Bis jetzt ist der Teil des Ohres, die Prozesse, die Rede war schlecht, spiegelt sich in computer-Modellen, aber Forscher der University of Michigan herausgefunden haben, die Mathematik, das beschreibt, wie es funktioniert—was könnte dazu beitragen, Hörtests und-Geräten, die Wiederherstellung Anhörung zu den Gehörlosen.
Im inneren des Ohres, eine Schnecke-förmige organ namens der cochlea nimmt im Druck Informationen aus dem Trommelfell und verwandelt es in Nervenimpulse, die das Gehirn gesandt. Ein vollständiges Verständnis von, wie diese U-Bahn-ähnlichen Struktur macht seine Arbeit, von Ende zu Ende, war flüchtig.
„Niemand ist in der Lage gewesen, um Stück zusammen ein vollständiges Modell, das beschreibt das gesamte cochlea, besonders an der Spitze, oder am Ende am weitesten von dem Trommelfell“, sagte Karl Grosch, U M professor für Maschinenbau. „Die bestehenden Modelle waren nicht in der Lage entsprechend die tiefen Frequenzen verarbeitet an der Spitze. Und das ist schon ein problem, da es ist, wo Sprache verarbeitet wird.“
Das apex wurde zu einem Problem für die Forscher, denn es ist konisch und verfügt über eine andere Zelle Struktur von der Basis. Aufgrund seiner Lage weiter in den Ohren, es wurde schwerer, einen Zugang zum testen ohne Schaden anzurichten.
Jüngste Fortschritte in der optischen Kohärenz-Tomographie (OCT), die Verwendung von Licht-Wellen zu erstellen 3-D-Bilder und Messen, wie der Klang bewegt sich durch die verschiedenen Teile des Ohres, die erlaubt haben, näher an die cochlea des apex region.
Mit OCT-Daten von anderen Forschern, Grosch arbeitete mit Aritra Sasmal, ein Ph. D.-student in Maschinenbau, brechen die cochlea-mechanik, fluid – Struktur-Interaktion und Zell-make-up.
Ihre Arbeit wirft ein neues Licht auf die Rolle der einen bestimmten Teil der cochlea die basilarmembran. Es läuft über die Länge der cochlea, trennt zwei mit Flüssigkeit gefüllte Schläuche: die scala media und scala tympani. Vorhergehende Forschung hat vorgeschlagen, dass die Membran ist ein kritisches element für das Ohr die Fähigkeit zu verstärken und zu übertragen Schallwellen.
Aber Grosch und Sasmal zeigt die Arbeit der basilarmembran ist nur ein Teil der Gleichung. Sie zeigten, dass subtile Veränderungen in der Zellstruktur entlang der Cochlea-Spirale und die Formen der mit Flüssigkeit gefüllte Rohre sind wichtige Elemente bei der Rede Frequenzen. Ihre Arbeit erscheint online in den Verfahren der National Academy of Sciences.
„Die meisten numerischen Modelle arbeiten auch an der Basis, aber scheitern kläglich an der Spitze,“ Sasmal sagte. „Unsere Modellierungen ist die erste zu zeigen, warum der apex verhält sich anders, und es ebnet den Weg für die Modellierung der Transduktion von Musik und Sprache auf der Ebene der cochlea.“
Die Forscher glauben, dass Ihre Modell ist vielversprechend für die Verbesserung der Art und Weise Neugeborenen werden getestet, für Hörbehinderung. Eine nicht-invasive Prozedur, in der Regel in den ersten Tagen des Lebens, sendet zwei Töne in das Ohr und zeichnet einen Dritten Ton, der erzeugt wird, in Reaktion.
Ein besseres Verständnis der cochlea die Funktion, besonders im Scheitel – /low-frequency region, kann helfen, besser zu analysieren, der Dritte Ton, die Verbesserung der unser Verständnis von dem baby zu hören.
Verbesserte Modellierung von Sprache und Musik Transduktion könnte erhöhen Sie die Leistungsfähigkeit von Cochlea-Implantaten, Geräten wiederherstellen können, die Rede, die Wahrnehmung für Gehörlose Menschen. Dieses Gerät nimmt in Ton, imitiert das elektrische signal würde es schaffen in einem gesunden Ohr, und leitet es weiter an das Gehirn.