machta 和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)類似蝸牛的聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)器官被稱為耳蝸揭示我們的聽(tīng)力如何主動(dòng)管理聲波以在所有噪音中尋找意義,這層新的復(fù)雜性。

為了成為我們可以聽(tīng)到的聲音,振動(dòng)會(huì)推拉特定頻率的耳蝸膜上的細(xì)毛,迫使它們發(fā)出傳遞到大腦的神經(jīng)信號(hào)。

這些振動(dòng)很容易失去蒸汽,因?yàn)樗鼈冄刂け砻媸幯挂粽{(diào)變悶,音量減小。我這已經(jīng)理解了一段時(shí)間耳蝸毛發(fā)的離散斑塊可以通過(guò)精確、適時(shí)的“踢”來(lái)放大表面振動(dòng),以幫助我們聽(tīng)到這些斑塊最容易檢測(cè)到的音調(diào)。

現(xiàn)在看來(lái),耳朵也有類似的反射,無(wú)論其音調(diào)如何,它都可以廣泛地調(diào)整表面波,敏感地取得平衡,在不引入幻影聲音的情況下消除不需要的噪音。

研究人員模擬了耳朵保護(hù)自己免受超負(fù)荷的影響。(Momi 等人,PRX 人壽, 2025)

排列在基底膜模型建議,In the Cochlea 既可以以局部方式工作,也可以以更廣泛的集體方式工作,在聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整以管理聲波。

新發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)基底膜的大部分可以連接起來(lái)并作為一個(gè)實(shí)體來(lái)產(chǎn)生低頻聲音。這有助于耳蝸更好地管理傳入的振動(dòng),并防止耳朵因更高音量的聲音而過(guò)載。

這些發(fā)現(xiàn)讓我們更詳細(xì)地了解耳蝸和耳朵的工作原理,以及聽(tīng)力問(wèn)題可能如何發(fā)展,并為未來(lái)的研究提供了機(jī)會(huì)耳功能.

“由于這些新發(fā)現(xiàn)的模式表現(xiàn)出低頻,我們相信我們的發(fā)現(xiàn)也可能有助于更好地理解低頻聽(tīng)力,這仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,”說(shuō)理論生物物理學(xué)家伊莎貝拉·格拉夫 (Isabella Graf),之前在耶魯大學(xué)工作,現(xiàn)在在德國(guó)的歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作。

低頻聽(tīng)力被認(rèn)為在 20-1000 Hz 的范圍內(nèi)。符合以前的研究,本研究中提到的毛細(xì)胞行為對(duì)于確保檢測(cè)到更安靜的聲音并將其傳遞到大腦至關(guān)重要。

“探索這些擴(kuò)展模式及其對(duì)聽(tīng)力的影響仍然是未來(lái)研究的令人興奮的途徑,”寫(xiě)研究人員在他們發(fā)表的論文中。

該研究已發(fā)表在PRX 人壽.

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