1. Science子刊:新研究推翻了聽力如何工作的舊觀念

      【字體: 時間:2022年12月16日 來源:Science Advances

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        這項研究表明,內耳中的許多細胞對低頻聲音同時做出反應。

        

      人類體驗音樂和語言的方式與之前認為的不同。這是瑞典和美國俄勒岡健康與科學大學的研究人員進行的一項研究的發現。這項研究結果最近發表在《Science Advances》雜志上,可以改善人工耳蝸植入設計。

      我們是社會動物。我們重視聽別人的聲音,我們用我們的聽覺來識別和體驗人類的語言和聲音。進入外耳的聲音通過鼓膜傳到螺旋形的內耳,也稱為耳蝸。耳蝸是外毛細胞和內毛細胞的家園,它們是聽覺的感覺細胞。內部毛細胞的“毛發”因聲波而彎曲,信號通過神經傳遞到大腦,大腦解釋我們聽到的聲音。       

      在過去的100年里,我們一直相信每個感覺細胞都有自己的“最佳頻率”(每秒聲波數量的衡量標準)。這個頻率能引起毛細胞最強烈的反應。這意味著,最佳頻率為1000赫茲的感覺細胞對頻率稍低或稍高的聲音的反應明顯較弱。人們也認為耳蝸的各個部分功能相似。然而,一個研究小組發現,對于處理頻率低于1000赫茲的低頻聲音的感覺細胞來說,情況并非如此。人類語言中的元音就屬于這一類。

      “我們的研究表明,內耳中的許多細胞對低頻聲音同時做出反應。生物醫學和臨床科學系教授Anders Fridberger說:“我們認為,這使得人們更容易體驗低頻聲音,因為大腦會同時從許多感覺細胞接收信息!

      科學家們認為,我們聽力系統的這種構造使其更加強健。如果一些感覺細胞受損,剩下的許多細胞可以向大腦發送神經沖動。

      不僅人類語言中的元音位于低頻區域:構成音樂的許多聲音也位于此區域。例如,鋼琴上的中音C的頻率為262赫茲。

      這些結果最終可能對有嚴重聽力障礙的人很重要。目前在這種情況下最成功的治療方法是人工耳蝸植入,將電極植入耳蝸。

      “目前人工耳蝸的設計是基于這樣一個假設,即每個電極只能在特定頻率下刺激神經,以一種試圖復制我們聽力系統功能的方式。我們建議在低頻率下改變刺激方法,使其更接近自然刺激,用戶的聽力體驗應該可以通過這種方式得到改善,”Fridberger說。

      研究人員現在計劃研究如何將他們的新知識應用于實踐。他們正在研究的一個項目涉及刺激耳蝸低頻部分的新方法。

      這些結果來自對豚鼠耳蝸的實驗,豚鼠在低頻區域的聽力與人類相似。


      參考文獻:

      Best frequencies and temporal delays are similar across the low-frequency regions of the guinea pig cochlea” by George Burwood, Pierre Hakizimana, Alfred L Nuttall and Anders Fridberger, 23 September 2022, Science Advances.


           

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