Ученые из Университета Линчепинга (Швеция) и Орегонского университета здоровья и науки (США) получили новые данные о том, как устроен слух. Они обнаружили, что многие сенсорные клетки уха способны одновременно реагировать на низкочастотный звук. Если одни клетки повреждаются, остаются другие, которые могут посылать нервные импульсы в мозг. Открытие позволит разработать более совершенные кохлеарные импланты — протезы для людей с нарушениями слуха. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Наша ушная улитка сопоставляет тона различной частоты с определенными анатомическими местами. Например, у морской свинки слабый 5000-герцовый тон вызывает оживленный ответ в области, расположенной примерно в 8 миллиметрах от ушной улитки, но слабо реагирует в других местах. При этом области, отвечающие за низкочастотные звуки (меньше 1000 Гц) ранее систематически не изучались. Низкочастотными считаются гласные звуки человеческой речи и некоторые музыкальные звуки. Например, тональность С на фортепиано имеет частоту 262 Гц. В этом исследовании ученые показали, что низкочастотный слух работает по уникальному принципу, не связанному с определенной частью уха. Эти результаты опровергают теории, считавшиеся доказанными в течение 100 лет, и имеют широкое значение для понимания обработки информации в мозге.
Эксперименты ученые проводили на ушных улитках морских свинок. Их слух в низкочастотном диапазоне похож на человеческий. Ученые поместили 37 морских свинок-альбиносов в звукоизолирующей кабине со специальным препаратом на виброизолирующем столе. Исследователи направляли инфракрасный свет на ушные области морских свинок с помощью микрозеркала, установленного вблизи верхушки улитки. Такое расположение уменьшало риск хирургической травмы.
Результаты исследования показали, что реакция сенсорных клеток уха на низкочастотные звуки не привязана к определенному месту. Это имеет большое значение для людей с тяжелыми нарушениями слуха. «Дизайн современных кохлеарных имплантов основан на предположении, что каждый электрод должен давать нервную стимуляцию только на определенных частотах, таким образом, пытаясь скопировать то, что считалось функцией нашей слуховой системы. Мы предполагаем, что изменение метода стимуляции на низких частотах будет более похожим на естественную стимуляцию, и слуховой опыт пользователя, таким образом, должен быть улучшен», — рассказал Андерс Фридбергер из Университета Линчепинга.
Исследователи будут применять полученные знания на практике. Один из проектов ученых основан на новых методах стимуляции низкочастотных зон ушной улитки.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
