คำถาม: คอเคลียมาจากคำในภาษาอะไร?

text: หูชั้นในรูปหอยโข่ง[1] หรือ อวัยวะรูปหอยโข่ง[1] หรือ คอเคลีย (English: cochlea, /ˈkɒk.liə/, จาก Ancient Greek: κοχλίας , kōhlias, แปลว่า หมุนเป็นวงก้นหอย หรือเปลือกหอยทาก) เป็นอวัยวะรับเสียงในหูชั้นใน เป็นช่องกลวงมีรูปร่างเป็นก้นหอยโข่งอยู่ในกระดูกห้องหูชั้นใน (bony labyrinth) โดยในมนุษย์จะหมุน 2.5 ครั้งรอบ ๆ แกนที่เรียกว่า modiolus[2][3] และมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 9 มม.[4] โครงสร้างหลักของคอเคลียก็คืออวัยวะของคอร์ติ ซึ่งเป็นอวัยวะรับประสาทสัมผัสคือการได้ยินเสียง และอยู่กระจายไปตามผนังที่กั้นโพรงสองโพรงที่เต็มไปด้วยน้ำ ซึ่งวิ่งไปตามก้นหอยที่ค่อย ๆ แคบลง ส่วนคำว่าคอเคลียมาจากคำในภาษาละตินซึ่งแปลได้ว่า "เปลือกหอยทาก" และก็มาจากคำภาษากรีกว่า κοχλίας, kokhlias ซึ่งแปลว่า หอยทาก หรือเกลียว ซึ่งมาจากคำว่า κόχλος, kokhlos ซึ่งแปลว่า เปลือกวนเป็นก้นหอย[5] คอเคลียในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมดยกเว้นของโมโนทรีมมีรูปร่างเช่นนี้
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: คำว่า คอเคลีย มาจากคำภาษาละตินที่แปลว่า "หอยโข่ง/หอยทาก, เปลือก, หรือเกลียว" ซึ่งก็มาจากคำกรีก คือ kohlias
ส่วนคำปัจจุบันที่หมายถึง หูชั้นในรูปหอยโข่ง พึ่งเริ่มใช้ตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 17
คอเคลียของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะมีอวัยวะของคอร์ติ ซึ่งมีเซลล์ขนที่แปลแรงสั่นที่วิ่งไปในน้ำที่ล้อมรอบ ให้เป็นกระแสไฟฟ้าที่ส่งไปยังสมองเพื่อประมวลเสียง
ส่วนอวัยวะที่มีรูปเป็นหอยโข่งประมาณว่าเกิดในต้นยุคครีเทเชียสราว ๆ 120 ล้านปีก่อน
นอกจากนั้นแล้ว เส้นประสาทที่วิ่งไปยังคอเคลียก็เกิดในยุคครีเทเชียสเหมือนกัน
วิวัฒนาการของคอเคลียในมนุษย์เป็นเรื่องสำคัญทางวิทยาศาสตร์เพราะว่าดำรงเป็นหลักฐานได้ดีในซากดึกดำบรรพ์
ในศตวรรษที่ผ่านมา ทั้งนักวิทยาศาสตร์ นักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ และนักบรรพชีวินวิทยา ได้พยายามพัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ เพื่อข้ามอุปสรรคในการทำงานกับวัตถุโบราณที่บอบบาง
ในอดีต นักวิทยาศาสตร์จำกัดมากในการตรวจดูตัวอย่างโดยไม่ทำให้เสียหาย
แต่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น การถ่ายภาพรังสีส่วนตัดอาศัยคอมพิวเตอร์ระดับไมโคร (micro-CT scanning)
ช่วยให้สามารถแยกแยะซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์จากซากตกตะกอนอื่น ๆ
และเทคโนโลยีรังสีเอกซ์ ก็ช่วยให้ตรวจสมรรถภาพการได้ยินของสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วได้ และช่วยสร้างความรู้ใหม่ ๆ เกี่ยวกับทั้งบรรพบุรุษมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ ที่อยู่ในช่วงเวลาเดียวกัน
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: การขยายเสียงของคอเคลีย
เป็นกลไกป้อนกลับเชิงบวกในหูชั้นในรูปหอยโข่ง (คอเคลีย) ที่ทำให้ระบบการได้ยินของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไวเสียงมาก
กลไกหลักก็คือ เซลล์ขนด้านนอก (OHC) ซึ่งช่วยเพิ่มทั้งแอมพลิจูด (ความดัง) และความไวความถี่เสียง ผ่านกระบวนการป้อนกลับโดยไฟฟ้าและแรงกล (electromechanical feedback)
title: การขยายเสียงของคอเคลีย

