Определен механизм контроля слуховой чувствительности

Исследователи из Университета Колорадо (США) определили механизм регуляции слуховой чувствительности, защищающий слуховую систему от избыточной нагрузки. Механизм позволяет временно снизить чувствительность системы, например, при воздействии на нее громких звуков, которые способны нанести необратимый ущерб. Исследование опубликовано в PNAS.

Credit: public domain


Механоэлектрическая трансдукция (МЭТ) – это процесс перевода механических импульсов в электрические, который осуществляют волосковые клетки слуховой и вестибулярной систем. Отклонение механосенсорного пучка волосков на поверхности клетки при механическом воздействии (например, при поступлении волны звука в слуховой проход) увеличивает натяжение воротных, или стробирующих, пружин, которые открывают МЭТ-каналы. Предполагается, что механизмы, регулирующие чувствительность МЭТ-каналов, регулируют точность восприятия в слуховой системе, широкий динамический и частотный диапазон ее селективности и, возможно, защиту от перевозбуждения.

Довольно давно существует гипотеза о том, что именно стробирующая пружина может действовать в качестве контроллера активности МЭТ. Исследователи из Университета Колорадо (США) взялись проверить эту гипотезу на кохлеарных волосковых клетках крысы – модели волосковых клеток млекопитающих.

Текущее исследование представляет собой первое доказательство того, что пружина сама по себе способна модулировать чувствительность канала как на молекулярном, так и на механическом уровнях. При этом ведущую роль в МЭТ наружных волосковых клеток крысы играет циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). Активация этого органического соединения снижает жесткость стробирующей пружины и, соответственно, чувствительность канала. Таким образом, в исследовании впервые выявлен физиологический механизм управления жесткостью воротной пружины посредством цАМФ.

Авторы утверждают, что их работа открывает путь для более обширного и детального исследования того, как слуховая система использует описываемое свойство для усиления диапазона звуков, которые она может детектировать, и для защиты сенсорных клеток от потенциальных повреждений. Также авторы надеются, что их исследование откроет возможности для создания нового типа лекарств-аудиопротекторов, которые могут использоваться для защиты от потери слуха при сильном воздействии на слуховую систему, к примеру, очень громкого звука.


Текст: Анна Удоратина

cAMP and voltage modulate rat auditory mechanotransduction by decreasing the stiffness of gating springs by Andrew Mecca et al. PNAS. Published July 2022.

https://doi.org/10.1073/pnas.210756711

Внутреннее ухо

Перед вами — орган, благодаря которому мы не только слышим, но и удерживаем равновесие. Внутреннее ухо. Если быть более точным, то овальный мешочек вестибулярного лабиринта…

Волосковые клетки в 25000-кратном увеличении

Илл: Stefen Heller at Stanford University. Перед вами — увеличенные в 25000 крат волосковые клетки внутреннего уха мыши, выращенные из стволовых клеток. Это — рецепторы…

Восстановить потерянный слух

Если проблемы со слухом возникли в среднем ухе, то тогда их может решить слуховой аппарат. Если же начинают гибнуть волосковые клетки или идущие от них…

Как звук превращается в нервный импульс

На этом уникальном снимке ткани внутреннего уха мыши мы видим контакт волосковых клеток (синий), чувствительных к механическим колебаниям жидкости во внутреннем ухе и нейронов, уходящих…

Камень для равновесия

На этом снимке мы видим отолит, небольшой камушек, который крайне необходим животным, в том числе и людям. Они есть у некоторых беспозвоночных и у всех…

Клетки слуха в 3D

Credit: Shahar Taiber, Tel Aviv University Мы все ближе к Новому году, и этот рисунок может вызвать весьма характерные ассоциации с праздником. И он действительно…

Клетки, которыми мы слышим

Илл: NeuroArt Перед вами снимок волосковых клеток на эпителии улитки. Синий цвет — актин, красный — тубулин, зелёный — белок Gpsm2/mPins. Волосковые клетки — это…

Премия Кавли 2018 вручена за звук, превращающийся в нервный импульс

Премия Кавли – премия в размере одного миллиона долларов в США, которую раз в два года вручает Норвежская академия наук совместно с фондом Кавли и…

Смогут ли стволовые клетки в будущем восстанавливать слух?

Исследование, опубликованное в прошлом году в Stem Cell Reports, рассказывает о возможном способе лечения глухоты: стволовые клетки, введенные во внутреннее ухо, могут преобразовываться в слуховые нейроны….

Улитка, вирусы и слух

Credit: Shahar Taiber, Tel Aviv University Мы уже показывали вам улитку мыши, которая снова смогла услышать после проведенной генной терапии. Теперь — новая работа исследователей из Тель-Авива,…

Что превращает звук в нервный импульс

Перед вами — электронная микроскопия удивительного творения природы. Это — волосковые клетки внутреннего уха, механические рецепторы, которые переводят колебания среды в потенциал действия. Именно при их помощи…

Рыбье чувство

Перед вами — фотография живой полупрозрачной рыбы, обитающей в подземном озере в мексиканской пещере Пачон. Желтые точки — это нейромасты, рецепторы уникального органа, которого уже…