聽覺感知的非線性放大機制.pdf

1、聽覺具有極好的聲音感知能力，這種能力被認(rèn)為與主動放大過程有關(guān)。毛細(xì)胞被認(rèn)為在聽覺聲音傳感的有源放大，非線性動態(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)生機械放大效應(yīng)，并使聽覺表現(xiàn)感知的非線性特征。本研究通過物理方法，尤其是以能量轉(zhuǎn)換以及拉格朗日函數(shù)這一全新的視野對毛細(xì)胞在聽覺主動放大中的作用機理做了清晰解讀。
　　本研究首先通過對有主動力驅(qū)動的振子的非線性動力學(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)主動力可以使系統(tǒng)的振動表現(xiàn)出與聽覺系統(tǒng)類似的非線性行為。隨后我們采用能量方法，通過毛細(xì)胞感知機械刺激過程中的電能消耗來計算其所產(chǎn)生的主動力以及研究揭示纖毛的主動運動能夠產(chǎn)生與速度有關(guān)的主動力，并且發(fā)現(xiàn)在該主動力驅(qū)動下產(chǎn)生典型的Hopf放大效應(yīng)。進(jìn)一步通過對毛細(xì)胞毛束中力控離子通道開閉運行自適應(yīng)模型分析，揭示毛細(xì)胞毛束的自適應(yīng)開閉提供了所揭示的與速度有關(guān)的自適應(yīng)主動力。最后，我們提出了用拉格朗日方程，