圖片來源：ANDREW MASON |
今天發表在《自然》雜誌上的一項研究表明，一種微小的蒼蠅及其非凡的聽力能力可能掌握著改進助聽器技術的關鍵。
大多數蒼蠅沒有任何聽覺，而寄生蠅Ormia ochracea卻擁有出色的定向聽力，其水平僅次於人類。“我們曾認為人類是聲音定位的冠軍，這要歸功於我們高度進化的聽覺器官以及我們耳朵之間相隔達六英寸的事實，這種間隔為充分的定位線索提供了條件，”康奈爾大學神經生物學家羅恩·霍伊說。“Ormia的耳朵之間只有微小的半毫米間隔，但它已經進化出一種與其他任何動物都不同的聲音定位系統。”
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
這種蒼蠅擁有如此出色的聽力有一個非常好的理由：Ormia需要找到它寄生的蟋蟀——一種會鳴叫的蟋蟀。 這種蒼蠅將幼蟲 deposit 在這些蟋蟀身上，幼蟲在成熟的過程中以蟋蟀組織為食。
為了測試 Ormia 的聽力到底有多敏銳，霍伊和他的同事們設計了一個精密的實驗。他們將這隻小蒼蠅拴在一個乒乓球上，乒乓球充當一個球形跑步機。球上有點，以便計算機可以跟蹤球的運動，從而跟蹤蒼蠅的運動（見動畫）。然後，研究人員從不同的位置播放人工蟋蟀的聲音，並觀察蒼蠅的運動。他們發現 Ormia 可以檢測到小至兩度的方向變化。“即使是試圖在擁擠的房間裡辨別是誰在說話的人類也無法做得更好，”多倫多大學團隊成員安德魯·梅森評論道。
蒼蠅聲音定位系統的一個關鍵方面是它的鼓膜彼此異相跳動。“靠近聲源的近耳比遠耳反應更強烈，”霍伊解釋說。基於這種壓力差，蒼蠅的大腦計算出聲源的位置。人類大約在 10 微秒內完成計算，而蒼蠅憑藉其微小的頭部，在幾乎千分之一的時間內完成計算——50 納秒。
Ormia 能夠在如此微小的尺寸下發展出如此精密的聽覺，這讓研究人員希望他們最終能夠複製蒼蠅的聽覺器官，從而製造出更好的助聽器。他們已經開發出一種初步的原型“麥克風鼓膜”，但到目前為止，它僅在超聲頻率下工作。“這可能使蝙蝠的助聽器效果良好，”霍伊觀察到，“但我們需要一種能夠響應人類聽力範圍內的關鍵頻率，尤其是在語音方面的裝置，並且這種裝置將具有高度方向性、適合耳道並且價格實惠。”——哈拉爾德·弗蘭岑