Первые плодотворные попытки создать теорию слуха принадлежат Гельмгольцуч (1863). Согласно представлениям Гельмгольца, волокна основной мембраны являются резонаторами:- они настроены на звуки разной высоты. Волокна колеблются с частотой, резонансной звуку, и являются начальным звеном в определении высоты и силы слышимых частот.
Подтверждением резонансной теории является так называемый микрофонный эффект улитки. В 1930 г. Уивер и Брей обнаружили, что при подаче звуковых сигналов с одновременным отведением биотоков от различных участков улитки их можно было прослушать, принимая телефонным устройством. Оказалось, что генерируемые улиткой потенциалы зависят от величины сжатия волосковых клеток, вызываемого колебанием волокон основной мембраны. Действительно, соединительнотканные волокна основной мембраны могут рассматриваться как резонаторы. Они имеют неодинаковую длину и толщину. У основания улитки они в 3 — 4 раза тоньше и короче, чем у верхушки.
Число волокон, исчисляемое примерно 24 000, в принципе могло бы обеспечить резонансное восприятие звуковых частот от нескольких до 24 000 Гц. Однако для восприятия такого диапазона частот упругость волокон основной мембраны в разных ее частях должна меняться в десятки тысяч раз! Кроме того, волокна основной мембраны оказываются не полностью изолированными друг от друга и потому не могут осуществить избирательного резонанса к слышимому диапазону частот.
Устранение этих противоречий возможно, если предположить, что резонируют не отдельные волокна, а омывающий их столб жидкости. Причем чем длиннее звуковая волна, тем более инерционные участки основной мембраны ей удается раскачать. Короткие звуковые волны высокочастотного диапазона возбуждают участки мембраны, лежащие у основания улитки, т. е. участки с короткими и тонкими волокнами. Передача колебания перилимфатического столба жидкости у начальных отделов улитки на эндолимфу и кортиев орган происходит через рейснерову мембрану. Длинные волны достигают вершины улитки. При этом колебания перилимфы передаются эндолимфе кортиева органа на всем протяжении основной мембраны.
«Физиология человека», Н.А. Фомин