性能特性

2023

2023 年 2 月 11 日星期六 总统研讨会 上午 8:00 - 下午 12:00 海洋宴会厅 5-12 总统研讨会： 主席：哥伦比亚大学 Elizabeth Olson 本次研讨会旨在传达耳朵的基本奇妙之处，以及耳朵和大脑如何共同提供我们的听觉。了解健康耳朵和听觉大脑的运作是理解声音感知如何失效的关键。会议以物理学家 Christopher Shera 关于耳蜗敏感性思想的历史发展的演讲开始。耳蜗动态处理专家 Karl Grosh 将回顾耳蜗力学。Laurel Carney 将讨论耳蜗动力学如何影响神经对声音（包括语音）的反应。Raymond Goldsworthy 将讨论人工耳蜗的历史如何促成现代设备的出现。患有听力损失的作曲家 Richard Einhorn 将讨论他与听力损失的经历，并分享他对现代助听器和个人声音放大系统的了解。最后，黛巴拉·图西将介绍听力损失对全球的影响以及为改善可及性所做的努力。听力是交流的基础。听力损失的影响以及听力修复的影响是深远的。这次研讨会是对这段历史的一次快速回顾 — — 从历史到基础，再到可以、应该和可以做些什么来解决听力健康问题。耳朵、眼睛和 ARO：不同时代的耳蜗功能 Christopher Shera，南加州大学 内耳的耳蜗将空气传播的压力波转换成神经冲动，大脑将其解释为声音和语音。耳蜗是一种蜗牛形状的电液机械信号放大器、频率分析仪和换能器，具有令人惊叹的性能特性，包括对亚原子位移的灵敏度和微秒级的机械响应时间；跨越三个数量级频率的宽带操作；以及 120 dB 的输入动态范围，对应信号能量的百万倍变化。所有这些并非采用最新的硅技术，而是依靠自我维持的生物组织实现的，而生物组织大部分是咸水。耳朵是如何做到的？本演讲将回顾我们认为了解的一些耳蜗工作原理，以及这些想法和 ARO 是如何随着时间而变化的。耳蜗力学综述 Karl Grosh，密歇根大学 哺乳动物的耳蜗对传入的声学信号进行实时时频分析，并将该信息传输到大脑进行处理。正常听力依赖于该器官的机械、电和声学（流体）域精心协调的三部分响应。哺乳动物耳蜗的外毛细胞 (OHC) 是主动过程的纽带，这些过程产生了非线性、生物学上脆弱的耳蜗响应允许声音的感觉和系统在百万倍的激励水平变化下存活。然而，实现这一结果的生物机电反馈控制算法仍未完全理解。在本次演讲中，我们将回顾耳蜗的基本结构功能关系以及将这些基本构建块（例如 OHC 电动性和 OHC 毛束机电转换）转化为生理驱动的完整数学模型的过程。我们将介绍建模的基本挑战，包括三维线性和非线性模型的有效时域模拟。我们讨论并举例说明（通过数值实验）可以改变和研究生物物理相关的模型元素的方式，以解决耳蜗生物物理学的核心问题，例如躯体运动在耳蜗放大中的作用、声发射中的可能流体路径以及耳蜗中的基本非线性。这些实验的最终目标是确定