現代助聽器,雖然相當復雜,仍然沒有忠實地再現聽力正常人士所聽到的聲音。魏茨曼(Weizmann)科學研究所的新發現為不同聲音頻率的區分揭開了新的曙光,意味著有可能設計出更好音質的助聽器。
魏茨曼科學研究所結構生物學系的伊泰·羅素博士(Dr. Itay Rousso),最近出現在“國家科學院學報(PNAS)上。伊泰博士的研究表明,在內耳中有一個薄薄的結構,稱做蓋膜,其對不同的頻率可做出響應。這層蓋膜負責內耳的外毛細胞(放大聲音的??機械振動)和內毛細胞(將機械振動轉換為電信號,并將電信號傳遞到大腦的聽覺神經)之間的通信。如果這層蓋膜的某些基因丟失或損壞,隨之而來的便是全聾。
伊泰博士和其研究生雷切爾·古塔(Rachel Gueta),與內蓋夫本 - 古里安(Ben-Gurion)大學的研究人員一起,探索了蓋膜的力學性能。他們利用原子力顯微鏡精細的顯微針以探測蓋膜的表面,他們測試了這個凝膠樣蓋膜各個點的膜電阻,以精確評估蓋膜的剛性或柔性。令他們吃驚的是,在此次研究中科學家們發現,蓋膜的剛性程度沿著膜的長度有著顯著的變化,蓋膜一端的剛性比另一端強十倍。
這些差異發生在膜與外毛細胞直接接觸的一部分。電子顯微鏡下的掃描觀察發現,這種變化是由于蛋白質纖維排列方式的變化:在一端,他們??形成了一個脆弱的網狀結構,能讓蓋膜更加靈活;而在剛性的這端,蛋白質纖維排列的比較緊密和統一。
蓋膜越緊密,則其振動的頻就越高。因此,靈活這端的蓋膜應該響應的是低頻振動,它被發現位于傳遞低頻的毛細胞附近。比較剛性的蓋膜被發現在響應高頻的毛細胞附近。科學家們說,這種空間上的分離,可以有助于區分不同頻率的聲音的能力。
這個對于聽覺機制的新的認識可能有助于幫助開發更好的助聽器。與此同時,伊泰博士計劃繼續探索蓋膜剛度的變化對于聽力的影響。他打算測試不同生理條件下的蓋膜,以進一步了解我們是如何聽到這樣廣泛的聲音頻率的(最高頻率是最低頻率的一千倍),以及某些聽力問題的原因。
支持伊泰博士此次關于改善助聽器的音質的研究的有:生物物理中心的Clore、海倫和馬丁·金梅爾納米科學研究中心(the Helen and Martin Kimmel Center for Nanoscale Science)、癌癥分子遺傳學Jeans-Jacques Brunschwig基金會、埃斯特爾(Estelle)恐懼研究基金會、以及生物醫學研究總統基金。
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