頻率5000 赫茲（Hz）的聲音主要是興奮位於耳蝸管（cochlear duct）那一部位的毛細胞？

本題觀念

耳蝸依聲音頻率形成位置排列，也稱頻率定位原則（tonotopy）。聲波使基底膜產生行進波，不同頻率會在耳蝸不同位置達到最大振幅：耳蝸基部較窄、較硬，偏好高頻；耳蝸頂部較寬、較柔軟，偏好低頻。5000 Hz（5 kHz）屬較高頻聲音，主要在靠近基部的位置引起最大反應，因而興奮當地的毛細胞。這種排列讓不同音高在不同位置形成最大反應，而不是整個耳蝸平均反應；5 kHz 的特徵位移也因此靠近基部。

選項分析

A 靠近基部：正確。基部基底膜較窄、較硬，對高頻聲音反應較強。5000 Hz 的行進波在靠近耳蝸基部處達到最大位移，主要刺激該處毛細胞。基部的特徵頻率較高，局部毛細胞受刺激也最明顯。

B 中間部位：錯誤。耳蝸中段偏向代表介於高頻與低頻之間的頻率。5000 Hz 位於較高頻的一側，反應峰值較靠近基部，不是耳蝸中段。中段代表的頻率位於基部高頻區與頂部低頻區之間。

C 靠近頂部：錯誤。耳蝸頂部較寬、較柔軟，偏好低頻聲音。若是較低頻率，最大反應位置才會靠近頂部；本題的 5 kHz 不符合這個位置特性。因此低音較容易引起頂部附近毛細胞的主要反應。

D 所有部位：錯誤。不同頻率在耳蝸有不同的特徵位置，行進波會在特定位置達到最大振幅。因此一個頻率不會主要、同等地興奮耳蝸管全長的毛細胞。波動雖沿耳蝸傳播，最大位移仍集中於特徵位置，其他區域的反應較小。

答案解

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