細胞の粘弾性特性を考慮に入れた蝸牛内振動増幅メカニズムの解明

考虑到细胞的粘弹性特性，阐明耳蜗内振动放大机制

• 批准号: 15790927
• 负责人: 菅原 路子
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15790927/
• 关键词: 聴覚; 外有毛細胞; 粘弾性特性; 周波数弁別機能; コルチ器; 数値解析

内耳蝸牛内のコルチ器は,音の機械振動を電気信号に変換し,聴神経を介して脳へと伝える働きを有する.その際,コルチ器内に存在する聴覚の感覚細胞である外有毛細胞は,機械信号を増幅すると考えられおり,このような増幅振動メカニズムが聴覚の鋭敏性の源である可能性が高い.これまで,実験・数値解析の両面からメカニズム解明が試みられており,近年は特に,数値解析による解明が主として行われてきた.これまで構築されてきたコルチ器の数値解析モデルの特徴は,蝸牛内各部位の機械的特性を弾性と仮定しているところにある.しかし一方で,コルチ器を構成する外有毛細胞は,粘弾性特性を有することが報告されている.従って,より現実に近い数値解析を行うためには,コルチ器のモデル化にあたり,コルチ器各部位の粘弾性特性を考慮に入れる必要がある.そこで本研究では,まず初めに粘弾性特性が既知であるシリコンゴムに対し,昨年度構築した粘弾性特性計測システムを用い,粘弾性特性を計測した.さらに計測値を既知の値と比較した結果,本システムを用いた計測方法は粘弾性特性計測に有用であることが確認された.次に外有毛細胞の粘弾性特性を計測するとともに,それを考慮に入れた細胞振動モデルを構築した.そして,振動の周波数応答を解析した結果,特に細胞の粘性が大きく寄与し,高周波数ほどみかけの硬さが増すことがわかった.蝸牛は周波数弁別機能を有し,高周波数を感知する基底回転側の細胞ほど大きな力を発生すると予測されているが,これには細胞の粘性特性も関与していることが示唆された.

The inner ear snail's internal organs respond to electrical signals generated by sound and vibration, and the inner ear snail's internal organs respond to electrical signals generated by sound and vibration. The possibility of the existence of a sensitive cell in the organ is high, and the possibility of a sensitive source of the mechanical signal is high. In recent years, there have been special problems in numerical value analysis. The characteristics of the snail are determined by the mechanical properties of the various parts of the snail. The structure of hair cells and the viscous properties of hair cells are reported in this paper. However, in reality, near numerical value analysis is required, and in the process of making the copper mold, it is necessary to take into account the viscosity characteristics of each part of the copper mold. In this study, the viscosity characteristics of the first phase of the study were measured. The measurement method is useful for viscosity measurement. The viscosity characteristics of the outer hairy cells were measured, and the vibration of the cells was considered. In addition, the analysis results of vibration frequency response show that the viscosity of cells increases greatly, and the hardness of high frequency response increases greatly. Snail cycle number function, high cycle number perception, basal gyrus side of the cell, large force generation, prediction, this cell viscosity characteristics, and so on.