这项研究表明，内耳中的许多细胞对低频声音同时做出反应。
人类体验音乐和语言的方式与之前认为的不同。这是瑞典linköping大学和美国俄勒冈健康与科学大学的研究人员进行的一项研究的发现。这项研究结果最近发表在《科学进展》杂志上，可以改善人工耳蜗植入设计。
我们是社会动物。我们重视听别人的声音，我们用我们的听觉来识别和体验人类的语言和声音。进入外耳的声音通过鼓膜传到螺旋形的内耳，也称为耳蜗。耳蜗是外毛细胞和内毛细胞的家园，它们是听觉的感觉细胞。内部毛细胞的“毛发”因声波而弯曲，信号通过神经传递到大脑，大脑解释我们听到的声音。
安德斯·弗里德伯格和皮埃尔·哈基兹马纳测量听觉器官的振动。图片来源:Emma Busk Winquist/linköping University
在过去的100年里，我们一直相信每个感觉细胞都有自己的“最佳频率”(每秒声波数量的衡量标准)。这个频率能引起毛细胞最强烈的反应。这意味着，最佳频率为1000赫兹的感觉细胞对频率稍低或稍高的声音的反应明显较弱。人们也认为耳蜗的各个部分功能相似。然而，一个研究小组发现，对于处理频率低于1000赫兹的低频声音的感觉细胞来说，情况并非如此。人类语言中的元音就属于这一类。
“我们的研究表明，内耳中的许多细胞对低频声音同时做出反应。linköping大学生物医学和临床科学系教授安德斯·弗里德伯格(Anders Fridberger)说:“我们认为，这使得人们更容易体验低频声音，因为大脑会同时从许多感觉细胞接收信息。”
安德斯·弗里德伯格正在进行研究。图片来源:Emma Busk Winquist/linköping University
科学家们认为，这个co对我们听力系统的指导使它更加强健。如果一些感觉细胞受损，剩下的许多细胞可以向大脑发送神经冲动。
安德斯·弗里德伯格，linköping大学教授。图片来源:Emma Busk Winquist/linköping University
不仅人类语言中的元音位于低频区域:构成音乐的许多声音也位于此区域。例如，钢琴上的中音C的频率为262赫兹。
这些结果最终可能对有严重听力障碍的人很重要。目前在这种情况下最成功的治疗方法是人工耳蜗植入，将电极植入耳蜗。
“目前人工耳蜗的设计是基于这样一个假设，即每个电极只能在特定频率下刺激神经，以一种试图复制我们听力系统功能的方式。我们建议在低频率下改变刺激方法，使其更接近自然刺激，用户的听力体验应该可以通过这种方式得到改善，”安德斯·弗里德伯格说。
研究人员现在计划研究如何将他们的新知识应用于实践。他们正在研究的一个项目涉及刺激耳蜗低频部分的新方法。
这些结果来自对豚鼠耳蜗的实验，豚鼠在低频区域的听力与人类相似。
参考文献:George Burwood, Pierre Hakizimana, Alfred L Nuttall和Anders Fridberger，“最佳频率和时间延迟在豚鼠耳蜗的低频区域是相似的”，2022年9月23日，科学进展。DOI: 10.1126 / sciadv.abq2773
这项研究由美国国立卫生研究院和瑞典研究委员会资助。
