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Nanoporen Kontrolle das innere Ohr, die Fähigkeit, wählen Sie

Selbst in einem überfüllten Raum voller Lärm im hintergrund, das menschliche Ohr ist außergewöhnlich geschickt darin, in Abstimmung mit einer Stimme – ein Kunststück, das hat erwies sich als äußerst schwierig für Computer zu entsprechen. Eine neue Analyse der zugrunde liegenden Mechanismen, geleitet von den Forschern am MIT, hat die Einblicke, die könnte letztlich dazu führen, bessere Maschine hören, und vielleicht, um bessere Hörgeräte.

Unsere Ohren‘ – Selektivität, es stellt sich heraus, ergibt sich aus der evolution der präzisen Abstimmung von einer kleinen Membran, im inneren Ohr, genannt die tectorial Membran. Die Zähigkeit der Membran Ihre Festigkeit, oder deren fehlen – hängt von der Größe und Verteilung der winzigen Poren, die nur wenige Dutzend Nanometer breit sind. Dies wiederum bietet mechanischen Filterung, die hilft, zu Sortieren, bestimmte sounds.

Die neuen Erkenntnisse berichten Sie in der Biophysical Journal, die von einem team unter der Leitung von MIT-student Jonathan Sellon, einschließlich wissenschaftliche Mitarbeiterin Roozbeh Ghaffari, ehemalige Studentin Shirin Farrahi, und professor für Elektrotechnik Dennis Freeman. Das team zusammen mit Biologe Guy Richardson von der University of Sussex.

Schwer Verständnis

In unterscheidendem zwischen konkurrierenden Töne, das menschliche Ohr ist „außergewöhnlich im Vergleich zu herkömmlichen Sprach – und sound-Technologien zur Erkennung,“ Freeman sagt. Die genauen Gründe haben, blieb schwer zu fassen – doch die Bedeutung der tectorial Membran, die sich innerhalb der cochlea oder Innenohr, ist klar geworden in den letzten Jahren, hauptsächlich durch die Arbeit von Freeman und seine Kollegen. Jetzt scheint es, dass eine falsche Annahme dazu beigetragen, die langjährige Schwierigkeiten beim Verständnis der Bedeutung dieser Membran.

Viel von unserer Fähigkeit zu differenzieren unter sounds-Frequenz-Basis, der Freeman sagt – so hatten Wissenschaftler „davon ausgegangen, dass das besser konnten wir beheben, die Frequenz, desto besser konnten wir hören.“ Aber diese Annahme erweist sich nicht immer um wahr zu sein.

In der Tat, Freeman und seine co-Autoren haben zuvor festgestellt, dass tectorial Membranen mit einem bestimmten genetischen defekt sind tatsächlich sehr empfindlich auf Variationen in der Frequenz – und das Ergebnis ist schlechter hören, nicht besser.

Das MIT-team gefunden, „eine grundsätzliche Abwägung zwischen dem, wie gut Sie das Problem beheben können unterschiedliche Frequenzen und wie lange es dauert, es zu tun“, erklärt Randy Freeman. Das macht die feineren Frequenz-Diskriminierung zu langsam, um nützlich zu sein in der realen Welt klingen Selektivität.

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