1.     Giới thiệu:

          Khi nghĩ đến tai, ta nghĩ đến phần dính vào 2 bên đầu. tuy nhiên đây chỉ là 1 phần của 1 bộ máy sinh hôc phức tạp cho phép chúng tao nghe ất cả các loại âm thanh, và quan trong hơn là sẽ có đáp ứng phù hợp. phần ngoài nhất có thể thấy được là tai ngoài. Phần còn lại gồm có tai giữa và tai trong được đặt trong xương thái dương bên trong sọ. xương thái dương có thể được cảm nhận ngay bên dưới tai ngoài. Các cấu trúc không thám sát được là những cấu trúc nhỏ và quan trong làm cho các nghiên cứu về tai đầy thách thức.

2.     Độ nhạy của tai:

Độ nhạy cảm của tai thường được mô tả bằng thuật ngữ “ngưỡng” (threshold).  Ngưỡng là độ lớn của áp lực sóng âm mà 1 người có thể nghe được. để xác định ngưỡng, quan trọng là âm phải được truyền trong một môi trường hoàn toàn yên tĩnh vì bất kỳ âm thanh nào của môi trường cũng làm ảnh hưởng kết quả đo đạc.

Định nghĩa này cho thấy nếu tăng độ lớn của âm theo hệ số 10 sẽ làm tăng thang âm lên 20 theo thang decibel. Định nghĩa này là kết quả của năng lượng âm tỉ lệ với bình phương độ lớn của sóng âm. Thang logarith rất hữu dụng vì với khoảng nghe rộng của tai người, nơi mà độ lớn của âm thay đổi hơn 1 triệu lần (từ âm rất nhẹ có thể nghe được đến âm lớn nhất có thể gây tổn thương). Năng lượng trên mỗi đơn vị diện tích (hay còn gọi là cường độ) đi vào tai từ 1 sóng âm với độ lớn P tỉ lệ với P2 và có đơn vị . Trong không khí, ngưỡng nghe  tương ứng với Ngưỡng kích thích âm tùy theo tần số. Hình 2 biểu diễn đường cong ngưỡng nghe của người bình thường (audiogram). Ngưỡng nghe tăng lên ở tần số thấp và cao. Dưới 20 Hz, âm thanh rất khó nghe, có thể nói  là không thể nghe ở mức dưới tần số này. Tùy theo tiền căn và tuổi của từng người, ngưỡng nghe có thể tăng lên ở các tần số cao hơn. Khoảng mà con người có thể nghe được lý tưởng nhất là 20 Hz đến 20kHz,  nhưng cũng khác nhau rất nhiều giữa người này với người khác. Trong thực tế, giới hạn trên của ngưỡng nghe giảm rất nhiều ở người nghe kém liên quan tới tuổi tác. Cách thức (hình dạng) mà đường cong ngưỡng nghe của 1 người khác với đường cong  ngưỡng nghe của nhóm dân số có sức nghe bình thường được gọi là đường biểu diễn của thính lực của người đó.

Quá trình dẫn truyền hiệu quả trong từng cấu trúc của tai do hệ thần kinh trung ương điều khiển. Tai ngoài có thể định hướng về phía nguồn âm (hay ra xa) bằng cử động của đầu, vì vậy độ lớn của  âm vào tai được kiểm soát. Tai giữa, chịu trách nghiệm dẫn truyền âm thanh đến tai trong, gồm 2 cơ giúp kiểm soát độ lớn của âm thanh đi qua tai giữa. Tai trong là đích đến của đường thần kinh (hướng tâm) kiểm soát các tế bào cảm giác. Cùng với 3 hệ thống nhỏ hơn, nó mã hóa các tín hiệu thần kinh từ dây thính giác đến nhân thần kinh tiếp theo của đường dẫn truyền thính giác. Kiểm soát của hệ thần kinh trung ương có tác dụng giới hạn và tăng kích thích âm đến các cơ quan nhận cảm của tai trong khi cần thiết, và  nó cũng cho thấy tầm quan trong của  việc giữ mức kích thích phù hợp.

