Korvataksesi sotkeutuneet, ilmassa olevat värähtelyt tunnistettaviksi ääniksi, korvasi luota, kuituja, kudoksia ja hermoja hoitaa miniatyyri kokoonpanolinja. Sitten on "Jell-O".
Korvissa ei tietenkään ole todellista liivatetta (jos teet hygieniaa oikein). Mutta MIT: n vierailevan professorin ja Physical Review Letters -lehden uuden tutkimuksen johtavan kirjoittajan Jonathan Sellonin mukaan on ohuen "Jell-O-kaltainen" kudoskudos, joka kiertää sisäkorvasi ja auttaa ääniaaltojen saavuttamisessa spesifiset hermoreseptorit, joita he tarvitsevat saadakseen yhteyden aivoihisi. Tätä hyödyllistä möykkyä kutsutaan tektoriaalikalvoksi.
"Tektorikalvo on hyytelömäinen kudos, joka koostuu 97 prosentista vedestä", Sellon kertoi Live Science: lle. "Ja se istuu sisäkorvan (tai sisäkorvan) pienten aistinvastaisten reseptoreiden päällä, jotka kääntävät ääniaallot sähköiseksi signaaliksi, jonka aivosi voivat tulkita."
Joten miksi peitä korvien yliherkkä äänentoistolaite kerroksella Jell-O: ta? Sellon halusi tietää, milloin hän aloitti tectoriaalikalvon tutkimuksen kahdeksan vuotta sitten. Nyt uudessa tutkimuksessaan (julkaistu 16. tammikuuta) hän ja hänen kollegansa ajattelevat, että he saattavat olla vastauksessa.
Niiden vinkkien kanssa, jotka asettuvat kalvon gooey-sisääntuloon, sisäkorvan aistinvaraiset reseptorisolut (tunnetaan myös nimellä "hiussolut") kulkevat kimppuina kochlean koko pituudella, ja jokainen niistä on rakennettu vastaamaan parhaiten erilaisille taajuusalueille; Korkeat taajuudet transloivat parhaiten soluissa kochlean juuressa, kun taas matalat taajuudet vahvistuvat parhaiten cochlean yläosassa. Yhdessä näiden karvaisten reseptorien avulla voit kuulla tuhansia erilaisia äänitaajuuksia.
"Tektorikalvo auttaa tosiasiassa kotiloita erottamaan matalataajuiset äänet korkeataajuisista äänistä", Sellon sanoi. "Tapa, jolla se tehdään, on" virittämällä "oma jäykkyys, tavallaan instrumentin jouset."
Sellon ja hänen kollegansa uuttivat useita tectoriaalikalvoja laboratoriohiiristä. Pieniä koettimia käyttämällä tutkijat hyppivät kalvoja eri nopeuksilla simuloidakseen, kuinka geeli voisi työntyä hiussoluja vasteena äänen eri taajuuksille. Ryhmä testasi taajuusaluetta välillä 1 hertsi - 3 000 hertsiä, kirjoitti sitten joitain matemaattisia malleja tulosten ekstrapoloimiseksi vielä korkeammille taajuuksille (ihmiset voivat yleensä kuulla välillä 20 hertsi - 20 000 hertsiä, Sellon totesi).
Yleensä geeli näytti jäykämmältä lähellä sisäkoruosan pohjaa, missä korkeat taajuudet otetaan vastaan, ja vähemmän jäykkää kotilo-kärjessä, missä matalat taajuudet rekisteröidään. On melkein kuin kalvo itse virittäisi itsensä dynaamisesti "kuin soitin, Sellon sanoi.
"Se on kuin kitara tai viulu," Sellon sanoi, "jossa voit virittää jouset enemmän tai vähemmän jäykiksi riippuen soittamasi taajuudesta."
Kuinka tarkalleen tämä Jell-O virittää?
Osoittautuu, että vesi virtaa mikroskooppisten huokosten läpi kalvon sisällä. Huokosjärjestely muuttaa nesteen liikkumista kalvon läpi - muuttaen siten jäykkyyttä ja viskositeettia eri paikoissa vasteena värähtelyille.
Tämä pieni Jell-O-kitara saattaa olla kriittinen vahvistettaessa tiettyjä taajuusvärähtelyjä eri kohdissa cochleaa pitkin, Sellon sanoi, auttaen korviasi optimoimaan ääniaaltojen muuntamisen mekaanisista värähtelyistä hermoimpulsseiksi.
Huokosjärjestely antaa hiussolujen reagoida tehokkaammin keskitaajuusalueille - esimerkiksi ihmisten puheessa käytettäville - keskimääräisille taajuuksille verrattuna ääniin spektrin alhaisissa ja korkeissa päissä. Joten, keskialueiden ääniaallot muuttuvat todennäköisemmin erillisiksi hermosignaaleiksi, Sellon sanoi.
Kalvon herkkyys saattaa toimia jopa luonnollisena suodattimena, joka auttaa vahvistamaan heikoja ääniä vaimentaen häiritsevää melua - Sellonin mukaan elävien kohteiden lisätutkimuksia tarvitaan kuitenkin kaikkien kalvon mysteerien ymmärtämiseksi paremmin.
Silti geelin virityskyky saattaa auttaa selittämään, miksi nisäkkäät voivat kohdata merkittäviä kuulovammaisia syntymän yhteydessä geneettisillä vaurioilla, jotka muuttavat veden virtausta tektoriaalikalvojensa läpi. Tekijöiden mukaan jatkotutkimus voi auttaa tutkijoita kehittämään kuulolaitteita tai lääkkeitä, jotka auttavat korjaamaan tällaiset viat. Kun tuo päivä tulee, olemme kaikki korvat.
