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内耳的耳蜗内的基底膜是一种刚性的结构元件,可将两个充液管分开,这些管沿着耳蜗,蜗管和鼓阶的线圈延伸(见图)。
穿过螺旋器,显示基底膜
耳蜗的横截面。
内容
1 结构
2 功能
2.1 内淋巴/外淋巴分离
2.2 感觉细胞的基础
2.3 频散
3 其他图片
4 参考
结构体
基底膜是伪谐振结构[1],就像乐器上的弦一样,其宽度和刚度都不同。基底膜的“弦”不是像吉他那样的一组平行弦,而是一种长结构,具有不同的属性(宽度,刚度,质量,阻尼以及与其耦合的导管的尺寸),沿其长度的不同点。基底膜的运动通常被描述为行波。[2]膜沿其长度的给定点的参数确定其特征频率(CF),即对声音振动最敏感的频率。基底膜最宽(0.42-0.65 mm),在耳蜗的顶点刚度最小,最窄(0.08-0.16 mm),在基部最坚硬。[3]高频声音位于耳蜗底部(靠近圆形和卵圆形窗),而低频声音位于顶点附近。
功能
通过卵圆窗(上)的正弦驱动会引起流体膜运动的行波。显示了流体流线的建模快照。波长与基部附近的导管高度相比较长(在长波区域中),而在位移和速度最大的位置附近较短(在典型观察中为0.5至1.0 mm [4] [5])。 在短波区域截止之前。
内淋巴/外淋巴分离
这两个试管(内淋巴和外淋巴)中的液体在化学,生物化学和电学上都非常不同。因此,它们必须严格分开。这种分离是赖斯纳氏膜(在前庭阶和蜗管之间)的主要功能,也是基底膜所持有的组织的功能,例如内,外沟细胞(以黄色显示)和网状层。螺旋器(以洋红色显示)。对于螺旋器,基底膜可渗透外淋巴。此处,内淋巴与外淋巴之间的边界出现在网状椎板,即螺旋器的内淋巴侧。[6]
感觉细胞的基础
基底膜也是听力感觉细胞的基础,听力细胞是配备有“ Stereocilia”的含气小房的。每个人的耳朵中大约有15,000 h含气小房(见图)。这种功能作为感觉细胞的基础赋予了基底膜名称,并且它再次出现在所有陆生脊椎动物中。由于其位置,基底膜将h含气小房放置在与内淋巴和外淋巴相邻的位置,这是毛细胞功能的先决条件。
频散
在大多数哺乳动物的耳蜗中,基底膜的第三个功能是进化上更年轻的功能,而在某些鸟类中却很少发展:[7]传入声波的分散在空间上是分开的。简而言之,该膜是锥形的,并且其一端比另一端更硬。此外,传播到基底膜“较软”端的声波必须传播比传播到更近,更硬的端的声波通过更长的液柱。因此,可以将基底膜的每个部分以及周围的流体视为具有不同共振特性的“质量弹簧”系统:高刚度和低质量,因此在近端具有高共振频率,而低刚度和远端质量较高,因此谐振频率较低。[8]这导致一定频率的声音输入比其他位置更振动膜的某些位置。如诺贝尔奖获得者格奥尔格·冯·贝凯西(Georg vonBékésy)的实验所示,高频导致耳蜗线圈底端的振动最大,那里的膜狭窄而僵硬,而低频导致耳蜗线圈顶端的振动最大,其中膜更宽,更柔顺。可以通过Greenwood函数及其变体来定量描述此“位置-频率图”。
声音驱动的振动以波浪的形式沿着该膜传播,在人类的膜上,它位于大约3,500个内部含气小房,并排成一排。每个单元都连接到一个微小的三角形框架。 “含气”是细胞末端的微小过程,对运动非常敏感。当膜的振动摇动三角形框架时,细胞上的毛发就会反复移位,从而在神经纤维中产生相应脉冲流,并被传输到听觉通路。[9]外部的含气小房在某些位置反馈能量以放大行波,最高可达65 dB。[10] [11]
其他图片
耳蜗的纵向纵断面图。
耳蜗管底。
螺旋缘和基底膜.
穿过螺旋段的螺旋器(放大)
网状膜和下层结构。
另见
Deiters cells
参考
M. Holmes and J. D. Cole, "Pseudoresonance in the 耳蜗, ' in: Mechanics of Hearing, E. de Boer and M. A. Viergever (editors), Proceedings of the IUTAM/ICA Symposium, Delft (1983), pp. 45-52.
Richard R. Fay; Arthur N. Popper & Sid P. Bacon (2004). Compression: From 耳蜗 to 耳蜗 Implants. Springer. ISBN 0-387-00496-3.
Oghalai JS. The 耳蜗 amplifier: augmentation of the traveling wave within the inner ear. Current Opinion in Otolaryngology & Head & Neck Surgery. 12(5):431-8, 2004
Shera, Christopher A. (2007). "Laser amplification with a twist: Traveling-wave propagation and gain functions from throughout the 耳蜗". Journal of the Acoustical Society of America. 122 (5): 2738–2758. doi:10.1121/1.2783205. Archived from the original on 3 July 2013. Retrieved 13 April 2013.
Robles, L.; Ruggero, M. A. (2001). "Mechanics of the mammalian 耳蜗". Physiological Reviews. 81 (3): 1305–1352. PMC 3590856. Retrieved 13 April 2013.
Salt, A.N., Konishi, T., 1986. The 耳蜗 fluids: 外淋巴 and endolymph. In: Altschuler, R.A., Hoffman, D.W., Bobbin, R.P. (Eds.), Neurobiology of Hearing: The 耳蜗. Raven Press, New York, pp. 109-122
Fritzsch B: The water-to-land transition: Evolution of the tetrapod basilar papilla; middle ear, and auditory nuclei. In: Douglas B. Webster; Richard R. Fay; Arthur N. Popper, eds. (1992). The Evolutionary biology of hearing. Berlin: Springer-Verlag. pp. 351–375. ISBN 0-387-97588-8.
Schnupp J.; Nelken I.; King A. (2011). Auditory Neuroscience. Cambridge MA: MIT Press. ISBN 0-262-11318-X.
Beament, James (2001). "How We Hear Music: the Relationship Between Music and the Hearing Mechanism". Woodbridge: Boydell Press: 97.
Nilsen KE, Russell IJ (1999). "Timing of 耳蜗 feedback: spatial and temporal representation of a tone across the 基底膜". Nat. Neurosci. 2 (7): 642–8. doi:10.1038/10197. PMID 10404197.
Nilsen KE, Russell IJ (2000). "The spatial and temporal representation of a tone on the guinea pig 基底膜". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (22): 11751–8. doi:10.1073/pnas.97.22.11751. PMC 34345. PMID 11050205. |