蝸牛(かぎゅう)は耳で何をするのか?
音の受容と変換
外耳・中耳を通って入ってきた音波は鼓膜を振動させ、耳小骨(槌骨・砧骨・鐙骨)を動かします。その振動は液体で満たされた蝸牛へ伝わります。
周波数解析
蝸牛内の基底膜は長いリボン状で、部位ごとに柔軟性が異なります。高周波は基底膜の基部で、低周波は頂部で振動し、音の周波数を分離します。
毛細胞の活性化
基底膜には感覚毛細胞が並んでおり、振動により機械的刺激を受けて電気信号に変換されます。この過程を機械感覚転換(機械的トランスダクション)と呼びます。
聴覚神経への伝達
毛細胞が生成した電気信号は聴覚神経を通じて脳へ送られ、脳は信号を音の強さや高さとして認識します。
トノトピックマップ(周波数マッピング)
毛細胞は基底膜に沿って配置されており、特定の周波数に対応した位置で活動します。これにより脳はどの毛細胞が刺激されたかで音のピッチを判別できます。
音源定位への貢献
蝸牛は左右の耳から届く音の到達時間や強さの微妙な差を脳が利用できるようにし、音がどの方向から来たかを判断する手がかりを提供します。
まとめ
蝸牛は音波を電気信号に変換し、脳へ伝えることで、私たちがさまざまな音を認識・解釈できるようにします。
