30.01.2025, 17:40
Evgenia Vavilova
1,3 тыс

Физики нашли новый режим обработки звука в человеческом ухе

❋ 4.5

Группа ученых открыла сложный, ранее неизвестный набор «режимов» обработки звука в человеческом ухе. Этот механизм позволяет человеку выдерживать воздействие сильных шумов и различать высокий диапазон звуковых частот.

Раскрашенный снимок волосков на поверхности улитки во внутреннем ухе, метод съемки — сканирующая электронная микроскопия / © Steve Gschmeissner
Раскрашенный снимок волосков на поверхности улитки во внутреннем ухе, метод съемки — сканирующая электронная микроскопия / © Steve Gschmeissner

Для обработки звука человеческое ухо преобразует звуковые волны в электрические сигналы. Этот процесс происходит в улитке — выстланном мембраной спиралевидном органе внутреннего уха, поверхность которого покрыта чувствительными волосками.

Люди способны улавливать звуки в диапазоне примерно от 20 до 16 000 герц. Как только звуковые волны попадают в улитку, они начинают вести себя как механические поверхностные волны, распространяющиеся вдоль покрытой волосками поверхности органа.

Физики исследовали распространение волн в улитке с помощью математического моделирования. Они открыли новый механизм обработки звука в этом органе. Результаты опубликованы журнале PRX Life.

«Мы хотели понять, как ухо настраивается на распознавание слабых звуков, не становясь нестабильным. Дойдя до сути физических процессов, мы наткнулись на новый механизм обработки низкочастотных звуков», — рассказал физик Бенджамин Махта (Benjamin Machta).

Ранее известные механизмы обработки звука в ухе такие: каждый чистый тон воспринимается строго в одной точке улитки. Волосковые клетки в этом месте затем сообщают мозгу, что он услышал.

Также волоски действуют как механические усилители, нагнетая энергию в звуковые волны. Этот механизм компенсирует влияние силы трения и помогает звукам попасть к нужной точке улитки. Передача необходимого количества энергии волосками и основанная на этом постоянная корректировка имеют решающее значение для точности слуха, отметили исследователи.

Физики из Йельского университета в США обнаружили новый режим обработки звука в улитке. В этом расширенном режиме большая часть выстилающей поверхность улитки мембраны реагирует и движется целиком, даже для одного тона. Этот общий ответ на звук ограничивает то, как волосковые клетки отвечают на входящие волны и перераспределяют энергию во внутреннем ухе.

Выявленный учеными механизм работает со звуками низкой частоты. Исследователи считают, что их открытие приведет к развитию понимания низкочастотного слуха.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 06:01
Елизавета З.

Расположенный на Гавайях щитовой вулкан Килауэа считается одним из наиболее активных действующих вулканов. Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США ожидает, что 55-й эпизод фонтанирования лавы может произойти уже сегодня.

10 сентября, 14:47
Татьяна Зайцева

Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий