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耳蜗覆膜结构的新发现 有助于开发更高效的助听器

2007-04-01 05:33 田学科 本报 阅读 0
核心摘要: 以色列研究人员对耳蜗覆膜的结构进行了深入研究,揭示其在听觉中的重要性,为开发更高效的助听器提供了新的思路和基础。研究发现覆膜的刚性与柔韧性对声音频率的辨别能力有重要影响。

记者田学科

本报特拉维夫3月29日电 目前使用的助听器虽然效果显著,但无法提供真实自然的声音体验。以色列研究人员最近对听觉功能进行了深入研究,开发出一种能够辨别不同声音频率的机械装置,这将极大改善助听器的声音效果,提高其质量。

负责该项研究的魏兹曼研究院结构生物系的以泰·罗索教授解释道,耳朵内部有一个微小的结构,称为耳蜗(覆膜),其功能是对各种声音频率做出反应。该覆膜将外部毛细胞(负责机械振动放大声音)与内部毛细胞(将机械振动转化为电子信号并通过听觉神经传送至大脑)连接起来。如果覆膜上的某些基因缺失或受损,可能导致听力下降或耳聋。

为了揭示覆膜的工作原理,罗索及其团队使用了一种原子显微镜,这种显微镜能够利用精细的显微针探测覆膜的表面。他们对覆膜的不同区域进行了测试,以精确评估其刚性和柔韧性。研究人员惊讶地发现,覆膜的刚性沿膜的长度发生剧烈变化:膜两端的刚性强度相差可达10倍。

刚性变化的部分与外部毛细胞直接接触。电子显微镜的扫描结果显示,这种差异源于蛋白质纤维的排列方式:在一端形成稀松的网状结构,使覆膜具有柔韧性;而在另一端则是稠密且均匀排列的蛋白质纤维,显著增强了覆膜的刚性。

覆膜的刚性越大,其能够振动的频率越高;而柔韧性越大,其反应的声音频率则越低。因此,覆膜的柔性端位于传播低频的毛细胞附近,而刚性端则位于传播高频的毛细胞附近。这种空间上的隔离解释了耳朵为何能够分辨不同声音频率的能力。

研究人员认为,对听力结构的新理解将有助于开发更高效的助听器。他们计划继续探索覆膜的刚性结构变化对听力的影响,以便在不同生理条件下检测覆膜,了解其如何辨别广泛的声音频率范围,同时研究某些听觉问题发生的原因。

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