研究挑战数十年来对我们听到声音的了解

研究结果挑战了几十年来我们如何听到声音的机制
内部(IHC)和外(OHCS)毛细胞上的立体纤胺的共聚焦显微照片,完全嵌入在纹膜(TM)中。信贷:Pierre Hakizimana,CC-BY-4.0首次发布于DOI:10.1038 / S41467-021-22870-1

瑞典林雪平大学的研究人员对耳朵内毛细胞的功能机制进行了几次发现,该机制将声音转化为在大脑中处理的神经信号。在科学期刊上提出的结果自然通信,挑战当前的解剖组织和听力器官的工作的目前的图片,这已经占据了几十年。更深入地了解发声刺激毛细胞如何刺激声音对于这些事项对于优化听力损失的人的助听器和耳蜗植入物来说是重要的。

为了听到声音,我们必须把声波(空气的压缩和减压)转换成神经电信号,传送到大脑。由于耳蜗的形状让人联想到蜗牛壳,这种转换发生在内耳被称为耳蜗的部分。耳蜗管容纳听觉器官,有许多分为外部和内毛细胞。外毛细胞扩增声音振动,这使我们能够听到微弱的声音并更好地感知人类语音中的各种频率。内毛细胞将声音振动转化为神经信号。在目前的研究中,研究人员研究了如何进行转换。即,仍然尚不清楚内毛细胞如何通过声音振动刺激以产生神经信号。

众所周知,外毛细胞连接到a靠在他们的顶部。外毛细胞具有称为立体菌的毛发状突起,当声音导致膜和听筒振动时,当声音和听力器官振动时弯曲并激活。然而,目前的视图是内毛细胞的立体纤胺不与该膜接触,这被称为,并且它们被一个完全不同的机制被声音刺激。这是新的研究挑战。

自20世纪50年代以来,通过电子显微镜研究了毛细胞和扭矩膜之间的关系。但是,难以调查这种凝胶状膜功能,因为它一旦从耳朵移除时就会缩小。这使得保持内毛细胞和螺纹膜之间的关系极为困难。此外,该膜是透明的,因此基本上是看不见的。到现在。刘研究人员注意到扁膜膜反射了绿灯。该发现使得可以通过显微镜可视化纹膜。

“我们看不到纹膜和毛细胞之间的任何间隙。相反,外部和内毛细胞的立体纤胺完全嵌入纹膜中。我们的结果与只有外毛细胞的普遍所接受的想法不相容“Linköping大学生物医学和临床科学系的主要研究工程师Pierre Hakimana(Pierre Hakimana)表示,”林荫大学的临床科学工程师“和本文的主要作者。

研究结果挑战了几十年来我们如何听到声音的机制
例证A显示了内部毛细胞(粉红色),外毛细胞(绿色)和纹膜(白色)之间的关系是如何描绘的,在膜和内毛细胞之间的间隙之间的间隙。插图B显示了与所有头发细胞立体陶瓷的研究人员的发现,以及将钙离子转移到毛细胞的钙管(蓝色)。信用:Sanna Hedin CC-BY-4.0

皮埃尔·哈基兹马纳(Pierre Hakizimana)和他的同事们研究了豚鼠的内耳,这与人类的内耳非常相似。当研究人员更详细地研究细胞膜和毛细胞之间的关系时,他们有了进一步的发现。

“我们发现了以前从未见过的钙管外观。这些钙管跨越盖膜,连接内毛细胞和外毛细胞的立体纤毛,”皮埃尔·哈齐马纳说。

由Anderers Fridberger教授领导的研究小组发现,张力膜用作水库,头发细胞需要将声音诱发的振动转换为神经信号。研究人员沿着管道中的钙离子的运动,它们的结果表明钙离子通过管道流过头发细胞。这可以解释头发细胞如何获得其功能所需的大量钙离子。该研究还表明,内在和内部的立体蚴被盖膜以类似的方式弯曲。研究的下一步将是更详细地了解钙离子是如何运输的,并确定构成新发现的钙管的蛋白质或蛋白质。

“我们的结果允许我们描述听证函数的机制,这与已被接受超过五十年的模型不兼容。表明听力器官的教科书中的经典插图必须更新。数学在研究中使用的模型也应该更新,以包括这些新发现,“皮埃尔·赫基扎维娜说。

关于听证功能的新信息最终可能导致耳蜗植入物的发展,插入耳蜗中的助听器并使用电气刺激来恢复儿童和成人的听力。

“耳蜗植入物是一种令人惊叹的治疗解决方案损失,但它们可以得到改善。更深入地了解内在的内心通过声音刺激是很重要的,可以优化如何刺激听觉神经,“皮埃尔·赫基萨米娜说。


进一步探索

为什么在听听响亮的声音后,你会失去听到一会儿

更多信息:“内毛细胞立体纤维嵌入在扭矩膜中”,自然通信(2021)。DOI:10.1038 / S41467-021-22870-1
信息信息: 自然通信

所提供的林雪平大学
引文研究挑战了几十年来对我们如何听声音的理解
本文件受版权保护。除了私人学习或研究目的的任何公平交易外,没有书面许可,没有任何部分。内容仅供参考。
15.分享

反馈到编辑

用户评论