4. Tai ngoài:

Tai ngoài bao gồm vành tai, loa tai và ống tai ngoài (H1). Hình dạng của tai ngoài  giống 1 cái ống to dần về phía ngoài. Kết quả của hình dạng này là âm  dẫn truyền kém hơn ở tần số tới hạn tùy theo độ dài ống tai và vùng cắt ngang của ống tai và loa tai. Tần số này ở tai người là 1-2 kHz. Ngoài ra, đôi khi có sự rung của ống tai ở tần số 5-7 kHz, khi đó ống tai có chức năng giống 1 cơ quan hình ống và tăng nhẹ dẫn truyền âm ở các tần số này. Một vài động vật có thể nhúc nhích vành tai để định hướng về phía nguồn âm. Ở người, vành tai tương đối cố định, hiệu ứng chặn âm thanh của đầu ở vùng giữa 2 tai và sự nhiễu âm quanh đầu giúp cho não nhận biết âm phát ra từ đâu. Gợi ý về tăng nguồn âm cũng có thể được cung cấp bởi phản xạ âm từ bề mặt cong của vành tai, vành  giúp chúng ta xử lý tín hiệu âm.

5. Tai giữa:

Tai giữa là 1 khoang giữa màng nhĩ (màng nhĩ đóng kín ống tai ngoài) và cửa sổ bầu dục mở vào trong ốc tai nhưng chứa dịch ở trong nó. (H1). Về cấu trúc, tai giữa ở 2 bên tai có 1 chuỗi xương con gồm 3 xương (búa, đe, đạp), nối kết cấu trúc tai ngoài và tai trong. Tai giữa chứa khí (ẩm),  thông nối với hầu qua vòi Eustache cho phép  cân bằng áp suất ở 2 bên màng nhĩ với áp suất không khí, thường những người đi máy bay có thể trải nghiệm  vấn đề này.

Về chức năng, tai giữa là 1 bộ phận tương xứng (phù hợp) với trở kháng âm thanh  và qua tai giữa âm thanh truyền vào dịch tai trong. (Box1) sự dẫn truyền âm trong không khí ở tai ngoài biến thành sóng âm trong dịch tai trong mà không bị phản xạ lại ở bề mặt tiếp xúc. Sự dẫn truyền ở tai giữa cho phép năng lượng âm tới màng nhĩ được dẫn truyền chính xác vào tai trong. Không có tai giữa, hiệu quả truyền âm vào tai trong có thể giảm đi và cảm giác âm có thể giảm hơn 30 lần, có thể thấy điều này khi tai giữa không hoạt động do nó chứa đầy dịch viêm.

Có 2 cơ chế giúp tai giữa phù hợp với trở kháng âm:

1.     Tỉ lệ diện tích:

Diện tích màng nhĩ ở người lớn hơn diện tích đế đạp 17 lần. Điều này cho phép tai giữa có chức năng như đòn bẩy khí: áp lực và độ lớn vận tốc (volume velocity) ở  màng nhĩ được biến đổi thành áp lực lớn hơn (với tốc độ nhỏ hơn) ở ốc tai

2.     Đòn bẩy xương con

3 xương con: búa, đe, đạp nối màng nhĩ với cửa sổ tiền đình có chứa dịch tai trong. 3 xương nhỏ này gắn vói nhau bởi sụn, nhưng lại di dộng như một đơn vị thống nhất. Trục quay của các xương con là nơi xương búa và đe nối lại với nhau. Các xương này hoạt động như 1 hệ thống đòn bẩy

Ở các tần số cao, chuyển động phức tạp hơn. Các hoạt động rung phức tạp hơn. Đòn bẩy khí và đòn bẩy xương con giúp ta có thể hiểu được về khung lýt huyết về hoạt động của tai giữa. Cùng nhau, 2 cơ chế này tăng áp lực đến ốc tai (Pc) lên nhiều hơn áp lực ở màng nhĩ (PT) lên 20 lần tùy theo tần số.

Lý thuyết này khó kiểm chứng ở người nhưng  có thể nghiên cứu trên động vật. Hình 6 cho thấy các dữ liệu của tai giữa của mèo, vì khác biệt về giải phẫu, khả năng tiên đoán của tỉ lệ áp lực Pc/Pt có thể tăng lên 63 lần (tương đương 36 dB). Các số liệu thật sự cho thấy, giá trị tiên đoán lý thuyết quá cao (81dB). Nó cũng cho thấy sự dẫn truyền âm tùy thuộc vào tần số. Tỉ lệ này hạ xuống 1 ở tần số thấp và rớt ở tần số 10 kHz.

Tỉ lệ chuyển đổi âm thanh phụ thuộc tần số rất phức tap. Có 2 nguyên nhân chính:

1.     Sự liên kết giữa các xương con rất linh hoạt. Ở tần số thấp, có sự cộng hưởng giữa xương búa và đe, giữa đe và đạp không hoàn toàn. Vì vậy ở tần số thấp, sự tăng áp lực (Pc/Pt) sẽ giảm dần về phía 0dB, ở dây coi như không tồn tại cấu trúc tai giữa.