text: โครงสร้างในระบบประสาทส่วนนอกหลักของระบบการทรงตัวก็คือ vestibular labyrinth ที่เป็นส่วนของห้องหูชั้นใน (labyrinth) เป็นส่วนที่มีอะไรหลาย ๆ อย่างคล้ายกับคอเคลียของระบบการได้ยิน และจริง ๆ เป็นส่วนที่เชื่อมต่อติดกับคอเคลีย (ผ่านท่อคอเคลียและ ductus reuniens) เหมือนกับคอเคลีย โครงสร้างนี้เกิดมาจาก otic placode ในช่วงยังเป็นตัวอ่อน และใช้เซลล์รับความรู้สึกประเภทเดียวกันคือ เซลล์ขน ในการแปรสิ่งเร้าทางกายภาพต่าง ๆ รวมทั้งการเคลื่อนไหวของศีรษะ ผลต่าง ๆ ของความเฉื่อยเนื่องจากแรงโน้มถ่วง และแรงสั่นจากพื้นเป็นต้น ให้เป็นกระแสประสาทเพื่อส่งไปยังสมอง
title: ระบบการทรงตัว

text: ที่ฐานของคอเคลีย duct แต่ละท่อจะจบลงที่หน้าต่างเนื้อเยื่อที่ชนกับช่องหูชั้นกลาง โดย vestibular duct จะจบที่ช่องรูปไข่ ซึ่งชนกับฐานของกระดูกโกลน เป็นจุดที่ฐานกระดูกโกลนจะสั่นเพื่อส่งแรงดันต่อจากกระดูกเล็ก และคลื่นใน perilymph ก็จะวิ่งไปจากฐานกระดูกโกลนไปทาง helicotrema แต่เพราะคลื่นน้ำจะขยับส่วนกั้นคอเคลีย (cochlear duct/partition) ขึ้นและลง ดังนั้นคลื่นที่วิ่งไปใน vestibular duct จะมีส่วนเท่ากับคลื่นที่วิ่งกลับมาใน tympanic duct ซึ่งไปสุดที่เยื่อช่องรูปกลม ทำให้เยื่อนูนออกไปทางหูชั้นกลาง เทียบกับขณะที่เมื่อเสียงวิ่งผ่านเยื่อช่องรูปไข่ ซึ่งเยื่อจะนูนเข้ามาในคอเคลีย perilymph ใน vestibular duct และ endolymph ใน cochlear duct จะมีพฤติกรรมเหมือนกับอยู่เป็นท่อเดียวกัน โดยแยกจากกันด้วยเยื่อ Reissner's membrane บาง ๆ เท่านั้น
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: ในพัฒนาการสัปดาห์ที่ 5 auditory vesicle จะเกิดท่อคอเคลีย (cochlear duct) ซึ่งประกอบด้วยอวัยวะของคอร์ติและน้ำ endolymph ในเนื้อเยื่อห้องหูชั้นใน
เยื่อ Reissner's membrane จะกั้นท่อคอเคลียจากช่อง scala vestibuli ที่เต็มไปด้วยน้ำ perilymph
และเยื่อกั้นหูชั้นใน (basilar membrane) ก็จะกั้นท่อคอเคลียจากช่อง scala tympani ซึ่งเป็นอีกช่องหนึ่งในห้องหูชั้นใน
ส่วนผนังด้านข้างของท่อคอเคลียเกิดจาก spiral ligament และ stria vascularis ซึ่งจะเป็นตัวผลิตน้ำ endolymph ด้วย
เซลล์ขนจะพัฒนามาจากสันด้านข้างและตรงกลาง (lateral and medial ridge) ของท่อคอเคลีย ซึ่งเมื่อรวมกับเยื่อคลุม (tectorial membrane) ก็จะเป็นอวัยวะของคอร์ติ
title: หูชั้นใน

