La coclea o chiocciola è un organo dell'orecchio interno, che trasforma le vibrazioni meccaniche in segnali elettrici interpretati dal cervello. Nei mammiferi, la coclea si è evoluta assumendo una forma a conchiglia di lumaca (essenzialmente un canale a spirale, avvolto attorno ad un nucleo conoide) che le ha consentito di diventare più lunga – aumentando il range dei suoni udibili - senza occupare più spazio all’interno del cranio. La frequenza dell’onda sonora determina il modo con cui essa si propaga all’interno della coclea: ad alti valori, l’ampiezza dell’onda è massima vicino all’entrata e si risolve prima che l’onda riesca a propagarsi nella spirale. Alle basse frequenze, invece, l’onda viaggia per tutta la lunghezza del canale e raggiunge la sua ampiezza massima vicino all’apice. Si pensava che fossero le caratteristiche della sola regione apicale a controllare il limite dei suoni udibili alle basse frequenze, ma uno studio dell’Università di Vanderbilt, coordinato da Daphne Manoussaki, propone ora una nuova spiegazione. I ricercatori hanno misurato il rapporto tra il raggio del giro più largo, alla base della spirale, e il raggio del giro più stretto al suo apice e hanno scoperto che, in mammiferi diversi, questo rapporto può variare tra 2 e 9: ad un quoziente più alto corrisponde una maggiore capacità di udire le basse frequenze. Secondo Manoussaki, la forma a spirale della coclea permette di accumulare energia contro la sua parete esterna, soprattutto lungo il giro apicale più stretto e quindi aumenta la sensibilità ai suoni di bassa frequenza. Questa scoperta porta a considerazioni piuttosto interessanti su diversi aspetti. Dalle impronte osservabili nei fossili di mammiferi estinti, si possono stimare i rapporti tra i raggi di curvatura della coclea, mettendoli in relazione ai limiti uditivi alle basse frequenze. Se consideriamo che i suoni bassi possono essere localizzati con più precisione rispetto a quelli alti, possiamo ipotizzare che un aumento del rapporto tra i raggi di curvatura abbia comportato un vantaggio evolutivo per quei mammiferi che usano il meccanismo dell’ “inter-aural time difference” per localizzare il suono (un sistema di triangolazione che sfrutta la differenza nel tempo con cui un suono arriva ad un orecchio rispetto all’altro). Un’altra considerazione importante riguarda le possibili applicazioni di questo studio. È stato osservato che il rapporto tra i raggi di curvatura aumenta durante lo sviluppo embrionale e poiché cominciano ad essere identificati i geni che controllano la spiralizzazione, si possono ipotizzare esperimenti per modificare la capacità uditiva, attraverso un controllo genetico del rapporto tra i raggi.

da Green n. 15
Agosto-Settembre 2008