Synkrotronröntgen och 3D-rekonstruktion av hörselsnäcka hos människa med oktavbanden i olika färger. Låga frevenser filtreras i toppen (röd) och höga i basen (lila).
I det senaste numret av tidskriften Journal of Anatomy beskrivs människans unika öronantomi. En av artikelförfattarna är seniorprofessor Helge Rask-Andersen.
– Vi ser att snäckan fungerar som en perfekt anpassad talavkodare där naturen utvecklat strukturer för optimal behandling av talets olika delfrekvenser, säger han.
– Cellerna och membranen är speciellt utformade så att den viktiga grundfrekvensen i vårt tal, med sin låga energi och sina breda våglängder, effektivt kan filtreras uppe i snäckans topp.
Med grundfrekvens avses 100–250 hertz, det vill säga lågfrekventa ljud som skapas av våra stämband och är viktiga komponenter i den signal som utgör människans språk.
Vårt mest känsliga röst/frekvensområde ligger annars vid 1 000 till 4 000 hertz.
Enligt Helge Rask Andersen är det här en unik undersökning som var möjlig genom noggranna analyser av innerörats olika frekvensband, delvis med hjälp av högupplöst synkrotronkamera och 3D-rekonstruktion i Kanada.
– Vi har sett att hörselorganets ljudförmedlande cellstrukturer varierar beroende på vilka frekvenser eller tonhöjder som avkodas och hur oktavbanden är belägna i snäckan. Detta har stor betydelse vid korrekt signalstimulering på patienter med cochleaimplantat.
1961 tilldelades ungraren Georg von Békésy Nobelpriset i fysiologi/medicin för teorin att basilarmembranet i hörselsnäckan ger upphov till en vandrande våg och att olika ljudfrekvenser orsakar maximal stimulering på olika platser i snäckan.
Höga ljudfrekvenser stimulerar mest i botten och låga i toppen (längst in i snäckan).
– De senaste resultaten har förändrat synen något på denna teori och sannolikt finns mer av resonansverkan och bearbetning i hörselnerven i innerörats hörselsnäcka, säger Helge Rask-Andersen.
– Våra studier visar att det svängande basilarmembranet i snäckans topp ser något annorlunda ut än vad man tidigare har trott.
Fotnot: Huvudförfattare är Dina Giese, doktorand hos Helge Rask-Andersen vid Uppsala universitet. Artikeln är ett samarbete mellan forskare i Kanada, Österrike och Sverige.