ヒトの聴覚器官における振動伝達

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  • Sound transmission in human auditory system
  • ヒト ノ チョウカク キカン ニ オケル シンドウ デンタツ

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抄録

空気の疎密波である音は，鼓膜で機械的振動に変換され，耳小骨を経て，蝸牛内リンパ液へと伝達される。蝸牛内ではリンパ液を介して感覚細胞が刺激され，そこで機械振動は電気信号へと変換され，聴神経を介して脳に伝達される。この様な振動の伝達・変換プロセスを経てヒトは音を認識している。これまで，聴覚機能の解明のために，鼓膜や耳小骨，蝸牛内基底板等の振動挙動の直接観察が試みられてきた。しかし，聴覚器は側頭骨と呼ばれる硬い骨に覆われた観測し難い位置に存在し，振幅も微細であるため，その振動挙動を生理的状態で計測することが極めて困難であり，測定可能部位も限定されるため，未だに不明な点が多い。そこで本稿では，中耳および蝸牛の三次元有限要素モデルを作成し，空気中を伝播してきた音波が体内の振動に変換される過程を解析した。その結果，中耳は振動モード変化を伴いながら１kHzを中心とした穏やかなバンドパスフィルタ特性を示し，蝸牛はその内部構造により，周波数解析を行っている事が確認された。

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