新しい研究は、聴覚がどのように機能するかについての古い考えに疑問を投げかけます



私たちが音楽や言葉を体験する方法は、これまで信じられてきたものとは異なります。 これは、スウェーデンのリンシェーピング大学と米国のオレゴン健康科学大学の研究者による研究の結論です。 この結果は Science Advances に掲載されており、より優れた人工内耳の設計が可能になる可能性があります。

私たちは社会的な生き物です。 他人の声の音は私たちにとって重要であり、私たちの聴覚は、声と人間の会話を体験して区別することに向けられています。 外耳に到達した音は、鼓膜によって、蝸牛としても知られるらせん状の内耳に運ばれます。 聴覚の感覚細胞である外有毛細胞と内有毛細胞は、蝸牛にあります。 音波は内有毛細胞の「毛」を曲げ、神経を介して脳に信号を送り、私たちが聞いている音を解釈します.

過去 100 年間、私たちは、各感覚細胞には独自の「最適な周波数」 (1 秒あたりの音波の数の尺度) があると信じてきました。 有毛細胞は、この周波数に最も強く反応します。 この考えは、1000 Hz の最適な周波数を持つ感覚細胞が、わずかに低いまたは高い周波数の音に対してあまり強く反応しないことを意味します。 また、蝸牛のすべての部分が同じように機能すると想定されています。 しかし現在、研究チームは、低周波音と見なされる 1000 Hz 未満の周波数の音を処理する感覚細胞には当てはまらないことを発見しました。 人間の発話における母音はこの領域にあります。

「私たちの研究は、内耳の多くの細胞が低周波音に同時に反応することを示しています。これにより、脳が多くの感覚細胞から情報を受信するため、そうでない場合よりも低周波音を体験しやすくなると考えています。同時に」と、リンショーピン大学の生物医学および臨床科学部の教授である Anders Fridberger 氏は述べています。

科学者たちは、私たちの聴覚システムのこの構造がより堅牢になると信じています. 一部の感覚細胞が損傷を受けると、他の多くの感覚細胞が残り、神経インパルスを脳に送ることができます.

低周波領域にあるのは、人間の話し言葉の母音だけではありません。音楽を構成する多くの音もここにあります。 たとえば、ピアノの中央の C の周波数は 262 Hz です。

これらの結果は、重度の聴覚障害を持つ人々にとって最終的に重要になる可能性があります。 このような場合に現在利用できる最も成功した治療法は、蝸牛に電極を配置する人工内耳です。

「現在の人工内耳の設計は、各電極が特定説(推定)の周波数でのみ神経刺激を与えるべきであるという仮定に基づいており、聴覚システムの機能について信じられていたことをコピーしようとしています。刺激方法を変更することをお勧めします低周波は自然な刺激に似ており、ユーザーの聴覚体験はこのようにして改善されるはずです」と Anders Fridberger は言います。

研究者たちは現在、彼らの新しい知識が実際にどのように適用できるかを調べることを計画しています. 彼らが調査しているプロジェクトの 1 つは、蝸牛の低周波部分を刺激する新しい方法に関するものです。

これらの結果は、モルモットの蝸牛の実験から得られたもので、モルモットの低周波領域の聴力は人間の聴力に似ています。 この作品は、米国国立衛生研究所とスウェーデン研究評議会によって資金提供されました。

ソース:

ジャーナルの参照:

George Burwood、Pierre Hakizimana、Alfred Nuttall、Anders Fridberger による Science Advances、2022 年 9 月 23 日にオンラインで公開、doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.abq2773



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