إن القوقعة عبارة عن بنية ملفوفة في الأذن الداخلية تحتوي على خلايا الشعر _ المستقبلات الحسية للجهاز السمعي. تنتقل الموجات الصوتية إلى القوقعة عن طريق عظام صغيرة متصلة بطبلة الأذن تسمى عظيمات الأذن الوسطى ، والتي تذبذب النافذة البيضاوية المؤدية إلى الأذن الداخلية. يؤدي هذا إلى تحرك السوائل في حجرات القوقعة ، مما يؤدي إلى اهتزاز الغشاء القاعدي.

يمتد الغشاء القاعدي من النهاية القاعدية للقوقعة بالقرب من النافذة البيضاوية إلى النهاية القمية عند طرفها. على الرغم من أن القوقعة نفسها تضيق نحو النهاية القمية ، إلا أن الغشاء القاعدي له هندسة معاكسة _ يصبح أوسع وأكثر مرونة نحو النهاية القمية.

مبدئيا بسبب هذه الخصائص الفيزيائية ، تهتز النهاية القمية للغشاء القاعدي إلى أقصى حد عند تعرضها لأصوات منخفضة التردد ، بينما تهتز النهاية القاعدية الأضيق والأكثر صلابة عند تعرضها للترددات العالية. هذا التدرج في ترددية الاستجابة يخلق توضع نغمي _ خريطة تضاريس لطبقةالصوت _ في القوقعة.

يتم تحفيز خلايا الشعر من خلال قوة القص الناتجة عن اهتزاز الغشاء القاعدي الموجود أسفلها ، بالنسبة إلى الغشاء الصدري الأكثر صلابة فوقها. بسبب التوضع النغمي للغشاء القاعدي ، يتم تحفيز خلايا الشعر إلى أقصى حد من خلال ترددات مختلفة اعتماداً على مكان وجودها في القوقعة. يستجيب أولئك الموجودون في النهاية القاعدية بشكل أفضل للترددات العالية ، ويستجيب أولئك الموجودون في الطرف القمي بشكل أفضل للترددات المنخفضة. وبالتالي ، فإن ما بعد المشبكية الخاصة بهم _ الخلايا العصبية السمعية _ لها نفس نمط التوضع النغمي للاستجابات.

يتم الحفاظ على هذا التوضع النغمي في جميع أنحاء المسار السمعي ، مع معلومات من مناطق مختلفة من القوقعة تنتقل في مسارات منظمة ومتوازية عبر الدماغ. في النهاية ، تحتوي القشرة السمعية الأولية على ”خريطة“ مدخلات من القاعدة إلى الطرف القمي للقوقعة. ترتبط الخلايا العصبية التي يتم تحفيزها في هذه الخريطة بالترددات التي تم سماعها ، مما يساعد في تمييز طبقة الصوت.

لذلك ، تلعب القوقعة دوراً حيوياً في كل من تحويل المعلومات الصوتية إلى إشارات عصبية والتشفير الأولي للطبقة الصوتية.