2.     Các xương con có 1 khối lượng xác định. ở tần số cao, khối lượng quán tính của chuỗi xương con (và của màng nhĩ) trở nên quan trọng và  các xương con sẽ không thay đổi chính xác hoạt động của nó theo sự thay đổi nhanh của áp lực âm thanh. Như vậy, Pc/Pt cũng sẽ giảm.

Khi  đầu di chuyển, các xương con không di chuyển theo và không tạo ra cảm giác không phân biệt được âm thanh. Nguyên nhân có thể do điểm đặt trọng lực của chuỗi xương con gần với trục xoay và vì vậy khi đầu di chuyển nó không thể di chuyển vị trí ttương đối các xương con trong tai giữa với mức độ có thể cho là đáng kể.

Tỉ lệ dẫn tuyền của tai giữa cũng có thể  ảnh hưởng bởi hoạt động của 2 cơ nhỏ trong hòm nhĩ. Cơ căng màng nhĩ (tensor tympani) gắn với xương búa gần trung tâm màng nhĩ. Khi cơ co, nó kéo xương búa vào trong và giảm sự rung động của màng nhĩ trước 1 kích thích âm. Cơ thứ 2 là cơ bàn đạp gắn vào xương bàn đạp gần chỗ bàn đạp khớp với xương đe. Khi cơ này co nó kéo bàn đạp về phía màng nhĩ. mặc dù các cơ được chi phối bởi các dây thần kinh khác nhau, hoạt động co đồng thời của nó làm hạn chế chuỗi xương con và hạn chế cơ chế hoạt động tự do của tai giữa. Hiệu quả về mặt chức năng là làm giảm ưu thế của sự phù hợp về trở kháng của tai giữa và giảm sự dẫn truyền năng lượng âm thanh vào tai trong. Sự kích hoạt các cơ của tai giữa là 1 hoạt động phản xạ và tạo nên “phản xạ tai giữa”. Các cơ trong hòm nhĩ  bị kích thích khi tai tiếp xúc với 1 âm thanh lớn  (>70 dB SPL). Các cơ phản xạ để bảo vệ tai khỏi các âm lớn , mặc dầu thời gian để cơ co (ít nhất là 40ms), phản xạ tai giữa không thể bảo vệ được tai trước các âm đập ngắn như tiếng súng nổ. Phản xạ tai giữa cũng được kích hoạt trong khi nói hay phát âm. Điều này giúp chúng ta không bị điếc bởi chính giọng nói của mình.

Nếu không có tai ngoài, tai giữa và cửa sổ bầu dục tiếp xúc được với âm thanh truyền theo đường khí, chỉ có 0,1% năng lượng âm được truyền tới ốc tai, và 99,9% năng lượng còn lại bị phản xạ. Kết quả là tai chúng ta sẽ kém nhạy cảm 30dB. Nguyên nhân là tai trong chứa đầy dịch và vì vậy nó có trở kháng cao hơn không khí  .

Trở kháng âm thanh  đo bằng trung bình bao nhiêu phần dẫn truyền  bằng sóng âm, sự dẫn truyền trong nước khó khăn hơn trong không khí. Trở kháng thính giác bằng với tỉ số (ratio) giữa áp lực âm với vận tốc thấp của các thành phần dẫn truyền. Tương tự như trở kháng điện thế là tỉ số giữa điện thế và dòng điện.

Sự tương tác giữa 1 phương tiện dẫn truyền  này và 1 phương tiện khác, lượng âm thanh bị phản xạ và dẫn truyền  được xác định bằng sự khác biệt giữa 2 trở kháng âm thanh. Sự khác biệt càng lớn, phần âm bị phản xạ càng nhiều. Trở kháng âm của nước gấp 3750 lần so với không khí, nên 99,9% năng lượng bị phản xạ, chỉ 0,1% được truyền đi. Vì vậy, khi bơi trong nước, ta chỉ có thể nghe các âm xung quanh rất nhỏ. Chức năng chính của tai giữa là 1bộ phận làm cho phù hợp trở kháng giữa các môi trường, chống lại sự khác biệt trở kháng của các môi trường.

