图片来源：ANDREW MASON |
今天发表在《自然》杂志上的一项研究表明，一种微小的苍蝇及其非凡的听力能力可能掌握着改进助听器技术的关键。
大多数苍蝇没有任何听觉，而寄生蝇Ormia ochracea却拥有出色的定向听力，其水平仅次于人类。“我们曾认为人类是声音定位的冠军，这要归功于我们高度进化的听觉器官以及我们耳朵之间相隔达六英寸的事实，这种间隔为充分的定位线索提供了条件，”康奈尔大学神经生物学家罗恩·霍伊说。“Ormia的耳朵之间只有微小的半毫米间隔，但它已经进化出一种与其他任何动物都不同的声音定位系统。”
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这种苍蝇拥有如此出色的听力有一个非常好的理由：Ormia需要找到它寄生的蟋蟀——一种会鸣叫的蟋蟀。 这种苍蝇将幼虫 deposit 在这些蟋蟀身上，幼虫在成熟的过程中以蟋蟀组织为食。
为了测试 Ormia 的听力到底有多敏锐，霍伊和他的同事们设计了一个精密的实验。他们将这只小苍蝇拴在一个乒乓球上，乒乓球充当一个球形跑步机。球上有点，以便计算机可以跟踪球的运动，从而跟踪苍蝇的运动（见动画）。然后，研究人员从不同的位置播放人工蟋蟀的声音，并观察苍蝇的运动。他们发现 Ormia 可以检测到小至两度的方向变化。“即使是试图在拥挤的房间里辨别是谁在说话的人类也无法做得更好，”多伦多大学团队成员安德鲁·梅森评论道。
苍蝇声音定位系统的一个关键方面是它的鼓膜彼此异相跳动。“靠近声源的近耳比远耳反应更强烈，”霍伊解释说。基于这种压力差，苍蝇的大脑计算出声源的位置。人类大约在 10 微秒内完成计算，而苍蝇凭借其微小的头部，在几乎千分之一的时间内完成计算——50 纳秒。
Ormia 能够在如此微小的尺寸下发展出如此精密的听觉，这让研究人员希望他们最终能够复制苍蝇的听觉器官，从而制造出更好的助听器。他们已经开发出一种初步的原型“麦克风鼓膜”，但到目前为止，它仅在超声频率下工作。“这可能使蝙蝠的助听器效果良好，”霍伊观察到，“但我们需要一种能够响应人类听力范围内的关键频率，尤其是在语音方面的设备，并且这种设备将具有高度方向性、适合耳道并且价格实惠。”——哈拉尔德·弗兰岑