text: กระดูกโกลนเป็นตัวส่งแรงสั่นเสียงไปให้ช่องรูปไข่
เมื่อฐานของกระดูกขยับเข้าไปยังช่องรูปไข่ เยื่อที่ช่องรูปกลมก็จะนูนออก การเคลื่อนไหวเช่นนี้ทำให้น้ำในคอเคลียสามารถเคลื่อนได้ แล้วทำให้เซลล์ขนด้านใน (inner hair cell, IHC) ของคอเคลียเคลื่อนได้ และดังนั้น จึงจะสามารถได้ยินได้
ถ้าช่องรูปกลมไม่มีหรือว่าแข็งทื่อ (ซึ่งสามารถเกิดได้จากความผิดปกติแต่กำเนิด) ฐานกระดูกโกลนก็เท่ากับดันน้ำที่บีบอัดไม่ได้กับกำแพงของคอเคลียซึ่งเป็นกระดูกขยับไม่ได้
และดังนั้น ก็จะไม่เคลื่อนน้ำมากพอ ทำให้สูญการได้ยินประมาณ 60 เดซิเบล
ซึ่งคล้ายกับอาการที่ตัวกระดูกโกลนเองเคลื่อนไม่ได้ คือ otosclerosis
title: ช่องรูปกลม

text: คอเคลียไม่เพียงแต่ "รับ" เสียงเท่านั้น แต่ยัง "สร้าง" เสียงและขยายเสียงเมื่อยังมีสภาพดี เมื่อสิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องได้ยินเสียงที่ค่อย คอเคลียก็จะขยายเสียงโดยการถ่ายโอนความรู้สึกแบบผกผัน (reverse transduction) ที่เซลล์ขนด้านนอก (OHC) คือจะเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ากลับไปเป็นแรงกลผ่านกระบวนการป้อนกลับเชิงบวก โดย OHC มีมอเตอร์โปรตีนที่เรียกว่า prestin ที่เยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอก ซึ่งสร้างความเคลื่อนไหวโดยเพิ่มแรงดันคลื่นน้ำที่มากระทบกับเยื่อหุ้มเซลล์ การขยายเสียงแบบแอคทีฟเช่นนี้ สำคัญเพื่อให้ได้ยินเสียงค่อย ๆ แต่ก็ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่คอเคลียสร้างคลื่นเสียงแล้วส่งย้อนกลับเข้ามาผ่านหูชั้นกลางที่เรียกว่า otoacoustic emissions
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: กระดูกเล็ก (ossicle) ที่เรียกว่ากระดูกโกลน เป็นตัวส่งแรงสั่นสะเทือนจากหูชั้นกลางไปยัง fenestra ovalis หรือช่องรูปไข่ ที่นอกคอเคลีย ซึ่งก็จะสั่นน้ำ perilymph ใน vestibular duct คือช่องบนของคอเคลีย กระดูกเล็ก 3 ชิ้นในหูชั้นกลางจำเป็นเพื่อส่งคลื่นเสียงเข้าไปในคอเคลีย เพราะว่าคอเคลียเป็นระบบน้ำ-เยื่อ และมันจำเป็นต้องได้แรงดันเพื่อส่งเสียงเป็นคลื่นน้ำสูงกว่าที่เป็นคลื่นอากาศโดยต่างจากหูชั้นนอก เป็นความดันที่เพิ่มขึ้นอาศัยอัตราพื้นที่ของแก้วหู (tympanic membrane) ต่อของเยื่อช่องรูปไข่ เป็นประมาณ 20 เท่า ของแรงดันคลื่นเสียงเดิมในอากาศ กระบวนการเพิ่มความดันแบบนี้เป็นรูปแบบหนึ่งของ impedance matching คือเป็นการจับคู่คลื่นเสียงที่วิ่งไปในอากาศให้เข้ากับคลื่นเสียงที่วิ่งไปในระบบน้ำ-เยื่อ
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: ในคอเคลียของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การขยายเสียงจะเกิดขึ้นที่เซลล์ขนด้านนอก (OHC) ในอวัยวะของคอร์ติ
เป็นเซลล์ที่อยู่บนเยื่อกั้นหูชั้นใน (basilar membrane หรือเยื่อฐาน ตัวย่อ BM) ซึ่งไวต่อความถี่เสียงโดยเฉพาะ ๆ ที่จุดต่าง ๆ
คลื่นเสียงความถี่ต่าง ๆ จะวิ่งเข้าไปในท่อ scala vestibuli ของคอเคลียแล้ววิ่งผ่านเซลล์
ซึ่งสร้างแรงดันที่เยื่อฐานและเยื่อคลุม (tectorial membrane) ของคอเคลีย โดยเยื่อจะขยับตอบสนองต่อคลื่นเสียงที่ความถี่โดยเฉพาะ ๆ มีรูปเหมือนกับคลื่นวิ่ง (travelling wave)
title: การขยายเสียงของคอเคลีย

