Ein wichtiger Teil des wissenschaftlichen Modells für den letzten 30 Jahren verwendet, um zu erklären, wie Menschen wahrnehmen Sound ist falsch, laut einer neuen Studie von Forschern an der Stanford University School of Medicine.
Der lang gehegte Theorie dazu beigetragen, einen Teil der Anhörung Prozess namens erklären " Anpassung ", oder , wie der Mensch kann alles aus der Drop eines Stiftes auf ein Düsentriebwerk Explosion mit hoher Schärfe , ohne Schmerzen oder Schäden am Ohr zu hören. Seine Umkippen könnte erhebliche Auswirkungen auf die künftige Forschung zur Behandlung haben, Hörverlust , Sagte Anthony Ricci , PhD, die Edward C. und Amy H. Sewall Professor der HNO-Heilkunde und leitende Autor der Studie.
"Ich würde behaupten, dass die Anpassung ist wahrscheinlich der wichtigste Schritt bei der Anhörung Prozess , und diese Studie zeigt, wir haben keine Ahnung , wie es funktioniert ", sagte Ricci . " Gehörschäden durch Lärm und durch Alterung kann diese besondere molekulare Verfahren gezielt hervorgerufen . Wir müssen wissen, wie es funktioniert , wenn wir in der Lage, es zu beheben . "
Die Studie wurde in Neuron . Der federführende Autor ist Postdoc-Stipendiat Anthony Peng , PhD.
Tief im Inneren des Ohres, spezialisierte Zellen, die sogenannten Haarzellen erkennen Schwingungen durch Luftdruckunterschiedeentstehen und wandeln sie in elektrochemische Signale , die das Gehirn als Ton interpretiert . Anpassung ist der Teil des Prozesses , der diese Haarzellen ermöglicht, die Dezibel- Bereich, über welchen sie arbeiten regulieren. Der Prozess schützt das Ohr an Sounds, die zu laut durch Anpassung der Ohren " Sensibilität für den Geräuschpegel der Umgebung angepasst sind .
Die traditionelle Erklärung dafür, wie die Anpassung arbeitet , basierend auf früheren Forschungen über Frösche und Schildkröten, ist, dass es mindestens zwei komplexen zellulären Mechanismen sowohl erfordern gesteuert Kalzium Eintrag durch eine spezifische , mechanisch empfindliche Ionenkanal in auditorische Haarzellen . Die neue Studie jedoch feststellt, dass Calcium für die Anpassung in Säuger auditorische Haarzellen erforderlich ist, und unterstellt, dass einer der beiden zuvor beschriebenen Mechanismen ist im auditorischen Haarzellen der Cochlea vorhanden ist.
Experimentieren meist an Ratten , nutzten die Wissenschaftler der Stanford ultra mechanische Stimulation , um Antworten von Haarzellen sowie High-Speed, hochauflösende Bildgebung zu entlocken , um Kalzium -Signale schnell zu verfolgen , bevor sie Zeit zu diffundieren hatte . Nach dem Bearbeiten von intrazellulären Calcium in unterschiedlicher Weise konnten die Wissenschaftler überrascht, dass Kalzium war nicht notwendig für die Anpassung stattfindet, auch wenn das das 30 Jahre alte Hypothese, und die Tür zu öffnen , um neue Modelle der Mechanotransduktion ( die Umwandlung von mechanischer in elektrische Signale Signale) und Anpassung.
" Diese etwas ketzerisch Ergebnis deutet darauf hin , dass zumindest einige der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen für die Anpassung muss in Säugetierhaarzellen der Cochlea anders sein als im Vergleich zu der Frosch oder Schildkröte Haarzellen , in denen die Anpassung wurde zum ersten Mal beschrieben ", sagt Ricci .
Die Studie wurde durchgeführt, um besser zu verstehen , wie der Adaptionsprozeß arbeitet , indem man die Maschinen des Innenohrs , der Schallwellen in elektrische Signale umwandelt .
" Für mich ist das wirklich eine bahnbrechende Studie ", sagte Ulrich Mueller , PhD, Professor und Vorsitzender der molekularen und zellulären Neurowissenschaften am Scripps Research Institute in La Jolla, die nicht mit der Studie beteiligt war . "Es verschiebt wirklich unser Verständnis Das Feld Anhörung hat so präzise Modelle - . . . Modelle , die jeder verwendet , wenn eines der Modelle stürzt , es ist monumental"
Der Mensch ist mit 30.000 Cochlea und vestibulären Haarzellen pro Ohr geboren. Wenn eine signifikante Anzahl dieser Zellen verloren gegangen oder beschädigt , Hör- oder Gleichgewichtsstörungen auftreten . Haarzellverlusttritt aus verschiedenen Gründen , einschließlich der Alterung und Schäden am Ohr von lauten Geräuschen . Beschädigung oder Beeinträchtigung des Anpassungsprozesses kann dem weiteren Verlust von Haarzellen führen , und deshalb hören. Anders als viele andere Arten, darunter Vögel, Menschen und andere Säugetiere sind nicht in der Lage , sich spontan regenerieren diese Hörzellen .
Wie der US-Bevölkerung hat sich im Alter und Lärmbelastung ist schwerer geworden, Gesundheitsexperten schätzen nun , dass ein Drittel der Erwachsenen im Alter von über 65 hat zumindest ein gewisses Maß an Hörbehinderungen wegen der Zerstörung dieser begrenzten Anzahl von Haarzellen entwickelt.
"Es ist durch das Verständnis , wie die innere Maschinerie des Ohres funktioniert , dass die Wissenschaftler hoffen, schließlich Wege, um die Teile, die brechen beheben zu finden", sagte Ricci . "Also , wenn eine Taste Puzzlestück gezeigt , falsch zu sein , ist es von äußerster Wichtigkeit , um Wissenschaftler zu heilen Hörverlust. "