螺旋形耳蜗中基底膜上的 resultant 压力分布模式
生物物理
2008-02-12 v1
摘要
耳蜗是内耳中重要的听觉器官。在大多数哺乳动物中，它盘绕成螺旋状。这种特定形状是否影响听力仍是一个未解之谜。通过采用具有理想化几何结构的耳蜗三维流体模型，我们考察了耳蜗螺旋几何结构的影响。我们在长波近似下通过共形变换获得了模型的解。结果表明，作用在基底膜上的净压力沿其展向方向并不均匀。此外，展向压力差最大值在轴向方向的位置具有模态依赖性。在最简单的模式下，当前结果与基于类 WKB 近似的先前理论 [D. Manoussaki, Phys. Rev. Lett. 96, 088701(2006)] 一致。在此模式下，展向压力差是距顶点距离的单调函数，且跨越通道宽度的法向速度为零。因此，在最低阶近似下，我们可以忽略上通道中 Reissner 膜的存在。然而，更高响应模态表现出不同的行为，因此，实际最大值预计不正好位于顶点，而是由耳蜗的螺旋几何结构和耳蜗管的宽度决定的位置。在这些模态中，展向法向速度不为零。这表明，为了获得更定量的结果，应考虑耳蜗管的详细几何结构。当前结果清楚地表明，不仅是螺旋几何结构，耳蜗管的几何结构在波能量分布中也起着决定性作用。
引用
@article{arxiv.0802.1377,
title = {Resultant pressure distribution pattern along the basilar membrane in the spiral shaped cochlea},
author = {Yong Zhang and Chul Koo Kim and Kong-Ju-Bock Lee and Youngah Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:0802.1377},
year = {2008}
}
备注
21 pages. (to appear in J. Biol. Phys.)