Yale fizikləri insan qulağında qulağın zəif səsləri necə gücləndirdiyinə, səs-küylü partlayışlara dözümünə və aralarındakı heyrətamiz səs tezliklərini ayırd etməsinə mühüm məhdudiyyətlər qoyan mürəkkəb, əvvəllər naməlum “rejimlər” dəsti kəşf etdilər.

Mövcud riyazi modelləri daxili qulaqdakı spiral formalı orqan olan kokleanın ümumi maketinə tətbiq etməklə tədqiqatçılar koxlear mürəkkəbliyin yeni təbəqəsini aşkar ediblər. PRX Life -da görünən tapıntılar insan eşitmə qabiliyyətinin diqqətəlayiq qabiliyyəti və dəqiqliyi haqqında yeni fikirlər təklif edir.

Yalenin İncəsənət və Elm Fakültəsinin fizika professoru və həmkarı Benjamin Machta, “Biz qulağın zəif səsləri qəbul etmək üçün qeyri-sabitləşmədən və hətta xarici səslər olmadıqda belə reaksiya vermədən özünü necə kökləyə biləcəyini anlamaq üçün yola çıxdıq” dedi. yeni tədqiqatın müəllifidir. “Ancaq bunun dibinə çatarkən, kokleanın çox güman ki, dəstəklədiyi yeni aşağı tezlikli mexaniki rejimlər dəstinə rast gəldik.”

İnsanlarda səs kokleada elektrik siqnallarına çevrilir. İnsanlar havanın kiçik titrəyişlərinə qədər üç böyüklük sırası və trilyon qatdan çox güc diapazonunda tezlikləri olan səsləri aşkar edə bilirlər.

Səs dalğaları kokleaya daxil olduqdan sonra kokleanın tüklü bazilyar membranı boyunca hərəkət edən səth dalğalarına çevrilir.

Yale İncəsənət və Elmlər Məktəbinin fizika üzrə aspirantı və tədqiqatın ilk müəllifi Asheesh Momi, “Hər bir saf ton bu spiral orqan boyunca bir nöqtədə çalır” dedi. “O yerdəki saç hüceyrələri beyninizə hansı tonu eşitdiyinizi söyləyir.”

Bu tüklər həm də başqa bir şey edir: Onlar mexaniki gücləndirici rolunu oynayır, sürtünməyə qarşı çıxmaq üçün enerjini səs dalğalarına vurur və onların nəzərdə tutulan yerə çatmasına kömək edir. Tədqiqatçıların dediyinə görə, lazımi miqdarda enerji vurmaq və daimi düzəlişlər etmək dəqiq eşitmə üçün çox vacibdir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1738042987&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-ye-previously-unknown-cochlear-modes.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xMTEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTExIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xMTEiXV0sMF0.&dt=1738042987241&bpp=1&bdt=146&idt=189&shv=r20250122&mjsv=m202501220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1738042762%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1738042762%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1738042762%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6538706470079&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2005&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95331832%2C31089976%2C95335245%2C95347432&oid=2&pvsid=3157184179708424&tmod=839042742&uas=0&nvt=2&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=195

Ancaq bu, sadəcə olaraq koklea daxilindəki eşitmə rejimlərinin bir dəstidir və yaxşı sənədləşdirilmişdir. Yale komandası orqan daxilində ikinci, genişləndirilmiş rejimlər dəstini kəşf etdi.

Bu uzadılmış rejimlərdə bazilyar membranın böyük bir hissəsi reaksiya verir və hətta tək bir ton üçün birlikdə hərəkət edir. Bu kollektiv cavab saç hüceyrələrinin gələn səsə necə reaksiya verməsi və saç hüceyrələrinin enerjini bazilyar membrana necə vurması ilə bağlı məhdudiyyətlər qoyur.

“Bu yeni kəşf edilmiş rejimlər aşağı tezliklər nümayiş etdirdiyinə görə, biz inanırıq ki, tapıntılarımız hələ də tədqiqatın aktiv sahəsi olan aşağı tezlikli eşitmənin daha yaxşı başa düşülməsinə kömək edə bilər” dedi Yaledə keçmiş doktorantura tədqiqatçısı İzabella Qraf. Almaniyanın Heidelberg şəhərindəki Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyası.

Qraf və Machta son illərdə bioloji sistemləri daha yaxşı başa düşmək üçün riyazi modellərdən və statistik fizika anlayışlarından istifadə edən bir sıra tədqiqatlar üzərində əməkdaşlıq etdilər, məsələn, çuxur gürzəsinin temperatur dəyişikliyinə həssaslığı və hüceyrə membranlarında təmasda olan maddənin fazaları arasındakı qarşılıqlı əlaqə kimi. .

Yaledən Michael Abbott və Harvarddan Julian Rubinfien yeni tədqiqatın həmmüəllifləridir. Machta, Momi və Abbott Yale’nin Kəmiyyət Biologiya İnstitutunun bir hissəsidir.

Ətraflı məlumat: Asheesh S. Momi və digərləri, Kokleadakı Saç Hüceyrələri Kollektiv Moduları Sabitləşdirmədən Qeyri-Sabitlik Kənarına Rezonanslı Rejimləri Sazlamalıdır, PRX Life (2025). DOI: 10.1103/PRXLife.3.013001

Jurnal məlumatı: PRX Life 

Yale Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir