• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
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.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
17 февраля, 10:00
ФизТех

Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.

17 февраля, 15:30
МГППУ

Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.

17 февраля, 09:30
СПбГУ

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

12 февраля, 11:41
Александр Березин

На наземные растения, в основном деревья, приходится 80 процентов всей биомассы Земли, 450 миллиардов тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». Поэтому идея сажать новые леса для связывания СО2 из атмосферы долго казалась логичной. Новые данные показали, что реальность заметно сложнее.

12 февраля, 08:19
Полина Меньшова

«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно