Science子刊新研究对关于听力如何起作用的旧观点提出了质疑

【字体: 时间:2022年09月27日 来源:Science Advances

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  我们体验音乐和语言的方式与迄今为止人们所相信的不同。这是瑞典Linkping大学和美国俄勒冈健康与科学大学研究人员的一项研究得出的结论。研究结果发表在《科学进展》杂志上,这可能使设计更好的人工耳蜗成为可能。

  
   

Research on how hearing works, Link?ping University    

图:安德斯·弗里德伯格和皮埃尔·哈基兹马纳测量听觉器官的振动。    

来源:Emma Busk Winquist

我们体验音乐和语言的方式与迄今为止人们所相信的不同。这是瑞典Linkping大学和美国俄勒冈健康与科学大学研究人员的一项研究得出的结论。研究结果使设计更好的耳蜗植入物成为可能。  

我们是群居动物。别人的声音对我们来说很重要,我们的听觉是为了体验和区分声音和人类语言。到达外耳的声音通过耳鼓传到螺旋形的内耳,也被称为耳蜗。听觉的感觉细胞,外毛细胞和内毛细胞,位于耳蜗。声波导致内部毛细胞的“毛发”弯曲,通过神经向大脑发送信号,大脑将我们听到的声音进行解释。

在过去的100年里,我们一直相信每个感觉细胞都有自己的“最佳频率”(一种每秒声波数量的测量方法)。毛细胞对这个频率的反应最为强烈。这一想法意味着,最佳频率为1000hz的感觉细胞对频率稍低或稍高的声音的反应要弱得多。人们还认为耳蜗的所有部分都以同样的方式工作。然而,现在一个研究小组发现,对于处理频率在1000赫兹以下的声音(被认为是低频声音)的感觉细胞来说,情况并非如此。人类语言中的元音就在这个区域。

“我们的研究表明,内耳中的许多细胞对低频声音同时做出反应。我们认为,这使人们更容易体验到低频声音,因为大脑同时从许多感觉细胞接收信息,”Linkping大学生物医学和临床科学系教授安德斯·弗里德伯格说。

科学家们认为,这种听觉系统的构造使我们的听觉系统更加强健。如果一些感觉细胞受到了损伤,许多其他的感觉细胞仍能向大脑发送神经脉冲。

不仅人类语言中的元音位于低频区域:构成音乐的许多声音也位于这一区域。例如,钢琴上的中C音的频率是262赫兹。

这些结果可能最终会对有严重听力障碍的人产生重大影响。目前在这种情况下最成功的治疗方法是人工耳蜗植入,将电极植入耳蜗。

“目前人工耳蜗的设计是基于这样一个假设:每个电极只能在特定频率下对神经进行刺激,在某种程度上试图复制我们听觉系统的功能。我们建议改变低频率的刺激方法将更接近自然刺激,用户的听力体验应该通过这种方式得到改善,”安德斯·弗里德伯格说。

研究人员现在计划研究如何将他们的新知识应用于实践。他们正在研究的一个项目涉及刺激耳蜗低频部分的新方法。

这些结果来自对豚鼠耳蜗的实验,豚鼠在低频区域的听力与人类相似。这项研究由美国国立卫生研究院和瑞典研究委员会资助。

文章标题

Best frequencies and temporal delays are similar across the low-frequency regions of the guinea pig cochlea


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