Im Cortischen Organ entlang der Basilarmembran sitzen die Sinneszellen des Gehörs, die inneren und äußeren Haarzellen. Die inneren Haarzellen, von denen 95% aller Nervenimpulse in Richtung Gehirn ausgehen, sind jeweils mit mehreren Fasern des Hörnervs verbunden. Es ist möglich, im Tierversuch mittels feiner Elektroden die elektrische Aktivität einzelner Nervenfasern direkt zu messen.

Hörnervenfasern zeigen auch ohne externe Anregung ständig spontane Entladungen nach zufälligem Muster. Ab einem bestimmten Signalpegel wird jedoch eine Erregungsschwelle überschritten, was zu einer messbaren Änderung der Entladungsrate führt. Misst man diese Schwelle in Abhängigkeit von der Frequenz der anregenden Schallsignale, kann man das Übertragungsverhalten einzelner Nervenfasern grafisch als neuronale Frequenz-Tuningkurve (Frequency Tuning Curve, FTC) wiedergeben.

[Abb. 3.4] Frequenz-Tunigkurven für drei verschiedene Hörnervenfasern. Die Pfeile markieren die jeweilige charakteristische Frequenz.

Frequenz-Tuningkurven zeigen, dass die Reaktion der Hörnervenfasern auf sehr enge Frequenzbereiche abgestimmt ist. Die Frequenz, bei der die Erregungsschwelle am niedrigsten ist, wird als charakteristische Frequenz der Nervenfaser bezeichnet. Bei zunehmender Schallintensität reagiert die Nervenfaser auf eine zunehmend größere Bandbreite von Frequenzen. Einzelne Nervenfasern verhalten sich somit wie nicht-lineare Filter , da sie Eingangssignale frequenz- und pegelabhängig übertragen.

Wie in [Abb. 3.4] deutlich zu erkennen, unterscheiden sich Frequenz-Tuningkurven in Abhängigkeit von ihrer charakteristischen Frequenz in der Form. Nervenfasern, die auf hohe Frequenzen abgestimmt sind, habe eine asymmetrische Form, mit sehr steiler Flanke in Richtung höherer und einer wesentlich flacheren Flanke zu tiefen Frequenzen hin. Nervenfasern mit niedrigerer charakteristischer Frequenz habe eine symmetrischere Form.