Як працює людське вухо: вчені нещодавно виявили прихований набір "режимів" (фото)

Команда науковців з Єльського університету намагалася зрозуміти, як внутрішнє вухо може чути найтихіші звуки, проте дослідники натрапили на нещо більш цікаве. Команда виявила потенційно новий спосіб, яким людське тіло активно управляє звуковими хвилями і може допомогти відфільтровувати наднизькі частоти, пише Science Alert.

За словами співавтора дослідження, фізика Бенджаміна Махта, вони з колегами вирішили зосередитися на розумінні того, як вухо може налаштуватися на виявлення слабких звуків, не стаючи нестабільним і реагуючи навіть при відсутності зовнішніх звуків. Але зрештою вчені натрапили на абсолютно новий набір низькочастотних механічних режимів, які, як вважають дослідники, підтримує вушна спіраль. Результати дослідження були опубліковані в PRX Life.

У своїй роботі науковці використовували математичне моделювання слухового органу сприйняття, схожого на спіраль, відомого як вушна спіраль. Автори дослідження зазначають, що їхнє відкриття відкриває новий рівень складності того, як людський слух активно управляє звуковими хвилями, щоб виявити сенс у шумі.

Щоб стати звуками, які людина здатна чути, вібрації штовхають і тягнуть частково специфічні ділянки крихітних волосків у мембрані вушної спіралі, змушуючи їх випромінювати нервові сигнали, які передаються в мозок.

Ці вібрації можуть легко зникати, коли рябінка рухається по поверхні мембрани, приглушуючи тони і зменшуючи гучність. Раніше вчені вже з'ясували, що окремі ділянки волосків спіралі можуть посилювати поверхневі коливання точним, своєчасним "ударом". Це допомагає нам почути тони, до виявлення яких ці ділянки найбільш чутливі.

Тепер науковці виявили, що вухо, здається, має схожий рефлекс, широко налаштовуючи поверхневі хвилі незалежно від їхнього тону, знаходячи баланс, який усуває небажаний шум, не створюючи фантомних звуків.

Суперчутливі волоски, які вистилають базилярну мембрану у вушній спіралі, можуть працювати як локально, так і більш розширено, колективно. Моделі припускають, що суперчутливі волоски адаптуються за необхідності для управління звуковими хвилями, оскільки вони перетворюються на електричні сигнали.

Автори дослідження зазначають, що ключем до нових результатів є відкриття того, що великі частини базилярної мембрани можуть об'єднуватися і діяти як одне ціле для звуків низької частоти. Це допомагає вушній спіралі краще справлятися з вхідними вібраціями і запобігати перевантаженню вуха звуками високої гучності.

За словами іншого співавтора дослідження, біофізика-теоретика Ізабелли Граф, результати нового дослідження дають набагато більш детальне розуміння того, як працюють вухо і вушна спіраль, а також того, як виникають проблеми зі слухом. Більше того, вчені вважають, що їхнє відкриття надає нові можливості для майбутніх досліджень функцій вуха.

Важливо! Ця стаття основана на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має виключно інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково звертайтеся до лікаря.