الهام از مگس انگلی برای ساخت سمعک

دانشمندان امیدوارند که با کمک مکانیسم شنوایی در گونه ای مگس بتوانند نسل بعدی حسگرهای شنوایی را ابداع کنند.

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از UPI، محققان بر این باورند «Ormia ochracea«، مگس زرد رنگ و کوچکی که شب ها پرواز می کند و بومی مکزیک و آمریکای جنوبی است، قدرتمندترین حس شنوایی جهت دار را در میان حیوانات دارد.

گوش این گونه مگس ها به حدی قدرتمند است که دانشمندان امیدوارند با الهام از آن بتوانند نسل جدید سمعک ها را تولید کنند. اما با وجود این، محققان معتقدند که به رغم قوی بودن شنوایی این مگس ها، مکانیسم شنوایی آنها محدودیت هایی نیز دارد.

محققان دانشگاه تورنتو معتقدند این مگس ها گوش های بسیار تخصصی شده ای دارند که دقیق ترین شنوایی جهت دار را در میان سایر حیوانات از آن خود کرده است. مکانیسمی که باعث می شود شنوایی آنها به طور استثنایی کار کند، دانشمندان را بر آن داشته تا با الهام از آن، در تولید فناوری های مختلفی از آن استفاده کنند، مانند میکروفون های کوچک جهت دار که از آنها در تولید سمعک استفاده می شود.

گوش های این مگس برخلاف گوش بیشتر حیوانات به یکدیگر متصل است. یک جفت پرده گوش از طریق مفصلی خم شو به هم متصل شده اند. زمانی که یکی از پرده ها با صدا تحریک می شود، ارتعاشات ایجاد شده در امتداد پرده دوم هم حرکت و آن را نیز مرتعش می کند. این زمان تأخیر ایجاد شده به مگس در تشخیص جهت صدا کمک می کند.

این توانایی قابل ملاحظه به مگس کمک می کند تا صداهای جیرجیرک های نر را جهت یابی کند. مگس Ormia ochracea نوعی انگل است. انواع ماده، تخم های خود را در بدن جیرجیرک ها پنهان می کنند. لارو این مگس، جیرجیرک را زنده زنده می خورد تا رشد کند.

از نظر مهندسان علم شنوایی، این مکانیسم که شنوایی مگس Ormia ochracea را بی نظیر کرده است، نمی توان به راحتی به فناوری جدیدی ترجمه کرد. یکی از چالش های مهمی که مهندسان هنگام ساخت سمعک های پیشرفته با آن مواجهند، مشکل «اثر مهمانی شبانه» است.

در واقع، اثر مهمانی شبانه، پدیده ای در روان شناسی و شنوایی شناسی است به طوری که فرد می تواند توجه شنوایی خود را به یک محرک خاص معطوف کند و دیگر محرک ها را فیلتر کند، همانطور که فرد در یک مهمانی شلوغ می تواند با شخص دیگر گفت وگو کند و به بقیه صداهای مزاحم توجهی نکند.

محققان به دنبال آن هستند که چگونه می  توان سمعکی طراحی کرد که صدای هدف و مورد نظر را در محیطی شلوغ جدا کند. در انسان ها، مغز و سیستم شنوایی با هم کار می کنند تا بتوانند توجه را به سمت صداهای موضعی جلب کنند. به این توانایی، «انتشار فضایی به منظور پوشش» اطلاق می شود.

گوش های مگس Ormia ochracea عملکرد انتشار فضایی به منظور پوشش را انجام نمی دهند. تست های آزمایشگاهی نشان می دهند که این مگس را می توان با ایجاد اختلال در صداهای اطراف، از هدف مورد نظر دور کرد.

صدای انحرافی که بیشتر یک طرفه است، با مسدود کردن ارسال سیگنال به آن گوش، نوعی توهم شنیداری ایجاد می کند. چنین اتفاقی، مگس را گیج می کند که سیگنال ارسالی از کدام نقطه فرستاده می شود بنابراین، با این کار می توان مگس را از صدای واقعی جیرجیرک دور کرد.

این گونه مگس ها دقت بسیار بالایی دارند که قادر به شناسایی صدای جیرجیرک است اما پرداخت هزینه آن، تمرکز روی مجموعه ای از اطلاعات محدود است.

مترجم: ندا اظهری

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: نسرین صادقی