Да бисте претворили запетљане вибрације у ваздуху у препознатљиве звукове, ваше ухо се ослања на минијатурну линију костију, влакана, ткива и живаца. Затим, ту је "Јелл-О".
Нема стварне желатине у ушима, наравно (ако се хигијенски исправно бавите). Али, према Јонатхану Селлону, гостујућем професору на МИТ-у и главном аутору нове студије у часопису Пхисицал Ревиев Леттерс, постоји танка мрља ткива која се спирала кроз ваше унутрашње ухо и помаже да звучни таласи дођу до специфичне нервне рецепторе који су им потребни да би се успоставили контакт са вашим мозгом. Ова корисна мрља позната је као текторска мембрана.
"Текторска мембрана је желатинозно ткиво сачињено од 97 одсто воде", рекао је Селлон за Ливе Сциенце. "А седи на врху ситних сензорних рецептора у унутрашњем уху (или кохлеји) који преводе звучне таласе у електрични сигнал који ваш мозак може да протумачи."
Дакле, зашто прекривати преосјетљиву опрему за снимање звука уши слојем Јелл-О? Селлон је желео да зна када је почео истраживати текторску мембрану пре осам година. Сада, у својој новој студији (објављеној 16. јануара), он и његове колеге мисле да можда траже одговор.
Својим врховима који продире у гнојну унутрашњост мембране мембране, сензорне рецепторе ћелија унутрашњег уха (познате и као "ћелије длаке") се крећу у сноповима по дужини ваше кохелије, од којих је свака направљена тако да најбоље реагује на различит распон фреквенција; високе фреквенције најбоље преводе ћелије у дну кохеле, док се ниске фреквенције најбоље појачавају на врху кохеле. Заједно, ови длакави рецептори вам омогућавају да чујете хиљаде различитих фреквенција звука.
"Текторска мембрана заправо помаже кохлеји да одвоји нискофреквентне звукове од високофреквентних звукова", рекао је Селлон. "Начин на који то ради је" подешавање "сопствене крутости, налик на жице на инструменту."
Селлон и његове колеге извукли су неколико текторских мембрана из лабораторијских мишева. Користећи сићушне сонде, истраживачи су разним брзинама померали мембране како би симулирали како гел може да се притисне на ћелије косе као одговор на различите фреквенције звука. Тим је тестирао опсег фреквенција између 1 и 3000 хертза, а затим написао неке математичке моделе како би екстраполирао резултате за још веће фреквенције (људи обично могу да чују између 20 и 20.000 херза, приметио је Селлон).
Генерално, гел је изгледао чвршће у близини базе кохлеје, где се скупљају високе фреквенције, а мање чврсти у врху кохлеје, где се региструју ниске фреквенције. То је готово као да се сама мембрана динамички угађа „попут музичког инструмента“, рекао је Селлон.
„То је некако попут гитаре или виолине“, рекао је Селлон, „где можете да подесите жице мање или више укочене у зависности од фреквенције коју покушавате да свирате.“
Како се тачно подешава ова Јелл-О мелодија?
Испада да вода тече кроз микроскопске поре унутар мембране. Распоред пора мења како се течност креће кроз мембрану - на тај начин мењајући њену крутост и вискозност на различитим местима као одговор на вибрације.
Ова сићушна Јелл-О гитара можда је пресудна за појачавање одређених вибрација фреквенције у различитим положајима дуж кохеле, рекао је Селлон, помажући ушима да оптимизирају претворбу звучних таласа из механичких вибрација у неуронске импулсе.
Распоред пора омогућава ћелијама косе да ефикасније реагују на средњи опсег фреквенција - на пример, оне које се користе за људски говор - у поређењу са звуковима на ниском и високом крају спектра. Дакле, вероватније је да ће звучни таласи у тим средњим опсезима бити претворени у различите неуронске сигнале, рекао је Селлон.
Осетљивост мембране можда чак служи као природни филтер који помаже појачавању слабих звукова док пригушује ометајући шум - међутим, рекао је Селлон, потребна су даља истраживања код живих субјеката како би се боље разумеле све тајне мембране.
Ипак, способност подешавања гела може помоћи да се објасни зашто сисари могу да се суоче са значајним оштећењем слуха када се роде са генетским оштећењима која мењају начин на који вода тече кроз њихове вектори. Према ауторима, даља истраживања могла би помоћи научницима да развију слушне апарате или лекове који помажу у исправљању таквих оштећења. Кад дође тај дан, сви ћемо уши.
