Главная книга сайта Форнит: «Мировоззрение». Другие книги:
«Познай себя», «Основы адаптологии», «Вне привычного» и Лекторий МВАП.
 
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2384
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://science.compulenta.ru/745204/.

Ухо лягушки, похоже, использует встроенный активный усилитель звука

Автор: Александр Березин 

Способность человеческих ушей замечательно слышать и различать звуки — постоянный предмет некоторого недоумения. Мы слишком хорошо — с точки зрения известных науке принципов — делаем и то и другое. По крайней мере попытки создания искусственных аналогов указывают именно на это, равно как и эксперименты с подопытными добровольцами.

Одной из главных проблем остаются пока волоски внутреннего уха, что содержат тысячи волосковых клеток, в составе каждой из которых — пучок из 30–50 стереоцилий, нитей, высовывающихся из волоскового пучка на верхней поверхности волосковой клетки.

Пучки стереоцилий внутреннего уха лягушки одновременно выполняют функции, которые в нашем ухе возложены на улитку. (Фото Bechara Kachar / Wikimedia Commons.)

Пучки стереоцилий внутреннего уха лягушки одновременно выполняют функции, которые в нашем ухе возложены на улитку. (Фото Bechara Kachar / Wikimedia Commons.)



Юттана Роонгтумскул (Yuttana Roongthumskul) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) вместе с группой коллег попробовал проанализировать, как именно эти волоски будут воспринимать сигнал очень низкой пороговой величины. Исследователи работали in vitro с волосковыми пучками лягушки-быка. Почему с лягушкой, а не с млекопитающим? Увы, эволюция сделала слуховую систему млекопитающих намного сложнее, чем у иных классов. Поэтому, чтобы чётко разобраться в основах, пришлось брать куда проще устроенный слух, не обладающий даже улиткой.

Эксперименты подтвердили раннее наблюдение: пучки стереоцилий время от времени спонтанно колеблются вне связи с внешними звуками. «Эти автоакустические колебания никогда не наблюдались in vivo, но мы знаем, что во внутренним ухе есть что-то активное, нечто генерирующее звук», — объясняет исследователь. По его мнению, спонтанные колебания пучков могут использоваться для синхронизации со слабым входящим сигналом, чтобы создать своего рода активное усиление звука, который уху предстоит уловить.

Учёные использовали высокоскоростные камеры, чтобы поймать такую синхронизацию. Выяснилось, что если входящий звук силён, то всегда присутствует синхронизация по фазе колебаний стереоцилий и звука. А вот если звук слаб, то, напротив, наблюдается проскальзывание фазы: периодически фазы колебаний стереоцилий и звука совпадают, затем на какое-то время теряются, потом вновь синхронизируются.

Увы, наблюдать колебания стереоцилий in vivo пока чрезвычайно сложно.

Увы, наблюдать колебания стереоцилий in vivo пока чрезвычайно сложно.



Эти наблюдения показывают, что фазовая динамика колебаний волосковых клеток и звуков базируется не на той группе уравнений, которой они описывались до сих пор. Новые уравнения, применявшиеся исследователями для моделирования, демонстрируют, что после получения сигнала реакция уха оказывается весьма быстрой и высокочувствительной.

Тем не менее это лишь начало пути: в живом организме (где наблюдения за волосковыми клетками слишком сложны) ничего такого никто пока не видел, да и с пониманием источника экстремальной чувствительности есть проблемы. «Мы пока не знаем, почему человек слышит звуки в 0 дБ, особенно те из них, что вызывают вибрации, находящиеся ниже уровня тепловых флуктуаций или фонового шума самого уха», — обозначает следующие цели группы г-н Роонгтумскул.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.


Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Слава и первая смерть
Футуристическая фантастика: Слава и первая смерть.
27-07-2019г.

Почему артисты становятся президентами
Про то, как опытные журналюги, блоггеры и артисты используют свои навыки для вранья в пользу своих представлений и активно продвигают это вранье методами изощренной, давно отрепетированной риторики.
: Почему артисты становятся президентами.
26-06-2019г.

Особенности понимания схемотехнических систем
В чем заключаются основные причины современного недопонимания функций адаптивных уровней эволюционного развития мозга: Особенности понимания схемотехнических систем.
22-03-2019г.

Про свободу слова
Эссе про свободу слова, демократию и о том, что делать с потоками лжи, которые проистекают от слова высказанного: Про свободу слова.
20-03-2019г.

Оптимальная скорость творчества
Нужно ли стремиться к максимальной скорости творчества и его производительности? Оптимальная скорость творчества.
13-03-2019г.

Конструирование модели социума мира будущего
Модель будущего на основе представлений об организации психики: Конструирование модели социума мира будущего.
24-02-2019г.

Занятия по адаптологии
Асинхронная онлайн-школа: занятия.
14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит
Инструменты для создания своей онлайн-школы: О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит.
08-10-2018г.

Общество мифов
Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: Общество мифов.
16-09-2018г.

О реорганизации академической науки
Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: О реорганизации академической науки.
05-09-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:22
вчера:00
Всего:415466