text: ในมนุษย์ คลื่นเสียงจะวิ่งเข้าไปในหูผ่านรูหูด้านนอกเข้าไปถึงแก้วหู
โดยการบีบอัด (compression) แล้วขยายออก (rarefaction) ของคลื่นเสียงจะเป็นแรงสั่นแก้วหู
ทำให้เกิดแรงสั่นผ่านกระดูกหูในหูชั้นกลาง (คือ กระดูกค้อน กระดูกทั่ง และกระดูกโกลน) ผ่านของเหลวในคอเคลีย แล้วในที่สุดก็จะสั่นขนภายในคอเคลียที่เรียกว่า Stereocilia
ขนจะปกคลุมเยื่อในคอเคลียจากฐานไปถึงยอด โดยส่วนที่ได้การกระตุ้นและระดับการกระตุ้นจะชี้ถึงคุณสมบัติของเสียง
แล้วเซลล์ขนก็จะส่งต่อข้อมูลผ่านโสตประสาท (auditory nerve) ไปยังสมองเพื่อประมวลผล
title: พิสัยการได้ยิน

text: คอเคลียเต็มไปด้วยน้ำที่เรียกว่า perilymph ซึ่งไหวไปตามแรงสั่นสะเทือนที่มาจากหูชั้นกลางโดยผ่านช่องรูปไข่ (oval window) เมื่อน้ำในคอเคลียเคลื่อน ท่อคอเคลีย (cochlear duct/partition) ที่อยู่ตรงกลาง ซึ่งรวมเยื่อฐาน (basilar membrane) และอวัยวะของคอร์ติ ก็จะเคลื่อนด้วย เซลล์ขนนับเป็นพัน ๆ จะรับรู้การเคลื่อนไหวผ่าน stereocilia แล้วแปลงแรงกลนั้นให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สื่อประสาทไปยังเซลล์ประสาทเป็นพัน ๆ โดยตัวนิวรอนที่ต่อกับเซลล์ขนจะเป็นตัวแปลงสัญญาณจากเซลล์ขนให้เป็นอิมพัลส์ไฟฟ้าประสาทที่เรียกว่า ศักยะงาน (action potential) ซึ่งส่งทางเส้นประสาท auditory nerve ไปยังโครงสร้างในก้านสมองเพื่อการประมวลผลต่อ ๆ ไป
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: แบบจำลองแรกที่พยายามกำหนดการขยายเสียงของคอเคลีย โดยต่อยอดแบบจำลองของ ดร. von Békésy อันแสดงว่าคลอเคลียตอบสนองต่องเสียงเป็นคลื่นวิ่งผ่านแบบสานติ (passive traveling wave) ให้มีองค์ประกอบแบบแอคทีฟด้วย
ยังมีเรื่องที่ไม่ชัดเจนเกี่ยวกับคลื่นที่วิ่งไปแบบแอคทีฟ
งานศึกษาปี 2549 (โดย T. Ren)
แสดงว่า เสียงจากหูเกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาที่เร็วมากกระทั่งว่า คลื่นแอคทีฟที่วิ่งไปแบบช้า ๆ จริง ๆ ไม่สามารถจะมีได้
คำอธิบายเดียวที่สามารถใช้ได้ จะต้องเป็นคลื่นที่เรียกว่า active compression wave
ซึ่งเสนออย่างช้าตั้งแต่ปี 2523 แล้ว (โดย P.J. Wilson)
จากข้อมูลการทดลองที่ล้าสมัย
แต่ว่า เป็นทฤษฎีที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้สนใจ จนกระทั่งมีหลักฐานการทดลองที่ชัดเจนที่คัดค้านคลื่นที่วิ่งไปแบบแอคทีฟ (active traveling wave)
title: การขยายเสียงของคอเคลีย

text: สัตว์ปีกมีระบบการได้ยินคล้ายกับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมทั้งตัวคอเคลีย
ส่วนสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และปลา ไม่มีคอเคลียแต่ได้ยินด้วยอวัยวะรับเสียงหรืออวัยวะการทรงตัวที่มีความซับซ้อนน้อยกว่า ซึ่งโดยทั่วไปจะตรวจจับความถี่เสียงได้ต่ำกว่าคอเคลีย
title: หูชั้นใน

