本文選題：耳蝸　切入點(diǎn)：基底膜(BM)　出處：《應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)》2014年08期

【摘要】：耳蝸是人體最為精密的力學(xué)元器件,能處理頻率從幾十到幾萬赫茲的聲信號(hào).實(shí)驗(yàn)研究表明,聲波進(jìn)入耳蝸后,沿著基底膜傳播,基底膜能夠?qū)⒉煌l率的聲信號(hào)分散到不同的位置,并為位于基底膜上的毛細(xì)胞所感知,就像一個(gè)天然的Fourier(傅里葉)濾波器.在von Békésy行波理論框架體系下,基于Manoussaki等的三維螺旋基底膜流固耦合耳蝸模型,考慮耳蝸導(dǎo)管高度和基底膜剛度均為縱向梯度變化,推導(dǎo)出基底膜聲波傳播的頻散方程,分別分析了基底膜剛度和耳蝸導(dǎo)管高度對(duì)頻散特性的影響.發(fā)現(xiàn)耳蝸內(nèi)淋巴液的存在大大提高了耳蝸對(duì)低頻信號(hào)的處理能力,且捕獲頻率隨基底膜剛度和耳蝸導(dǎo)管高度的減小而降低,兩者梯度變化在聲信號(hào)調(diào)制中起協(xié)同作用.最后,以人、沙鼠和豚鼠的具體耳蝸參數(shù)為例,得到3種生物耳蝸頻率-點(diǎn)位圖,并驗(yàn)證了低頻段模型預(yù)測(cè)的正確性,比較分析了耳蝸頻散功能與生物適應(yīng)性之間的關(guān)系.
[Abstract]:The cochlea is the most sophisticated mechanical component of the human body, capable of processing sound signals with frequencies ranging from tens of thousands of hertz to tens of thousands of hertz.Experimental studies have shown that sound waves travel along the basement membrane after entering the cochlea, and the basement membrane can disperse the sound signals of different frequencies to different locations and be sensed by the hair cells located on the basement membrane.It's like a natural Fourier filter.In the framework of von B 茅 k 茅 sy traveling wave theory, a three-dimensional spiral basilar membrane fluid-solid coupling cochlear model based on Manoussaki et al was developed. Considering the vertical gradient of cochlear duct height and basement membrane stiffness, the dispersion equation of acoustic wave propagation was derived.The effects of basement membrane stiffness and cochlear catheter height on dispersion characteristics were analyzed respectively.It was found that the presence of endolymphatic fluid in the cochlea greatly improved the processing ability of the low frequency signal and the capture frequency decreased with the decrease of the stiffness of the basement membrane and the height of the cochlear catheter. The gradient changes of the two kinds of fluid played a synergistic role in the modulation of acoustic signals.Finally, taking the specific cochlear parameters of human, gerbils and guinea pigs as examples, three kinds of cochlear frequency-spot maps were obtained, and the correctness of the low-frequency model was verified. The relationship between cochlear dispersion function and biological adaptability was compared and analyzed.
【作者單位】： 機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(西安交通大學(xué));
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11272242;91016008)~~
【分類號(hào)】：R764

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1694015