Edri Yuval, Bozovic Dolores, Yochelis Arik
Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev - Beer-Sheva, Israel.
Physics Department, Nuclear Research Center Negev - P.O. Box 9001, Beer-Sheva 84190, Israel.
Europhys Lett. 2016 Oct;116(2). doi: 10.1209/0295-5075/116/28002. Epub 2016 Nov 23.
听觉系统表现出非凡的灵敏度和频率辨别能力,这些特性依赖于一个涉及机械以及生化反应的放大过程。显示接近振荡起始(也称为霍普夫分岔)的模型对传入声音的不同频率表现出共振响应,并能解释放大现象学的许多特征。为了理解这种共振的动力学,在接近霍普夫分岔且受到两种驱动力(加性和参数性)作用的系统中研究频率锁定。包含这两种驱动项的通用振幅方程的推导使得能够研究它们对毛细胞响应的相对影响。在参数性情况下,尽管共振解是1:1频率锁定的,但它们显示出服从π相移的解的共存,这是2:1共振的典型特征。预测了从解锁到锁定解的转变具有不同特性,导致对不同类型驱动的响应呈现出平滑或突然的动力学。该理论框架提供了一个更现实的听觉系统模型,其中包含了应用驱动对内部控制参数的直接调制。这里呈现的结果可以推广到许多其他介质,包括法拉第波、化学反应和弹性驱动的心肌细胞,已知它们都表现出共振行为。