Tai trong là 1 khoang chứa đầy dịch nằm trong xương thái dương, nó chứa cơ quan thính giác và thăng bằng. Ốc tai (cochlea trong tiếng Latin có nghĩa là con ốc) là cơ quan thính giác. Ốc tai biến đổi âm thanh thành các tín hiệu thần kinh.

Ốc tai giống 1 cái ống chứa dịch tạo thành 1 phần của mê đạo xương. Từ mê đạo nhấn mạnh bản chất của tai trong là 1 chuỗi các thành phần xoắn lại với nhau trong xương, mặc dầu ta có khuynh hướng nghĩ rằng các cấu trúc tách rời ra khỏi các mô cứng xung quanh. Ốc tai cuộn lại để tiết kiệm không gian, ống ốc tai dài 34mm. Ở động vật có vú, độ dài thay đổi từ 10mm ở chuột đến 60m ở cá voi.

Ống ốc tai đóng lại ở 1 đầu gọi là đỉnh ốc tai. Đầu kia gọi là đáy ốc tai, nó nối với các thành phần khác trong tai trong để cho dịch dược thông nối.  Đáy ốc tai chứa 2 màng đàn hồi, cửa sổ bầu dục có bàn đạp gắn vào và cửa sổ tròn hoạt động như là bề mặt giảm áp lực. Cấu trúc chính của ốc tai là màng đáy. Màng đáy là 1 màng không có tế bào, chủ yếu được cấu tạo bởi các sợi collagen ly tâm, tạo nên màng nâng đỡ các tế bào cảm giác của tai trong. Màng đáy chia ống ốc tai thành 2 phần trên và dưới, là vịnh tiền đình và vịnh nhĩ (scala vestibuli và scala typani) cả 2 vịnh nối với nhau ở đỉnh ốc tai ở helicotrema, là 1 chỗ mở  cho phép áp lực  trong 2 vịnh cân bằng ngay lập tức. Vì thế chỉ có sự thay đổi áp lực nhanh trong vịnh tiền đình do hoạt động của xương bàn đạp có thể làm chuyển động màng đáy.

Ống ốc tai chứa thành phần thứ 3 đó là vịnh giữa (scala media). Vịnh giữa là 1 phần nhỏ của vịnh tiền đình, có 1 bờ là màng đáy.  Nó chạy dọc ống ốc tai và chứa cơ quan Corti, cấu trúc chứa tế bào cảm giác của ốc tai. Vịnh giữa di động theo màng đáy vì vậy không đóng góp vào cơ chế của ốc tai.

Dịch tai trong giống dịch nội bào. Tuy nhiên sinh lý truyền âm  coi nó có các tính chất của nước tinh khiết. Dịch trong 2 vịnh lớn gọi là ngoại dịch, là 1 dung dịch có thành phần tương tự dịch não tủy và dịch ngoại bào, chứa ion Na+ là chủ yếu. Ngoại dịch do  các mao mạch quanh ốc tai tiết ra.

Vịnh giữa chứa dịch có thành phần khác, gọi là nội dịch. Thành phần chính chứa K+ nhưng nó cũng chứa Ca 2+ (30µM). Nội dịch giống dịch nội bào. Nội dịch do biểu mô vận chuyển, gọi là vân mạch (stria vascularis), nằm trên thành bên của ống ốc tai tiết ra

Bề mặt của các tế bào bao quanh và đối diện với vịnh giữa được nối bởi  các kiên kết tế bào-tế bào chặt chẽ không cho dịch thấm ra ngoài. Stria vascularis là 1 nguốn giàu mạch máu, cung cấp máu cho nhu cầu chuyển hóa cao của biểu mô.

Cơ quan Corti là cấu trúc chạy dọc theo chiều dài của ống ốc tai, nó chứ các tế bào cảm giác và không cảm giác chịu trách nhiệm mã hóa các hoạt động của âm thanh trong tai trong. Nằm trên màng đáy, no di động theo màng đáy. Các tế bào trong cơ quan Corti có rất nhiều hình thái khác nhau và rất dễ nhận ra. Cơ quan này là 1 biểu mô. Vì vậy các tế bào phân cực. Bề mặt đối diện với vịnh giữa gọi là đỉnh và mặt hướng về phía màng đáy bao quanh bởi ngoại dịch gọi là đáy.

