混沌动力学增强内耳毛细胞的敏感性
神经元与认知
2019-05-23 v2 生物物理
摘要
听觉和前庭系统的毛细胞能够检测引起毛束亚纳米振动的声音,该振动低于周围流体的随机噪声水平。已知某些物种的毛束在无外部刺激时也会振荡,表明存在潜在的主动机制。我们提出混沌动力学增强了毛束响应的敏感性和时间分辨率,并为此效应提供了实验和理论证据。通过改变周围流体的粘度和离子组成,我们能够在体外调节毛束动力学中观察到的混沌程度。我们一致发现,当毛束处于弱混沌状态时,其对小振幅刺激的敏感性最高。此外,我们表明对力阶跃的响应时间随混沌程度的增加而减少。这些结果与我们混沌Hopf振荡器的数值模拟十分吻合,并提示混沌可能是毛细胞敏感性和时间分辨率的成因。
引用
@article{arxiv.1812.05156,
title = {Chaotic Dynamics Enhance the Sensitivity of Inner Ear Hair Cells},
author = {Justin Faber and Dolores Bozovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05156},
year = {2019}
}