text: กลไกการเสียการได้ยินเกิดจากความบอบช้ำต่อ stereocilia ของคอเคลีย ซึ่งเป็นโครงสร้างหลักเต็มไปด้วยน้ำของหูชั้นใน
ใบหูบวกกับหูชั้นกลางจะขยายความดันเสียงถึง 20 เท่า จึงเป็นความดันเสียงในระดับสูงที่เข้ามาถึงคอเคลียแม้จะเกิดจากเสียงในอากาศที่ไม่ดังมาก
เหตุโรคของคอเคลียก็คือ สารมีออกซิเจนที่มีฤทธิ์ (reactive oxygen species) ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อการตายเฉพาะส่วนกับอะพอพโทซิสที่เกิดจากเสียงของ stereocilia
การได้รับเสียงดัง ๆ มีผลต่าง ๆ กันต่อบุคคลกลุ่มต่าง ๆ
title: ผลต่อสุขภาพจากเสียง

text: คอเคลียเป็นอวัยวะมี 3 ช่องที่เป็นตัวตรวจจับเสียงในหู รวมทั้งช่อง scala media, scala tympani, และ scala vestibuli
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วนนม ทั้งสัตว์มีกระเป๋าหน้าท้องและสัตว์มีรก ตอบสนองต่อเสียงและมีศักย์ไฟฟ้าระดับพักคล้าย ๆ กัน
ซึ่งเป็นเหตุจุดชนวนการตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างสัตว์ชั้นเธอเรียเหล่านี้ ว่ามีบรรพบุรุษร่วมกันอย่างไรเพื่อหาจุดกำเนิดของคอเคลีย
คอเคลียรูปก้นหอยมีต้นกำเนิดประมาณ 120 ล้านปีก่อน
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: ขนาดคอเคลียได้วัดตามการวิวัฒนาการด้วยหลักฐานซากดึกดำบรรพ์
งานศึกษาหนึ่งวัดการขดของก้นหอย แล้วสันนิษฐานว่า ขนาดคอเคลียเป็นไปตามมวลร่างกาย
คือขนาดของคอเคลียของมนุษย์นีแอนเดอร์ทาลไม่ได้ต่างจากของมนุษย์สมัยโฮโลซีน แต่ว่าขยายใหญ่ขึ้นในมนุษย์ปัจจุบันยุคต้น ๆ และมนุษย์ยุคหินปลาย (Upper Paleolithic)
นอกจากนั้นแล้ว ตำแหน่งและทิศทางของคอเคลียยังคล้ายกันระหว่างนีแอนเดอร์ทาลและมนุษย์สมัยโฮโลซีน โดยเทียบกับแนวระนาบของช่องหู ไม่เหมือนกับมนุษย์ปัจจุบันและมนุษย์ยุคหินปลาย ที่คอเคลียอยู่สูงกว่า
เมื่อเทียบมนุษย์สมัยไพลสโตซีนกลาง กับนีแอนเดอร์ทาลและมนุษย์สมัยโฮโลซีน ปลายคอเคลีย (apex) ของมนุษย์สมัยไพลสโตซีนจะชี้ลงต่ำลงกว่ามนุษย์ 2 พวกหลัง
นอกจากนั้นแล้ว คอเคลียของมนุษย์ยุโรปกลางสมัยไพลสโตซีนยังหันหน้าลงต่ำกว่านีแอนเดอร์ทาล มนุษย์ปัจจุบัน และ Homo erectus อีกด้วย
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: ถ้าคลี่คอเคลียออกมันก็จะยาวประมาณ 33 มม. ในหญิง และ 34 มม. ในชาย โดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่ 2.28 มม.
คอเคลียจัดเรียงตามความถี่เสียงแบบ tonotopic คือความถี่เสียงโดยเฉพาะ จะทำให้คอเคลียเกิดปฏิกิริยาในจุดโดยเฉพาะ
ฐานของคอเคลียซึ่งใกล้กับหูชั้นนอกมากที่สุด จะแข็งและแคบ และเป็นส่วนที่ถ่ายโอนเสียงความถี่สูงเป็นกระแสประสาท
จุดยอด (apex) ของคอเคลียจะกว้างและยืดหยุ่นได้ดีกว่า และจะถ่ายโอนเสียงความถี่ต่ำ
title: อวัยวะของคอร์ติ

