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Im Experiment wurden komplexe Steigbügelbewegungen beobachtet, die sich als Pistonbewegung orthogonal zur Fußplattenebene und zwei Kippbewegungen um die kurze und um die lange Fußplattenachsen darstellen lassen.

In der klassischen Hörtheorie werden aus der Pistonbewegung die Nettovolumenverschiebung der Perilymphe berechnet und diese mit dem Hörergebnis verknüpft. In vivo Experimente an Meerschweinchen haben aber gezeigt, dass auch die Kippbewegungen Nervenpotentiale verursachen.

Anhand eines mathematischen Simulationsmodells mit Finiten Elementen, das die Cochlea vereinfacht darstellt, wird der Einfluß von Kippbewegung des Steigbügels auf die Bewegung der Basilarmembran gezeigt. Für die Pistonbewegung als Eingang ergeben sich aus den Simulationen die frequenzabhängige Bewegungsform der Basilarmembran mit den ausgeprägte Amplituden im basalen Bereich bei hohen Erregungsfrequenzen, und im apikalen Bereich bei niederen Erregungsfrequenzen.

Für die Kippbewegungen des Steigbügels zeigt sich vergleichbar zur Pistonerregung ebenfalls das tonotopische Schwingungsverhalten der Basilarmembran, die Amplituden sind erwartungsgemäß kleiner. Abhängig von der Geometrie und den gewählten Parametern liegen die Amplituden im Bereich von 30 +/- 20 dB unter denen der Pistonbewegung.

Das derzeitige Modell zeigt den Einfluss der komplexen Steigbügelbewegungen, wie er im Tierversuch und der klinischen Praxis beobachtet wurde.

Unterstützt durch: Diese Arbeit wurde teilweise durch den Brasilianischen Nationalrat für Wissenschaftliche und Technologische Entwicklung (CNPq) finanziert.