電気チューニング

電気的チューニングは、長い蝸牛を持たないカエルや爬虫類などの脊椎動物が音を判別するメカニズムである。哺乳類は長い蝸牛を持ち、機械的チューニングなどのメカニズムによって異なる音を区別することができる。機械的チューニングでは、有毛細胞の不動毛の硬さと長さによって、特定の細胞が特定の種類の刺激に反応するのに最も適したものになる。長い蝸牛を持つ動物の基底膜も、異なる周波数の音に反応して膜に沿った異なる場所で振動する。爬虫類の耳には長い蝸牛がないため、電気的チューニングは音の違いを知覚するための代替メカニズムを提供する。

電位依存性カルシウムチャネルとカルシウム感受性K ⁺チャネルの組み合わせにより、細胞は電圧の振動を設定し、脱分極刺激に反応して振動します。Ca ++^が細胞内に侵入して脱分極させ、K ⁺チャネルを開いてK ^{+ が}細胞を出て過分極できるようにします。細胞からのK ^{+の流出が遅れるため、電圧は上昇しますが、その後K +}の流出とともに細胞は膜電位を超え、過分極します。細胞によってK ^{+ の流出の遅延が異なるため、電圧は異なる周波数で振動します。遅延は0.7} msと短く、150 msと長くなる可能性がありますが、Ca ^{2+ の}流入は常に約1 ms以内に発生します。^{[1]したがって、K +}の流出の遅延時間を変えることで、細胞のイオン濃度を特定の周波数で振動させることができます。振動周波数が高い細胞は高周波数の音に最もよく反応し、振動周波数が低い細胞は低周波の音に最もよく反応します。特定の音に最もよく共鳴する細胞が、脳に音の周波数を伝えます。高周波刺激に反応する有毛細胞は特定のニューロンに情報を送り、その情報は脳内で分離されたままです。したがって、異なる有毛細胞からのすべての情報が同一のニューロンまたはニューロン群に集中した場合のように、音の周波数に関する情報が失われるのではなく、保存されます。