text: การพัฒนา basilar papilla พื้นฐานที่สุด (คือ อวัยวะการได้ยินที่ภายหลังวิวัฒนาการเป็นอวัยวะของคอร์ติในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) เกิดขึ้นพร้อมกับที่สัตว์มีกระดูกสันหลังย้ายจากน้ำขึ้นมาอยู่บนบก คือประมาณ 380 ล้านปีก่อน
การม้วนตัวของคอเคลียเกิดขึ้นเพื่อประหยัดพื้นที่ในกะโหลกศีรษะ
คือยิ่งคอเคลียยาวเท่าไร ก็มีโอกาสรับรู้เสียงละเอียดยิ่งขึ้นถ้าพิสัยการได้ยินเท่ากัน
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: หลักฐานยังแสดงด้วยว่า อัตราปริมาตรของคอเคลียต่อมวลร่างกายของไพรเมตเพิ่มขึ้นตามกาลเวลา
การเพิ่มปริมาตรของห้องหูชั้นในมีผลลบต่อการได้ยินเสียงความถี่สูงสุดและต่ำสุด คือทำให้ได้ยินเสียงสูงต่ำได้น้อยลง
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นดูเหมือนจะมีอัตราปริมาตรของคอเคลียที่เล็กว่าเมื่อเทียบกับไพรเมต
มีหลักฐานบ้างว่า ความกดดันในการคัดเลือกให้มีห้องหูชั้นในที่ใหญ่ขึ้น เริ่มขึ้นที่บรรพบุรุษต้นตระกูลของไพรเมต
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: รูปร่างของคอเคลียสามารถจะบอกช่วงความถี่ของคลื่นเสียงที่หู สามารถตอบสนองได้ ของมนุษย์ระหว่าง 20 – 20,000 รอบต่อวินาที แมวอยู่ระหว่าง 50,000 รอบต่อวินาที ค้างคาวและปลาโลมา มีความสามารถรับความถี่ได้สูงมากถึง 100,000 รอบต่อวินาที
เสียงที่ดังมาก ๆ เมื่อเข้ามากระทบแก้วหู การสั่นสะเทือนที่รุนแรงของของเหลวในหูส่วนในอาจทำให้ซิเลียของเซลล์ขนฉีกขาดได้ ทำให้สูญเสียการรับเสียงในช่วงความถี่นั้นๆ ได้ หูของมนุษย์มีชุดกล้ามเนื้อที่สามารถลดการเคลื่อนที่อย่างรุนแรงของกระดูกโกลนเมื่อได้รับการกระตุ้นของเสียงอย่างรุนแรงได้บ้าง การสูญเสียเซลล์ขนจำนวนมากจะไม่สามารถสร้างกลับคืนมาได้ใหม่ อาจเกิดขึ้นได้กับมนุษย์ เนื่องจากความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยี เช่น เสียงเครื่องจักรกลในโรงงานใหญ่ เสียงเครื่องบินเร็วกว่าเสียง เช่นเครื่องบินไอพ่น เสียงจากท่อไอเสียของรถจักรยานยนต์ และรถแข่ง รวมทั้งเสียงดนตรีในแหล่งสถานบันเทิง
การทำงานของหู เริ่มจาก เสียงจะเข้าไปในรูหูผ่านใบหู หลังจากนั้น ก็จะไปสั่นที่แก้วหู หลังจากนั้นแก้วหูก็จะไปสั่นกระดูกทั่ง ค้อน และ โกลน หลังจากนั้น กระดูกโกลนและจะไปสั่นคอเคลีย ของเหลวในคอเคลียจะไปสั่นเซลล์ขนในคอเคลีย เซลล์ขนจะแปรความสั่นสะเทือนเป็นกระแสไฟฟ้าและส่งไปยังเส้นประสาท กระแสไฟฟ้าจะเดินทางผ่านเส้นประสาทและไปที่ไปที่สมอง เพื่อให้สมองแปรเป็นข้อมูล :)
title: หู

