研究人員希望蛾子的小耳朵有一天能推進手機和助聽器的改進。小蠟蛾不僅需要聽到聲音，還需要精確定位聲音的來源。研究人員正在研究他們是如何做到這一點的——這些知識有朝一日可能會在手機和助聽器等產品的設計中發揮作用。
人類和大多數其他脊椎動物能夠感知聲音的方向，因為它們有兩隻耳朵在空間上分開。“我們可以分辨聲音來自哪裡，因為兩隻耳朵接收訊號的時間略有不同。即使我們沒有意識到這一點，我們的大腦基本上可以做數學運算，”Lara Díaz-García說，她是英國University of Strathclyde的博士生，與James Windmill和Andrew Reid一起工作。
這種方法不適用於非常小的動物，因為聲音幾乎同時到達兩隻耳朵。昆蟲，如蟋蟀，透過不同的途徑傳遞聲音來實現定向聽覺，根據聲音的來源來誇大時間和音量的差異。但較小的蠟蛾、灰蛾，沒有這樣的系統。
雌性蠟蛾利用氣味和聲音的結合來尋找配偶。Díaz-García說，首先，雌性會跟隨雄性資訊素的氣味，直到離它不到一米的距離。然後，雌性降落下來，朝雄性發出的聲音跑去。
雌蛾只有半英寸長。它們的小耳朵並排放在肚子上，相距約半毫米。20世紀80年代，另一個研究小組發現，即使一隻耳朵失聰，雌性仍然可以找到雄性。
在最近的研究中，Reid、Windmill和他們的同事分析了飛蛾耳朵的結構。每隻耳朵都有一個振動的膜，叫做鼓膜，類似於人類的耳膜。蛾子缺少複雜的結構，比如耳蝸。相反，每個振動膜直接連線到三個神經元,蛾的大腦傳遞訊號。
研究人員認為，飛蛾聲音追蹤能力的秘密在於鼓膜的結構。薄膜的形狀像一個橢圓形，前面的部分（朝向蛾的頭部）比後面的部分厚。當一種聲音擊中隔膜時，兩部分移動的方式不同。較薄的部分，也就是神經元附著的地方，會以更大的運動和更復雜的模式振動。
為了測試這些差異是否能解釋這些蛾子的能力，Díaz-García和她的同事建立了一個計算機模擬。Díaz-García表示，要真正模擬方向性聽力，還需要更多的分析。她的初步研究結果顯示，當聲音來自蛾子的前方時，模擬鼓室中較薄的部分振動得更強烈——這一現象可能會讓雌蟲鎖定配偶的歌聲。
她說：“看到這麼小這麼簡單的東西能做到這樣的事情，真是太神奇了。”
Díaz-García正致力於建立一個蛾耳的功能模型，她和她的同事們希望他們的發現將有助於設計定向麥克風。定向麥克風對來自特定方向的聲音最敏感，小的已經在手機和助聽器中使用，而大的在音樂行業中廣泛使用。
賓夕法尼亞州立大學的聲學家Stephen Thompson表示，如果能有一個能裝在助聽器裡的麥克風，靈敏度可以和舞臺上使用的大號麥克風媲美，會是比小麥克風更好的選擇，雖然他沒有參與蛾類研究。
老式的定向麥克風在兩邊都有一個孔供聲音進入，這樣一來，聲波就會相互抵消，除非它們從一邊發出的聲音比另一邊強。(進一步的調整使麥克風只能接收正面的聲音，而不是同時接收正面和背面的聲音)。Thompson說，現代助聽器透過計算多個麥克風接收到的聲音之間的差異來感知方向，這些麥克風在助聽器的尺寸允許的範圍內被放置得越遠越好。一般來說，隨著元件越來越小，越靠近，無意義噪聲的水平就越高。
現在就斷言蠟蛾的耳朵結構是否能促進現有技術的進步還為時過早，而目前Thompson還不確定。研究人員此前曾嘗試在昆蟲的耳朵上模擬定向麥克風——在這種情況下，模擬的是寄生蠅。這種蒼蠅的耳朵有一層膜，就像微小的蹺蹺板，根據聲音擊中的位置，會向哪個方向傾斜。這個想法似乎很有前途，但它從未廣泛應用於商業麥克風。儘管如此，Thompson表示：“飛蛾在這方面的表現與以往任何人想過的都不一樣。”“也許這個想法會幫助我們做得更好。”
資訊源於：insidescience
