人類體驗音樂和語言的方式與以前的想法不同。這是來自瑞典林雪平大學和美國俄勒岡健康與科學大學的研究人員進行的一項研究的發現。這些發現最近發表在《科學進展》雜誌上，可以改善人工耳蝸的設計。

我們是善於交際的人，我們重視聽到其他人的聲音，我們用聽力來識別和體驗人類的語言和聲音。進入外耳的聲音由鼓膜傳到螺旋形的內耳，也稱為耳蝸。耳蝸裡有外毛細胞和內毛細胞，它們是聽覺的感覺細胞。內毛細胞的”毛髮”由於聲波的作用而彎曲，通過神經向大腦傳遞信號，大腦解釋我們聽到的聲音。

安德斯-弗里德伯格和皮埃爾-哈基齊馬納測量聽覺器官的振動。資料來源：Emma Busk Winquist/林雪平大學

在過去的100年裡，我們一直認為每個感覺細胞都有自己的”最佳頻率”（對每秒聲波數量的衡量）。這個頻率能引起毛細胞的最強反應。這意味著，一個最佳頻率為1000赫茲的感覺細胞對頻率稍低或稍高的聲音的反應明顯不強烈。人們還認為，耳蝸的所有部分功能相似。然而，一個研究小組發現，對於處理頻率低於1000赫茲的低頻聲音的感覺細胞來說，情況並非如此。人類語言中的元音就屬於這一類別。

“我們的研究表明，內耳中的許多細胞同時對低頻聲音作出反應。我們相信，這使得體驗低頻聲音比其他情況下更容易，因為大腦同時接收許多感覺細胞的信息，”林雪平大學生物醫學和臨床科學系教授Anders Fridberger說。

安德斯-弗里德伯格正在進行研究。資料來源：Emma Busk Winquist/林雪平大學

科學家們認為，我們的聽覺系統的這種構造使其更加堅固。如果一些感覺細胞被損壞，還有許多其他的感覺細胞可以向大腦發送神經衝動。

林雪平大學教授Anders Fridberger。資料來源: Emma Busk Winquist/林雪平大學

不僅僅是人類語言的元音位於低頻區域：許多構成音樂的聲音也位於這裡。例如，鋼琴上的中間C的頻率為262赫茲。這些結果最終可能對有嚴重聽力障礙的人有意義。在這種情況下，目前最成功的治療方法是人工耳蝸，將電極放入耳蝸中。

“目前人工耳蝸的設計是基於這樣的假設，即每個電極應該只在某些頻率上給予神經刺激，這種方式試圖複製人們對我們聽力系統功能的看法。”Anders Fridberger說：”我們建議改變低頻的刺激方式，將更類似於自然刺激，用戶的聽覺體驗應該以這種方式得到改善。”

研究人員現在計劃研究如何將他們的新知識應用於實踐中。他們正在調查的項目之一涉及刺激耳蝸低頻部分的新方法。

這些結果來自於對豚鼠耳蝸的實驗，豚鼠在低頻區域的聽力與人類相似。