哺乳动物耳石膜在电刺激前庭神经时的频率选择性与敏感性建模研究

为解决前庭植入术中电刺激模式优化问题，研究人员通过数值实验分析了大鼠椭圆囊(utricle)和球囊(saccule)细胞元件对周期性电刺激的频谱响应。采用耳石等效电路模型，结合解剖学参数和离子电导率变化特征，发现细胞阻抗与频谱敏感性呈共振特性，为前庭植入体的电刺激参数选择提供了理论依据。

　　

通过数值模拟实验，科研人员深入探究了大鼠椭圆囊(utricle)和球囊(saccule)的耳石膜在电刺激前庭神经时的动态响应。研究采用等效电路模型模拟耳石结构，整合解剖学参数与细胞特异性指标，特别考量了离子电导率(ionic conductivity)的动态变化。有趣的是，毛细胞(hair cells)的阻抗特性与频谱敏感性展现出明显的共振峰，这种频率依赖性特征如同精密的生物调谐器。该发现不仅揭示了电刺激激活毛细胞的分子机制，更如同为前庭植入体(vestibular implant)装上了"频率导航仪"，为临床精准调控神经电信号提供了关键理论支撑。