전기 튜닝

Electrical tuning

전기적 튜닝은 긴 칼레아가 부족한 개구리, 파충류 등 척추동물이 소리를 차별하는 메커니즘이다. 포유류들은 긴 골반을 가지고 있고, 머리카락 세포의 뻣뻣함과 길이가 특정 유형의 자극에 반응하는 특정 세포를 가장 적합하게 만드는 기계적인 튜닝과 같은 메커니즘에 의해 다른 소리를 구별할 수 있다. 긴 동충류를 가진 동물의 기저세포막도 각기 다른 주파수 소리에 반응하여 그 막을 따라 다른 위치에서 진동한다. 파충류 귀에는 긴 달팽이가 없기 때문에, 전기 튜닝은 소리의 차이를 인지하는 대안적인 메커니즘을 제공한다.

전압에 의한 칼슘 채널과 칼슘에 민감한 K+ 채널의 조합으로, 세포는 탈극화 자극에 대응하여 전압과 진동에 진동을 설정한다. Ca는++ 세포에 들어가 탈극화하여 K가+ 나갈 수 있는 K 채널을+ 열고 세포의 극성을 부린다. 세포에서 K의+ 출구가 지연되기 때문에 전압은 증가하지만, K의+ 출구와 함께 세포가 막 전위를 오버슈팅하여 과극화한다. 다른 셀들은 K가+ 떠나는 지연을 가지고 있고 따라서 전압은 다른 주파수에서 진동한다. 지연은 0.7 ms 또는 150 ms 정도로 짧을 수 있지만++, Ca 입력은 항상 약 1 ms 내에서 이루어진다(Fettiplace, 1987). 따라서 K가+ 떠나는 지연 길이를 변화시킴으로써 세포의 이온 농도는 특정 주파수에서 진동할 수 있다. 진동 주파수가 높은 셀은 고주파 소리에 가장 잘 반응하는 반면, 낮은 주파수를 가진 셀은 저주파 소리에 가장 잘 반응한다. 어떤 세포가 주어진 소리에 가장 잘 공명하는지 뇌에게 소리의 주파수를 알려준다. 고주파 자극에 반응하는 모발세포는 특정 뉴런에 정보를 전달하며, 정보는 뇌에서 분리되어 있다. 따라서, 다른 머리카락 세포의 모든 정보가 동일한 뉴런이나 뉴런의 그룹에 융합될 경우처럼 손실되기보다는 음의 주파수에 대한 정보가 보존된다.

참조