耳蜗中tip-link张力与静纤毛运动动力学研究

作者：徐旭; 马文凯; 姚文娟^*

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 71(04): 358-366.

• 静纤毛
• 变形体
• tip-link张力
• 频率特性

诠释耳蜗的主动感音放大机制一直是未解的医学难题.这种机制与耳蜗中外毛细胞顶端的静纤毛运动密切相关,静纤毛运动又受到tip-link张力与淋巴液流体力的调节.因此,研究静纤毛运动过程中tip-link张力是诠释耳蜗的主动感音放大机制的重要环节.本文把静纤毛视为变形体,基于泊肃叶流动理论并结合分布参数模型,推导了静纤毛运动的解析解.研究了盖膜剪切荷载作用下静纤毛和淋巴液相互作用的动力响应以及tip-link张力的变化规律.研究发现:当静纤毛的杨氏模量减小时,在小于峰值频率的区域,tip-link张力显著增大,f2的峰值频率减小.以往的研究将静纤毛作为刚体,势必导致低频声音信号作用减弱.当系数c=0 (无黏性阻力)时,f2频率选择特性存在;当μ=0(无压力)时,f2频率选择特性消失,因此淋巴液可能是通过在静纤毛间产生压强的方式来调节毛束的频率特性的.另外,盖膜剪切荷载频率越高,静纤毛轴弯曲越明显,发束内外域的压强差也越大.

• 单位
  上海大学; 上海市应用数学和力学研究所