Modeling of Auditory System

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1 Modeling of Auditory System

2 Structure of the Auditory System
1. External Ear Ear Canal Eardrum (tympanic membrane) 4. Middle Ear Bones Cochlea Auditory(hearing) Nerve

3 Structure of the Cochlea

4 Electrical Model of Outer Ear

5 Electrical Model of Middle Ear

6 Electrical Model of Inner Ear

7 Protocol for the Modeling of Auditory System
청각 시스템의 기전 연구 발생 가능한 청각 시스템의 문제점 파악 문제점 해결을 위한 청각시스템 모델링의 활용방안 수립 기존 청각 시스템 모델 분석 새로운 청각 모델링 수립 기계 모델을 토대로 한 전기모델 정립 수립된 모델의 수학적 해석 동물 실험을 통한 모델의 검증

8 2-Dimensional Modeling of Inner Ear

9 New 2-dimensional Model for Inner Ear
Kb : BM restoring force Kih : inner hair cell stiffness Koh : outer hair cell stiffness Ks : cillia stiffness Rs : subtectorial damping Kt : elastic connection to the scala wall Rt : damping loss across Kt

10 New 2-dimensional Model for Inner Ear
유모세포 상면을 질량성분으로 첨가 내측유모세포 첨가 외측유모세포 첨가 유모세포의 상면을 질량을 가진 성분으로 가정 이명 현상의 해석을 위한 청각 시스템 모델링

11 Mathematical Interpretation of the Model
소리입력 및 반응에 대한 전달함수 계산 → 영점 및 극점 극점과 영점의 분포와 기존의 신경 조율 데이터와 비교 기저막의 입력 임피던스 계산 → 2차 다항식 2차 다항식을 위한 주파수 분포에 대한 가정 확인 102 10 103 104 105 0.0 1.1 2.2 fP(x) fZ(x) fCF(x) 10.0 f(kHz) 0.5 1.0 2.0 5.0 0.5X10-6 10-6 10-5 10-4 10-3 Allen model Kiang - moxon 신경 조율 데이터와 기저막의 위치에 따른 극점과 영점 주파수의 분포

12 FEM of a Basilar Membrane
Hubbard & Bogert 모델에서의 기저막 진폭반응 유한요소 모델에서의 기저막 진폭반응

13 Animal Experimentation
고막이 정상인 기니픽(300~450g)에 Chloralhydrate, ketamin, penthotal sodium, Urethane과 salicylate와의 이독성 실험을 통해 선정된 Urethane투여 측두골을 천자하여 정원창으로 electrode를 삽입, 천공된 중이를 막음 Electrode 삽입 방음장치 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz의 자극 주파수를 90dB의 음압으로 제시하면서 청신경 데이터 수집 Salycylate를 45mg/kg 용량으로 복강내 주입 이명을 유발시킨 후 7시간동안 관찰 CED 1401 plus Diagnosis Audio meter 수집된 데이터 FFT 분석 및 power spectrum display