我是中科院神經所聽覺系統(tǒng)發(fā)育再生研究組的孫雨薇，我們能夠聆聽美妙的背景音樂和演講，都離不開位于我們臉旁側的一個小小的器官——耳朵，下面我來帶領大家一同走進耳朵里的世界。
耳朵，作為我們將外界和大腦相連接的一個轉換器，承擔著接收并傳遞聲音的重要作用。那么它所轉化的對象——聲音，一般用來衡量它的單位叫做頻率，可以認為是物體每秒鐘振動的次數(shù)。
請問大家知道我們人類所能夠感知的音頻范圍是多少嗎？答案是20到2萬赫茲，也就是說我們人類并不能感受到所有的音頻范圍，比如我們感受不到0到20赫茲的次聲波，也感受不到大于兩萬赫茲的超聲。
而生存在黑暗環(huán)境中的蝙蝠，他們能夠感受超聲，甚至它的聽力可以取代它的視力，從而在黑暗的環(huán)境定中得到良好的生存，發(fā)明雷達的靈感就是來源于蝙蝠的聽力功能。
我們是如何去感知這20赫茲到2萬赫茲的聲音的呢？
我先來簡單介紹一下我們用來感受聲音的耳朵的結構。我們的耳朵分為外耳、中耳和內耳。
在鼓膜以外的中耳和內耳負責聲音轉換，中耳在我們聽覺傳輸過程中起到換能和增壓的作用，通過鼓膜將聲能轉化為機械能，經聽骨鏈傳遞，再由鐙骨底板將機械能轉化為內耳的液態(tài)能。
內耳由耳蝸和前庭器官組成，其中前庭主要負責平衡，可分為三個半規(guī)管。而耳蝸是主要負責感受聲音的聽覺器官。
為了便于大家理解，我這里有一個內耳的結構模型，較大的部分是前庭器官，它有三個相互垂直的半規(guī)管，然后這個像蝸牛一樣的就是耳蝸，當我們把它刨開來看，中間這個小球狀結構被稱為柯蒂氏器，其主要組成細胞類型有毛細胞和支持細胞，毛細胞負責轉換聽力。
我們的耳朵里有兩種類型的毛細胞，一種是外毛細胞，另外一種是內毛細胞。外毛細胞起到放大聲音的過程，而內毛細胞則是主要起到接收聲音的功能。在人類中我們有12000多萬個毛細胞和3500個內毛細胞。已經被證實的是，從出生到死亡，我們的聽力是不斷在衰減的，也有人提出我們的毛細胞一生中震動的次數(shù)是有限的，所以大家在年輕的時候要盡量保護自己的耳朵?。?/p>
大家可能比較關心我們是怎樣聽到聲音，最后到我們的大腦里面，形成我們可以理解的詞語、音樂的。
當外界的聲音進入耳朵里面時，聲波通過耳蝸的震動變成機械能，由于耳蝸里有很多淋巴液，這種震動的機械能最終變成液態(tài)震動的能量，帶動內耳里的面蓋膜這個結構不斷地牽拉、帶動外毛細胞震動，最后帶動內毛細胞震動，而內毛細胞則把這種振動變成了電能，也就是我們所熟悉的電信號，電信號進一步傳導到神經元和更高級的大腦皮層，大腦的聽覺皮層能夠將這種信號翻譯成我們可以理解的一句話，或者是一段音樂。
在顯微鏡下，我們能夠觀察到毛細胞在聽到聲音的時候會隨著聲波一起有規(guī)律地震動。
為什么我們聽到聲音之后能夠分辨出來這種音樂的音調，比如是女高音，還是女低音？這也歸功于我們小巧的耳蝸的作用。耳蝸這個螺旋結構，最底部被稱為底部螺旋，最上面則是頂部螺旋。底部螺旋感受高頻的震動，頂部螺旋則感受低頻振動。在我們聽一段音樂的時候，我們小小的耳朵里已經發(fā)生了激情澎湃的反應。
不可忽視的除了耳蝸以外，還有前庭的三個互相垂直的半規(guī)管，它在耳朵里發(fā)揮的功能主要是感受機體的平衡覺，我們平時在電視上看到的體操運動員，還有賽車手都是通過前庭器官來感受平衡的。舉個例子，我們坐船的時候，在海上可能會有一種顛簸的感覺，也是因為我們耳朵里面的半規(guī)管，它在顛簸搖晃的時候，受到不尋常的刺激，便有暈船的感覺。
據(jù)世界健康組織統(tǒng)計，全世界約有5%的人群受到不同程度的聽力損傷，其中約3200萬都是兒童，那么我們聽覺領域里面一個很難的科學問題就是如何去再生出毛細胞，從而幫助兒童患者恢復聽力，這也是我們這群青年科學研究者想要致力于找出的方法，我們的研究道路是漫長的。
而對于大眾，保護自己的聽力要從生活中的點點滴滴做起。我們大家都喜歡聽音樂，當長時間佩戴耳機后，記得讓耳朵放松一下，如果是在比較高強度的聲音刺激環(huán)境工作的人，也要注意佩戴耳塞來保護自己的耳朵，當然還要提醒一點，大家平時清潔耳垢的時候不要太用力，當心損傷到鼓膜，耳朵里每一個小小的結構受到損傷都會造成我們聽力的損失，所以保護耳朵，從自己做起。而現(xiàn)在有許多老年人也飽受聽力受損、聽覺下降的問題，也可以選擇佩戴助聽器和人工耳蝸來改善。
來源：中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所
