خانه / اخبار علوم پايه / دانشگاه واندربيلت : بخش حلزوني گوش انسان از خاصيت تقويت صدا برخوردار است

دانشگاه واندربيلت : بخش حلزوني گوش انسان از خاصيت تقويت صدا برخوردار است

دانشمندان در تازه‌ترين پژوهشهاي خود به اين نكته پي برده‌اند كه شكل حلزوني و پيچ خورده مهمترين بخش گوش آدمي صرفا به علت صرفه جويي در فضا نيست بلكه اين شكل براي بالا بردن توانايي شنواي آدمي بخصوص درك فركانسهاي پائين از اهميت اساسي برخوردار است.

دافنه مانوساكي از دانشگاه واندربيلت در شهر نشويل در ايالت تنسي و همكارانش نشان داده‌اند كه شكل حلزوني گوش داخلي امواج صدا را كه از طريق لاله گوش جمع‌آوري مي‌شود، تقويت مي‌كند و رديابي آن را براي سلولهاي داخلي گوش آسانتر مي‌سازد.

به گفته كار گروش ‪ Karl Grosh‬از دانشگاه ميشيگان در آن آربر اگر نتايج تحقيقات پژوهشگران دانشگاه واندربيلت درست باشد در آن صورت بايد به جاي تمركز تحقيقات در تراز سلولي، گامي به عقب برداشت و از يك منظر كلي تر نقش بخش حلزوني گوش را در چارچوب يك سيستم فراگير و متشكل مورد بررسي قرار داد.

تحقيقات اين پژوهشگران در عين حال مي‌تواند به كساني كه دست اندر كار طراحي سمعك و دستگاههاي كمك‌كننده به شنوايي افراد كم شنوا يا ناشنوا هستند در طراحي دستگاههاي با بازده بالاتر كمك كند.

دكتر گروش كه خود در همين زمينه و در تراز دستگاههاي ميكروسكوپي و بسيار كوچك كار مي‌كند مي‌گويد كه تحقيق اخير او را تشويق كرده كه همين ساختار حلزوني را كه قبلا تصور مي‌شد فاقد هر نوع كاركردي است در سطوح بسيار كوچك نيز مورد تقليد و استفاده قرار دهد.

بخش حلزوني گوش محفظه بسته پيچ خورده‌اي به بزرگي يك سانتيمتر مكعب است كه در درون آن سيالي جاي دارد. يك سر اين محفظه حلزوني شكل باريكتر است و به گوش داخلي منتهي مي‌شود. اين محفظه حلزوني نظير يك صافي فركانسهاي مختلف صوت را از هم جدا مي‌كند و فركانسهاي بين ‪ ۲۰‬تا ‪ ۲۰‬هزار هرتز را گزينش مي‌كند و به بخش دروني مي‌فرستد.

دربخشهاي مختلف اين محفظه فركانسهاي متفاوت به حداكثر مي‌رسند، فركانسهاي بزرگتر در بخش نزديك دهانه محفظه و فركانسهاي خفيف تر در قسمتهاي بالايي محفظه اندازي‌گيري مي‌شود.

در اين محفظه همچنين سلولهاي عصبي حضور دارند كه كه در پاسخ به لرزش و نوسان مايع موجود در محفظه فعال مي‌شوند.

نكته قابل توجه در كشف اخير دانشمندان آن است كه مساله جدا شدن فركانسهاي متفاوت در يك محفظه معمولي و بدون پيچ و تاب نيز عينا تحقق مي‌يابد.

دانشمندان تصور مي‌كردند تنها علت پيچ و تاب خوردن محفظه حلزوني درون گوش فشرده‌سازي و استفاده بهينه از فضاست. بر مبناي همين تصور طراحي اين محفظه براي ساخت گوش مصنوعي به صورت لوله‌هاي مستقيم و بدون پيچ و تاب صورت مي‌گرفته است.

اما مانوساكي و همكارانش با محاسبات خود نشان داده‌اند زماني كه امواج صوت از درون بخش حلزوني مي‌گذرند انرژي آنها به صورت يكنواخت در بخشهاي مختلف اين محفظه توزيع نمي‌شود بلكه در امتداد ديواره بيروني محفظه تجمع مي‌يابد.

به اين ترتيب بخش بيشتري از انرژي در قسمت بالايي يعني نقطه مقابل دهانه ورودي آن متمركز مي‌شود.

اين حالت به عنوان مثال در برخي بناها نظير مسجد جامع اصفهان يا كليساي سنت پل در لندن عينا مشاهده مي‌شود. در اين بناها زمزمه كساني كه در يك گوشه از صحن مسجد يا كليسا حضور دارند بوضوح به وسيله كساني كه در گوشه ديگري به مراتب دورتر از آنان واقع هستند شنيده مي‌شود.

تجمع انرژي در يك بخش از محفظه حلزوني گوش به سلولهاي غشايي كمك مي‌كند تا امواج صوت را بهتر آشكارسازي كنند.

به اين ترتيب درجه حساسيت محفظه حلزوني گوش در بخشهاي بالايي آن بيشتر است و در اين بخشها فركانسهاي پائين بهتر دريافت مي‌شوند. به اين ترتيب اين بخش حلزوني به صورت يك آمپلي فاير براي تقويت فركانسهاي پائين عمل مي‌كند.

همچنین بررسی کنید

زگیل تناسلی چیست؟

زگیل‌ها، زائده‌های پوستی غیر سرطانی‌ای هستند که به علت یک عفونت ویروسی بر روی سطح …

بروسلوز

بروسلوز از بیماری هایعفونی واگیرداری است که به لحاظ مشترک بودن بین انسان و دام، …