Các thành phần của cơ quan Corti gồm:

1.     Tế bào giác quan. Các tế bào này gọi là tế bào lông vì có 1 phần ngắn nhô lên (steroecilia) khỏi  mặt đỉnh tế bào. Sự lệch hướng của tế bào lông là bước đầu tiên của sự dẫn truyền cơ-điện. Trong ốc tai của động vật có vú có 2 loại tế bào lông: tế bào lông trong và t ế bào lông ngoài. Ốc tai người có khoảng 3500 tế bào lông trong và 1200 tế bào lông ngoài, phân phối thành các hàng dọc chiều dài ốc tai. Tế bào lông trong là tế bào  giác quan đầu tiên và tạo thành synapse với sợi thần kinh thính giác. Tế bào lông ngoài cũng đáp ứng với sự lệch hướng của lông nhưng hiện tại được biết là 1 phần của hệ thống phản hồi vận động nhanh bổ sung cho cơ chế hoạt động của màng đáy.

2.      Màng mái là 1 màng collagen thứ 2 không có tế bào và cấu tạo bởi những sợi protein fibril đặc biệt. màng mái nằm trên bề mặt đỉnh của cơ quan Corti và tạo sự tiếp xúc cơ học với đầu lông của các tế bào lông. Nó lồi ra khỏi vùng xoắn trong của ốc tai trong quá trình phát triển. Các tính toán thực nghiệm theo mô hình ốc tai cho thấy màng mái di động quanh 1 điểm  ở mặt trong cơ quan Corti. Mỗi khi mỗi phần của màng đáy nâng lên hoặc hạ xuống, phần tương ứng của màng mái cũng trượt ly tâm trên các tế bào lông trong và ngoài và làm lệch hướng của lông.

Thành phần quan trọng nhất trong cấu trúc ốc tai là màng đáy. Bằng cấu trúc cơ học nó đáp ứng với âm thanh bằng cách rung phụ thuộc vào cường độ và tần số âm vào. Các tế bào lông trong giải phóng các thông tin về cấu trúc của âm đến dây thần kinh thính giác và thân não. Rõ ràng, nếu âm càng lớn sẽ tạo ra sự khác biệt áp lực càng lớn trên màng đáy. Vì thế sự di chuyển của các lông sẽ lớn hơn. Các âm khác nhau được mã hóa ở toàn bộ hệ thính giác như thế nào cũng chưa được hiểu rõ.

Đặc tính nền tảng giúp chúng ta nghe thấy sự khác biệt tinh tế của âm thanh có các tần số khác nhau dựa trên  cơ chế đặc biệt của màng đáy. Nói tóm lại, ốc tai hoạt động như 1 thiết bị phân tích phổ âm thanh 1 cách cơ học (mechanical spectrum analyser). Các tần số khác nhau kích thích các nhóm tế bào lông khác nhau dọc theo cơ quan Corti. Cấu trúc ốc tai đảm bảo mỗi âm trong khoảng có thể nghe được kích thích chọn lọc chỉ 1 số nhóm tế bào lông dọc chiều dài ốc tai. Tần số cao kích thích các tế bào ở đáy ốc tai gần bàn đạp, các tần số thấp kích thích  tế bào lông ở đỉnh ốc tai gần helicotrema. Sự chuyển đổi tần số thành mã hóa ở các vị trí kích thích gọi là tonotopic mapping (trong tiếng Hy lap, τovos là âm thanh, τoπos là nơi).

Màng đáy mã hóa sơ đồ tonotopic map như thế nào? Quan sát thực nghiệm của Georg von Békésy (người Hungary-mỹ) năm 1930 thấy rằng màng đáy khi biểu diễn về mặt cơ học thì cứng như 1 sợi dây đặt vuông góc với chính nó, và độ cứng ở đầu tai giữa của ốc tai cao hơn ở  đầu helicotrema. Độ cứng được phân loại đều dọc theo ốc tai nên các âm tần số khác nhau làm rung các phần khác nhau của màng đáy.

Sự đồng bộ cơ học giữa mỗi phần của ốc tai tùy thuộc vào dịch xung quanh và thành phần tế bào của cơ quan Corti. Khi áp lực sóng đến ốc tai từ tai giữa, sóng âm sẽ đáp ứng dẫn truyền qua dịch ốc tai. Mỗi phần của màng đáy sẽ bắt đầu đáp ứng nhưng chỉ với những tần số phù hợp với phần đó sẽ làm màng đáy rung nhiều nhất. Hiệu quả rõ ràng khi hoạt động cơ học (sóng dẫn truyền) truyền dọc theo màng đáy và đến đỉnh tại nơi mà tần số âm và  nơi mà tần số đó đáp ứng. Vận tốc ước đoán của sóng âm trong ốc tai là 15 ms-1, xem như thấp hơn vận tốc sóng trong nước. Sóng mang thông tin về tần số, độ lớn  và  lớp vỏ tạm thời (temporal envelop) của âm.

