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달팽이관의 작동원리

by 실시간이슈브리핑 2020. 8. 17.

음파가 귀에 들어오면 바깥귀, 그러고 나서 고막을 치고 진동한다.

 

고막의 중심부는 망치 (해머)라고 불리는 중이 작은 뼈에 연결됩니다. 망치가 진동하면 소리 진동은 중이의 다른 두 개의 작은 뼈 또는 작은 뼈, 타액 및 척수로 전달됩니다.

 

척추가 움직이면 타원형 창이라고 불리는 구조물이 내부와 외부로 밀려납니다.이 동작은 청각에 사용되는 수용체 기관을 포함하여 액체로 가득 찬 달팽이 모양의 구조인 달팽이 튜브로 전달됩니다.

 

달팽이관은 청각용 수용체인 피질 나선형 기관을 가지고 있으며, 주변 파이프의 소리의 유체 진동을 감각 신경에 의해 뇌로 전달되는 전기 자극으로 변환하는 작은 아기 세포로 구성됩니다.

 

등골이 타원형 창을 앞뒤로 흔들면, 달팽이관의 유체를 통해 소리의 압력파가 전달되어 달팽이관의 피질 파이프가 움직이게 하는데, 달팽이관의 꼭짓점 근처의 섬유는 저주파 수음으로 공명하게 되지만, 타원형 창 근처의 섬유는 고주파 음에 반응한다.

 

 

 

주파수 인코딩의 짧은 역사

역사 전반에 걸쳐 주파수 인코딩을 설명하기 위해 많은 이론이 제안되었습니다.

 

공감하다. 공감

19세기 중반 루트비히 휴대전화기 헬름홀츠는 가청 주파수에 따라 조정된 공진기가 기저 막을 따라 퍼져 나가도록 제안했고, 피질 기둥의 역할과 피아노 현과 같은 기저부까지 뻗어 나가는 섬유 시스템을 제안했다.

 

이 첫 번째 제안은 수십 년 동안 파도 이론으로 대체된 후 다른 형태로 돌아가는 것이 좋습니다. 오늘날 많은 음향학자들은 기저막 기능의 가장 현실적인 모델이 공진기 시스템이나 중추 신경계에 의해 제어될 수 있는 주파수 조절 발진기 시스템(원래 피드백이라고 함)이라고 생각합니다.

 

여행 파도

진행부

조지 휴대전화기 베케시(George Von Bekesy, 1961년 노벨 생리학 및 의학상)는 1950년대부터 공명 이론에서 멀어졌다. 인간의 몸과 수력학 모델을 사용하여 가져온 달팽이 튜브를 사용하여 그는 달팽이 튜브가 음파에 의해 자극을 받을 때 달팽이 튜브의 기저부에서 움직이는 파동이라는 것을 증명했습니다.

 

이동거리가 증가함에 따라 파동의 진폭이 최대 점에 도달한 후 급격한 감소를 경험하였다. 진화 파의 가장 큰 지점은 소리의 주파수에 따라 달라졌다. 더 높은 소리는 달팽이관의 바닥에 최대 점을 가지며, 더 낮은 소리는 정점에 도달한다(페이지 상단에 애니메이션을 참조).

 

활동 메커니즘

진보파의 이론과 주파수의 기계적 필터링은 달팽이 튜브의 우수한 주파수 인식을 설명하기에는 너무 간단하다는 것이 곧 발견되었습니다.

 

1990년대 후반까지 존스턴과 보이는 활성 물질의 기저 막의 진동이 벡시에서 제안한 것보다 더 크고 집중되어 있음을 보여 주지 않았습니다.

 

본 연구에서 벡시와 존스턴의 관찰의 차이는 살아있는 피험자에서 개막 진동에 작용하는 활성 생물학적 메커니즘에 기인한다는 것을 알 수 있다(아래 참조).

 

활동 메커니즘

순음의 경우, 주동력학은 코르티 기관이 매우 좁은 부분에서 개막 진동을 약 50데시벨 정도 증폭시켜 부분 달팽이관의 감도를 증가시켜주므로 두 개의 유사한 주파수를 활성화해 두 개의 다른 달팽이관 영역(주파수 선택성 특성이라고 함)을 구별할 수 있다. 이러한 주파수 조절은 청각신경 섬유와 신경 신호를 생성하는 내부 영아세포(IHC)에 의해 정의된 외부 영아세포의 전기적 동적 특성과 밀접한 관련이 있다.

공기 중의 소음 진동을 인조우의 구조와 유체로 전달한다

음압이 척수를 통해 내 이체액으로 전달되면 압력파가 특정 부위에서 기저 막을 진동 주파수로 변환함으로써, 더 높은 주파수가 달팽이관 하단에서 이동하고 더 깊은 주파수가 정점에서 작동한다.이 특징을 달팽이관 편도체라고 한다.

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