text: ภาพ MRI ของคอเคลียและหลอดครึ่งวงกลม ห้องหูชั้นใน กระดูกห้องหูชั้นใน (bony labyrinth) ด้านขวา มองจากด้านข้าง ข้างในกระดูกห้องหูชั้นใน (bony labyrinth) ด้านขวา คอเคลียและโพรงหู มองจากด้านบน ผังคอเคลียผ่าตามยาว (longitudinal section)
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: มนุษย์กับเอป เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มเดียวที่ไม่สามารถได้ยินเสียงสูงกว่า 32 กิโลเฮิรตซ์
แม้ว่าคอเคลียของมนุษย์จะยาว แต่ว่า พื้นที่ที่ให้กับความถี่แต่ละพิสัยค่อนข้างใหญ่ (คือ 2.5 มม. ต่ออ็อกเทฟ) มีผลทำให้ไม่ได้ยินเสียงสูง
คอเคลียของมนุษย์ม้วนประมาณ 2.5 รอบรอบ ๆ แกน (modiolus)
มนุษย์เหมือนกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์ปีกอื่น ๆ ที่สามารถได้ยินเสียงที่ขยับแก้วหูเพียงแค่พิโคเมตรเดียว
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: เซลล์ขน () เป็นเซลล์รับความรู้สึก (sensory receptor) ของทั้งระบบการได้ยินและระบบการทรงตัว (vestibular system) ในหูชั้นในของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
โดยตรวจจับการเคลื่อนไหวของน้ำในระบบผ่านกระบวนการถ่ายโอนแรงกล (mechanotransduction)
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เซลล์ขนรับเสียงอยู่ในอวัยวะของคอร์ติ ซึ่งอยู่บนเยื่อกั้นหูชั้นใน (basilar membrane) ในอวัยวะรูปหอยโข่ง (คอเคลีย) 
ชื่อของเซลล์มาจากมัดขนที่เรียกว่า stereocilia ที่ยื่นออกมาจากเยื่อหุ้มเซลล์ด้านบน (apical) เข้าไปในน้ำของท่อคอเคลีย (cochlear duct)
เซลล์ขนในคอเคลียของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถแบ่งโดยกายวิภาคและหน้าที่เป็นสองอย่าง คือ เซลล์ขนด้านนอก (outer hair cell, OHC) และเซลล์ขนด้านใน (inner hair cell, IHC)
ความเสียหายต่อเซลล์ขนทำให้ได้ยินน้อยลง และเพราะว่า เซลล์ขนไม่สามารถเกิดใหม่ ดังนั้น ความเสียหายก็จะคงยืน
แต่ว่า ก็ยังมีสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่น ปลาม้าลายและสัตว์ปีกที่เซลล์ขนสามารถเกิดใหม่ได้
คอเคลียของมนุษย์มี IHC ประมาณ 3,500 ตัว และ OHC 12,000 ตัว
OHC มีหน้าที่ขยายเสียงเบา ๆ ที่เข้ามาในคอเคลีย (แต่ไม่ขยายเสียงที่ดังถึงระดับหนึ่งแล้ว)
ซึ่งอาจเกิดจากการเคลื่อนไหวของมัดขน หรือว่า จากการเคลื่อนไหวของตัวเซลล์เองที่ได้พลังงานจากไฟฟ้า 
ส่วน IHC จะเปลี่ยนแรงสั่นของเสียงในน้ำไปเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งผ่านโสตประสาท (auditory nerve) ไปยังก้านสมอง และต่อไปยังคอร์เทกซ์การได้ยิน (auditory cortex) เพื่อแปลและประมวลผลต่อ ๆ ไป
title: เซลล์ขน

text: เซลล์ขนจะตั้งเรียงเป็น 4 แถวอยู่ในอวัยวะของคอร์ติตลอดความยาวของคอเคลีย 3 แถวเป็นเซลล์ขนด้านนอก (outer hair cell, OHC) และ 1 แถวเป็นเซลล์ขนด้านใน (inner hair cell, IHC) IHC เป็นตัวส่งสัญญาณออกหลักของคอเคลีย เทียบกับ OHC ที่โดยหลักได้รับสัญญาณจากสมอง ซึ่งมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ได้ (motility) ของเซลล์ โดยทำหน้าที่เป็น pre-amplifier (ตัวขยายเสียง) เชิงกลของคอเคลีย สัญญาณที่ส่งไปยัง OHC มาจากเขต olivary body ในสมอง โดยส่งผ่านมัดใยประสาท medial olivocochlear bundle
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง

text: 30 ปีหลังจากงานปี 2521 (คือปี 2551) ยืนยันการขยายเสียงของคอเคลีย และ 60 ปีหลังจากมีการเสนอทฤษฎีนี้ จึงได้มีการกำหนดการขยายเสียงของคอเคลียแบบ active-compression-wave
ในแบบจำลองนี้ ความดันแบบแอคทีฟจะเท่ากันทั้งสองด้านที่อวัยวะของคอร์ติ ซึ่งทำให้เกิดคลื่นความดันทีวิ่งไปได้อย่างรวดเร็ว แล้วเพิ่มการเคลื่อนไหวในคอเคลีย และทำให้เกิดเสียงผ่านหูชั้นกลางและหูชั้นนอก
แบบจำลองนี้ต่อมาในปี 2554 ก็ใช้อธิบายการขยายเสียงแบบ mixed mode ที่ทั้งยอด (apex) และฐาน (base) โดยวิธีจำลองเดียวกันกับงานปี 2551
title: การขยายเสียงของคอเคลีย

