الهام از مگس انگلی برای ساخت سمعک

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

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

محققان دانشگاه تورنتو معتقدند این مگس‌ها گوش‌های بسیار تخصصی‌شده‌ای دارند که دقیق‌ترین شنوایی جهت‌دار را در میان سایر حیوانات از آن خود کرده است. مکانیسمی که باعث می‌شود شنوایی آنها به طور استثنایی کار کند، دانشمندان را بر آن داشته تا با الهام از آن، در تولید فناوری‌های مختلفی از آن استفاده کنند، مانند میکروفون‌های کوچک جهت‌دار که از آنها در تولید سمعک استفاده می‌شود.

گوش‌های این مگس برخلاف گوش بیشتر حیوانات به یکدیگر متصل است. یک جفت پرده گوش از طریق مفصلی خم‌شو به هم متصل شده‌اند. زمانی که یکی از پرده‌ها با صدا تحریک می‌شود، ارتعاشات ایجاد شده در امتداد پرده دوم هم حرکت و آن را نیز مرتعش می‌کند. این زمان تأخیر ایجاد شده به مگس در تشخیص جهت صدا کمک می‌کند.

این توانایی قابل ملاحظه به مگس کمک می‌کند تا صداهای جیرجیرک‌های نر را جهت‌یابی کند. مگس Ormia ochracea نوعی انگل است. انواع ماده، تخم‌های خود را در بدن جیرجیرک ها پنهان می‌کنند. لارو این مگس، جیرجیرک را زنده‌زنده می‌خورد تا رشد کند.

از نظر مهندسان علم شنوایی، این مکانیسم که شنوایی مگس Ormia ochracea را بی‌نظیر کرده است، نمی‌توان به راحتی به فناوری جدیدی ترجمه کرد. یکی از چالش‌های مهمی که مهندسان هنگام ساخت سمعک‌های پیشرفته با آن مواجهند، مشکل «اثر مهمانی شبانه» است.

در واقع، اثر مهمانی شبانه، پدیده‌ای در روان‌شناسی و شنوایی‌شناسی است به طوری که فرد می‌تواند توجه شنوایی خود را به یک محرک خاص معطوف کند و دیگر محرک‌ها را فیلتر کند، همانطور که فرد در یک مهمانی شلوغ می‌تواند با شخص دیگر گفت‌وگو کند و به بقیه صداهای مزاحم توجهی نکند.

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

گوش‌های مگس Ormia ochracea عملکرد انتشار فضایی به منظور پوشش را انجام نمی‌دهند. تست‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهند که این مگس را می‌توان با ایجاد اختلال در صداهای اطراف، از هدف مورد نظر دور کرد.

صدای انحرافی که بیشتر یک‌طرفه است، با مسدود کردن ارسال سیگنال به آن گوش، نوعی توهم شنیداری ایجاد می‌کند. چنین اتفاقی، مگس را گیج می‌کند که سیگنال ارسالی از کدام نقطه فرستاده می‌شود بنابراین، با این کار می‌توان مگس را از صدای واقعی جیرجیرک دور کرد.

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

مترجم: ندا اظهری