新的研究动摇了人们关于听觉器官如何工作的旧观念

来源：cnBeta 　2022-12-15 05:41:30

人类体验音乐和语言的方式与以前的想法不同。这是来自瑞典林雪平大学和美国俄勒冈健康与科学大学的研究人员进行的一项研究的发现。这些发现最近发表在《科学进展》杂志上，可以改善人工耳蜗的设计。

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我们是善于交际的人，我们重视听到其他人的声音，我们用听力来识别和体验人类的语言和声音。进入外耳的声音由鼓膜传到螺旋形的内耳，也称为耳蜗。耳蜗里有外毛细胞和内毛细胞，它们是听觉的感觉细胞。内毛细胞的"毛发"由于声波的作用而弯曲，通过神经向大脑传递信号，大脑解释我们听到的声音。

安德斯-弗里德伯格和皮埃尔-哈基齐马纳测量听觉器官的振动。资料来源：Emma Busk Winquist/林雪平大学

在过去的100年里，我们一直认为每个感觉细胞都有自己的"最佳频率"（对每秒声波数量的衡量）。这个频率能引起毛细胞的最强反应。这意味着，一个最佳频率为1000赫兹的感觉细胞对频率稍低或稍高的声音的反应明显不强烈。人们还认为，耳蜗的所有部分功能相似。然而，一个研究小组发现，对于处理频率低于1000赫兹的低频声音的感觉细胞来说，情况并非如此。人类语言中的元音就属于这一类别。

"我们的研究表明，内耳中的许多细胞同时对低频声音作出反应。我们相信，这使得体验低频声音比其他情况下更容易，因为大脑同时接收许多感觉细胞的信息，"林雪平大学生物医学和临床科学系教授Anders Fridberger说。

安德斯-弗里德伯格正在进行研究。资料来源：Emma Busk Winquist/林雪平大学

科学家们认为，我们的听觉系统的这种构造使其更加坚固。如果一些感觉细胞被损坏，还有许多其他的感觉细胞可以向大脑发送神经冲动。

林雪平大学教授Anders Fridberger。资料来源: Emma Busk Winquist/林雪平大学

不仅仅是人类语言的元音位于低频区域：许多构成音乐的声音也位于这里。例如，钢琴上的中间C的频率为262赫兹。这些结果最终可能对有严重听力障碍的人有意义。在这种情况下，目前最成功的治疗方法是人工耳蜗，将电极放入耳蜗中。

"目前人工耳蜗的设计是基于这样的假设，即每个电极应该只在某些频率上给予神经刺激，这种方式试图复制人们对我们听力系统功能的看法。"Anders Fridberger说："我们建议改变低频的刺激方式，将更类似于自然刺激，用户的听觉体验应该以这种方式得到改善。"

研究人员现在计划研究如何将他们的新知识应用于实践中。他们正在调查的项目之一涉及刺激耳蜗低频部分的新方法。

这些结果来自于对豚鼠耳蜗的实验，豚鼠在低频区域的听力与人类相似。

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