text: ส่วนการสั่นสะเทือนที่มีความถี่ต่ำจะมีผลกระตุ้นมากที่สุดตรงปลายด้านในสุดของคอเคลีย การสั่นสะเทือนที่มีความถี่ปานกลาง จะมีผลกระตุ้นได้มากที่สุดตรงบริเวณกึ่งกลางระหว่างหน้าต่างรูปไข่และปลายด้านในสุดของคอเคลีย เนื่องจากเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่บริเวณต่าง ๆ ของคอเคลียนำกระแสความรู้สึกเข้าสู่บริเวณสมองคนละตำแหน่ง ดังนั้นผลที่สมองแปลออกมาจึงสามารถบอกถึงความแตกต่าง ของระดับความถี่ของคลื่นเสียงที่มากระตุ้นได้ ของเหลวในเอนโดลิมฟ์ที่มีส่วนประกอบคล้ายคลึงกับของเหลวในเซลล์แต่มีโปรตีนน้อยกว่า ซึ่งตรงกันข้ามกับ เฟริลิมฟ์ที่มี Na+ และโปรตีนสูง
title: หู

text: คอเคลียที่ม้วนอย่างสมบูรณ์แรกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยาวประมาณ 4 มม.
หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของไพรเมตแสดงคอเคลียสั้นที่มี laminae ใหญ่ ซึ่งบอกได้ว่า ไวเสียงสูงดี แต่ไม่ไวเสียงต่ำ
หลังจากนี้ 60 ล้านปีต่อมา หลักฐานบอกว่า ไพรเมตวิวัฒนาการมีคอเคลียที่ยาวขึ้นและ lamina ที่เล็กลง
ซึ่งหมายความว่า ไวเสียงต่ำมากขึ้น และไวเสียงสูงลดลง
โดยต้นสมัยไมโอซีน วงจรวิวัฒนาการที่ทำให้คอเคลียยาวขึ้นและ laminae สั้นลงก็ได้ยุติลง
title: วิวัฒนาการของคอเคลีย

text: ที่ฐานของมัดขนเป็น cuticular plate ที่เต็มไปด้วยโปรตีน actin
สันนิษฐานกันว่า กระบวนการพอลิเมอไรเซชันของ actin มีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในการควบคุมการขยายเสียงของคอเคลีย
คือ เมื่อ actin เกิดพอลิเมอไรเซชัน ทั้งแอมพลิจูดของการเคลื่อนไหวเองอาศัยไฟฟ้าและความยาวของ OHC ก็จะเพิ่มขึ้น
แต่ว่า ความเปลี่ยนแปลงต่อ actin ไม่ได้เปลี่ยน NLC ซึ่งแสดงว่า บทบาทของ actin ต่อการขยายเสียงของคอเคลียแยกต่างหากจากของ prestin
title: การขยายเสียงของคอเคลีย

text: โปรตีนแกบจังก์ชันชื่อว่า connexin ที่พบในคอเคลียมีบทบาทสำคัญต่อการได้ยิน[9] การกลายพันธุ์ของยีนประเภทนี้มีหลักฐานว่า ทำให้เกิดหูหนวกทั้งแบบมีอาการและแบบไม่มีอาการ[10] connexin บางอย่าง รวมทั้ง connexin 30 (GJB6) และ connexin 26 (GJB2) มีอย่างแพร่หลายในระบบแกบจังก์ชันสองอย่างที่พบเฉพาะในคอเคลีย เครือข่าย epithelial-cell gap-junction จะจับคู่เซลล์บุผิวที่ไม่เกี่ยวกับการได้ยิน (non-sensory epithelial cell) ในขณะที่เครือข่าย connective-tissue gap-junction จะจับคู่เซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (connective-tissue cell) โดยช่องแกบจังก์ชันจะทำหน้าที่เวียนไอออนโพแทสเซียมกลับไปที่ endolymph หลังจากการถ่ายโอนแรงกล (mechanotransduction) ของเซลล์ขน[11] จุดที่สำคัญก็คือ แกบจังก์ชันจะพบในระหว่างเซลล์สนับสนุนของคอเคลีย แต่ไม่พบในเซลล์ขนที่ทำให้ได้ยิน[12]
title: หูชั้นในรูปหอยโข่ง