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布拉格IOCB开发的耳朵计算机模型可能有助于改善人工耳蜗
发布时间：2023-11-23 15:53:00编辑：桑菊保来源：
来自捷克科学院有机化学和生物化学研究所以及奥地利人工耳蜗公司MED-EL 的 Pavel Jungwirth 教授及其同事提出了一个完整的耳朵计算机模型。它可以用来模拟包括人类在内的哺乳动物从外耳一直到听觉神经的听力。他们的研究结果最近发表在《听力研究》杂志上。该模型不仅将有助于对人耳的进一步研究，还可能有助于改进和更好地调整包括人工耳蜗在内的听力障碍人士的补偿装置。
这种详细的耳朵计算模型基于听力生理学和分子原理的最新知识，将使研究听力障碍成为可能，无论它们是由遗传还是外部因素引起的。它还将使专家能够更多地了解各种形式的听力障碍的详细机制，并可能为改进助听器和人工耳蜗开辟道路。这也是因为当前的计算机模型使得获得难以通过实验获得的数据成为可能。对人耳进行侵入性测量几乎是不可行的，唯一的选择是动物模型。这再次证明了这样一个事实：计算机建模可以提供对实验无法解决的特定问题的洞察，并且可以增进我们对整个系统的理解。
外周听觉系统的新计算机模型详细描绘了声音如何在中耳和内耳转化为机械振动。然后，它模拟这些振动如何触发耳蜗外毛细胞和内毛细胞中的电信号，以及这些信号如何通过神经递质的作用转化为耳蜗神经中的电脉冲。然后这些信号被转移到中枢神经系统。
为什么帕维尔·荣格沃斯 (Pavel Jungwirth)开始的研究乍一看在主题上不符合他的研究小组的科学范围?“这是疯狂和个人原因的混合体， ”他说道并解释道：“我的小儿子马特伊有严重的听力障碍，我想了解更好的听力原理。” 此外，我意识到耳朵中的信息传输是由钙离子和钾离子的通量介导的，这正是我的研究小组的研究方向。'
Pavel Jungwirth 承认，2011 年，当他开始这个项目时，他也许天真地认为这是一份最多两三年的工作。这一切都始于他开始与 MED-EL 公司的 Pavel Mistrík 合作，该公司使用计算机模型开发人工耳蜗。最终，这项研究仅用了十二年就成功完成，这要归功于 Ondřej Ticháček 的关键贡献，Pavel Jungwirth 是一位才华横溢且勤奋的学生，他表示。
新发布的耳朵计算机模型在编程语言和数值计算环境 MATLAB 中实现，现已向广大科学界开放。这意味着任何有兴趣模拟不同类型的听力障碍或寻找如何通过助听器或人工耳蜗更好地补偿听力障碍的方法的人都可以使用它。
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