حساسیت شگفت‌آور گوش به اصوات ضعیف، از سلول‌هایی دارای برآمدگی مو مانندی در گوش داخلی ناشی می‌شود. سازوکار دقیق آن به صورت راز باقی مانده، اما آزمایش اخیر نشان می‌دهد چگونه ارتعاشات خودبخودی در این سلول‌های مویین با سیگنال‌های مکانیکی ضعیف متناوب همگام می‌شوند.

آن طور که در فیزیکال ریویو لترز آمده، مشاهدات نشان می‌دهند که سلول‌های مویین می‌توانند از طریق تغییر زمانبندیِ (یا فاز) ارتعاشات داخلی خود به اصوات پاسخ دهند.

گوش داخلی حاوی هزاران سلول مویین است که هر کدام «بسته مویین» از برآمدگی‌ها دارند. امواج صوتی پس از ورود به گوش می‌تواند بسته مویین را مرتعش و آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند و به مغز بفرستد. آن‌چه هنوز توضیح داده نشده، این نکته است که ضعیف‌ترین اصوات چگونه تشخیص داده می‌شوند، زیرا این اصوات ارتعاشاتی را تحریک می‌کنند که پایین‌تر از نویز زمینه گرمایی گوش هستند. شاید پاسخ «تقویت فعال» باشد. آزمایش‌های قبلی در شرایط آزمایشگاهی دریافتند که بسته‌ها به طور خودبخودی با یک راهبر داخلی نوسان می‌کنند و این حرکت می‌تواند با یک ورودی خارجی کوچک همگام شود.

یوتانا رونگتومسکول (Yuttana Roongthumskul)  و همکارانش از دانشگاه کالیفرنیا – لس‌انجلس، آزمایش‌های جدیدی را بر بسته‌های مویین متعلق به سامانه شنوایی غوک بزرگ آمریکایی انجام داده‌اند. بر خلاف مشاهدات قبلی که بر پاسخ دامنه متمرکز بود، این گروه فاز نوسانات خودبخودی بسته را با یک فیبر شیشه‌ای لرزان تحریک کردند. داده‌های دوربین سرعت بالا درجه همگامی بسته‌ها را با سیگنال محرک نشان داد. برای اینکه تحریک‌ها نسبتا قوی باشند، اختلاف فاز حرکات فیبر و بسته ثابت بود (یعنی در حالت قفل فازی بودند). اما برای تحریک‌های ضعیف‌تر، بسته‌های مو «لغزش فازی» داشتند مثل اینکه به شکل موقتی همگامی از بین می‌رفت و دوباره به دست آمد. نویسندگان باور دارند این همگامسازی متناوب که در آنسامبل سلول‌ها رخ می‌دهد، مدل احتمالی است برای حساسیت در حدود پایین‌تر شنوایی.

منبع: The Hairs Rustling in Your Ears

مرجع: Phase Slips in Oscillatory Hair Bundles