聽(tīng)覺(jué)感知的非線性放大機(jī)制.pdf

1、聽(tīng)覺(jué)具有極好的聲音感知能力，這種能力被認(rèn)為與主動(dòng)放大過(guò)程有關(guān)。毛細(xì)胞被認(rèn)為在聽(tīng)覺(jué)聲音傳感的有源放大，非線性動(dòng)態(tài)壓縮，尖銳的頻率調(diào)諧曲線和耳聲發(fā)射等非線性行為中起到了關(guān)鍵性的作用。然而，目前還不清楚毛細(xì)胞是如何產(chǎn)生機(jī)械放大效應(yīng)，并使聽(tīng)覺(jué)表現(xiàn)感知的非線性特征。本研究通過(guò)物理方法，尤其是以能量轉(zhuǎn)換以及拉格朗日函數(shù)這一全新的視野對(duì)毛細(xì)胞在聽(tīng)覺(jué)主動(dòng)放大中的作用機(jī)理做了清晰解讀。
　　本研究首先通過(guò)對(duì)有主動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的振子的非線性動(dòng)力學(xué)方程和其行

2、為特征進(jìn)行分析，指出與速度有關(guān)的自適應(yīng)主動(dòng)力可以使系統(tǒng)的振動(dòng)表現(xiàn)出與聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)類(lèi)似的非線性行為。隨后我們采用能量方法，通過(guò)毛細(xì)胞感知機(jī)械刺激過(guò)程中的電能消耗來(lái)計(jì)算其所產(chǎn)生的主動(dòng)力以及研究揭示纖毛的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生與速度有關(guān)的主動(dòng)力，并且發(fā)現(xiàn)在該主動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生典型的Hopf放大效應(yīng)。進(jìn)一步通過(guò)對(duì)毛細(xì)胞毛束中力控離子通道開(kāi)閉運(yùn)行自適應(yīng)模型分析，揭示毛細(xì)胞毛束的自適應(yīng)開(kāi)閉提供了所揭示的與速度有關(guān)的自適應(yīng)主動(dòng)力。最后，我們提出了用拉格朗日方程，