Ốc tai có thể không nhạy và không thể tách các tần số khác nhau ra khỏi một âm truyền vào.  Sự tồn tại của sóng dẫn truyền được suy luận bởi Békésy từ những đo đạc trên ốc tai người chết ở các mức âm thanh đủ cao để có thể nhìn thấy được các chuyển động đó. Tuy nhiên, khi  đo ngược lại sự di chuyển theo mong đợi của màng đáy ở ngưỡng nghe thì kết  quả cho ra các giá trị nhỏ hơn nhiều . Các số liệu của Békésy chỉ ra rằng ngưỡng của sự di chuyển của màng đáy có thể chỉ có 1 pm(10 -12m). Các đo đạc về chuyển động của ốc tai người sống có độ nhạy cảm cao hơn  được thực hiện với hiệu ứng Mossbauer và laser interferometer  đầu thập kỷ 1980. Hiện tại ngưỡng chấp nhận của sự di động màng đáy gần 0,2 nm (=2x10-10 m), hay khoảng đường kính của 2 phân tử hydro. Cơ chế ở động vật sống khuếch đại hoạt động của màng đáy 100 lần (tương đương 40dB) gọi là khuếch đại ốc tai (cochlear amplifier). 

Cũng như việc khuếch đại chuyển động, ốc tai người sống (khác với người chết) có đỉnh độ khuyếch đại sóng khu trú nhiều hơn. Vì vậy nếu 2 âm khác nhau 1% hay ít hơn sẽ kích thích các nhóm tế bào lông khác nhau. Các nghiên cứu tâm sinh lý thấy rằng chỉ nhận thấy sự khác biệt ở các tần số quanh 1000 Hz là 0,3% (nghĩa là, chúng ta có thể chia các âm 1000 Hz thành 1003 Hz). Khi không thể nghe, không chỉ sự nhạy cảm âm thanh giảm mà khả năng phân biệt cao độ chính xác cũng suy giảm. Vì thế trong tai trong, sự khuếch đại ốc tai giống như 1máy trợ thính sinh học là 1 phần của sinh lý bình thường của ốc tai.

Cơ chế tế bào đáp ứng với sự khuếch đại dựa vào tế bào lông ngoài. Các kênh dẫn truyền trong lông tế bào lông ngoài nhận được các chuyển động của màng mái khi âm thanh vào ốc tai.  Nó tạo lực dọc theo trục đáp ứng với thay đổi ở màng mái ở các phần khác nhau của ốc tai, các thay đổi chống lại lực của các chất dịch xung quanh và lực từ các tế bào của cơ quan Corti. Các dịch nhầy có khuynh hướng làm giảm bớt kích thích tại chỗ các phần của ốc tai. Khi loại bỏ các lực do các chất dịch tạo ra, mỗi phần của ốc tai có thể hoạt động như 1 bộ phần cộng hưởng ảo, với đáp ứng tần số rộng hơn và với các tần số  cụ thể hơn của mỗi âm thanh truyền vào. Việc chống lại sự giảm bớt áp lực do các lực do các chất dịch tạo ra  cần sử dụng năng lượng. Nguồn năng lượng của  việc khuếch đại âm ốc tai có thể có nguồn gốc tối ưu từ chuyển hóa của vân mạch. Vì các lý do này, sinh lý ốc tai bình thường đôi khi liên quan tới cơ chế “hoạt động”.

Âm thanh từ tai ngoài truyền theo hệ thính giác ngoại biên thành  chuỗi các tính hiệu truyền dọc  các sợi thần kinh thính giác. Mức âm thanh tối thiểu mà tai có thể cảm nhận được có mức năng lượng thấp khoảng 10 -12 W m-2. Cấu trúc tai ngoài và tai giữa đảm bảo năng lượng truyền vào tai trong thành 1 sóng lan truyền trong dịch tai trong. Sóng âm làm màng đáy rung và nhiều tần số trong 1 âm  phức tạp có thể được phân  biệt bằng các đặc tính cơ học của màng đáy. Sự rung động tại mỗi vị trí dọc màng đáy làm lệch hướng các lông của tế bào lông và tạo thành các tín hiệu truyền về não. 1 nhóm các tế bào lông trong ốc tai  cũng chịu trách nhiệm khuyếch đại cơ học chuyển động của màng đáy.