耳蜗基膜Mach Bands效应的激光干涉研究

论文摘要

Mach Bands效应是指感觉系统在两个强度不同的激励的边界产生突出响应带的现象。在视觉感知中,这种效应使得人们感知到物体的轮廓,对辨别实物起到关键作用。在触觉等感知中也存在着这种效应,听觉中,心理声学实验验证了Mach Bands效应的存在。只是人们猜测听觉的这种效应发生于听觉皮层,否认此效应存在于听觉外周,认为听觉外周只有一些线性的滤波功能。但是,两个研究表明Mach Bands效应可能存在于听觉外周。一是耳蜗中被刺激的外毛细胞的电响应与相邻的未被刺激外毛细胞相反。另一个是我们课题组的研究发现,外毛细胞毛束主动力受到所处环境的离子浓度的影响。上述研究意味着外毛细胞的主动力效应可能使Mach Bands效应发生在听觉外周耳蜗基膜的振动响应中。本研究利用实验室自主研发的外差式激光干涉仪,在观察了豚鼠耳蜗的生理活性之后,测量了耳蜗基膜的振动,再对基膜振动波形进行能量计算,通过测量结果的能量变化与实验设计的能量变化作对照的方法,来探究耳蜗基膜的Mach Bands效应。实验结果能够很明显的观察到,相较于实验设计的能量变化趋势,测量结果中的能量变化有明显的突变性。我们认为这是活体耳蜗中外毛细胞之间的相互抑制而出现的Mach Bands效应造成的,最终导致了测量结果的能量变化趋势发生了突变。而在失去活性的耳蜗中,外毛细胞的功能受损甚至失去活性,测量结果的能量变化与实验设计的能量变化趋势基本相同,没有什么明显差异。这可以作为Mach Bands效应存在于听觉外周的有力证据。这一研究对认识听觉感知机理有重要科学意义,同时也将指引我们改进现有电子耳蜗的编码策略,于改善电子耳蜗的听力康复方面具有指导性价值。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张杰

导师: 龙长才

关键词: 听觉,效应,耳蜗基膜,外毛细胞,外差式激光干涉仪

来源: 华中科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,信息科技

专业: 物理学,物理学,生物医学工程,无线电电子学

单位: 华中科技大学

分类号: TN24;O42;R318

DOI: 10.27157/d.cnki.ghzku.2019.000549

总页数: 61

文件大小: 3310K

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