傳統聽覺理論或有誤，人耳結構圖待更新

瑞典林雪平大學的首席研究工程師Pierre Hakizimana

在我們接收聲音的過程中，內耳耳蝸會把聲波轉換成神經電訊號，傳送到大腦。耳蝸管容納著富有毛細胞的聽覺器官。毛細胞被進一步劃分為外毛細胞和內毛細胞。外毛細胞負責放大聲音振動，使我們能聽到微弱的聲音，更好地感知聲音的各種頻率。內毛細胞則負責將聲音振動轉化為神經電訊號。但目前，科學家們還不瞭解聲音振動是如何刺激內毛細胞產生神經電訊號的。

當地時間5月10日，瑞典林雪平大學的研究人員在《自然通訊》雜誌上發表論文稱，透過研究聲音振動與神經電訊號的轉換，他們發現了聽覺的新機制。新觀點對主流聽覺器官的解剖組織和工作原理提出了挑戰，將來或許有助於最佳化助聽器和人工植入耳蝸。

眾所周知，外毛細胞與位於其上的耳蝸覆膜相連。當聲音引起覆膜和聽力器官振動時，外毛細胞上毛髮狀的突起——靜纖毛，就會彎曲並激活。目前主流觀點認為，內毛細胞的靜纖毛與耳蝸覆膜沒有接觸，它們透過一種完全不同的機制感受聲音刺激。新研究挑戰的正是這一經典模式。

自20世紀50年代以來，人們就對毛細胞與覆膜之間的關係進行了詳細的研究。但覆膜一離開耳朵就會收縮，這使得維持內毛細胞和覆膜之間的關係極其困難。此外，透明的覆膜也不易觀察。好在最近，林雪平大學的研究人員注意到覆膜會反射綠光，這一發現使得用顯微鏡觀察覆膜成為可能。

“透過觀察與人類內耳非常相似的豚鼠內耳，我們發現，覆膜和毛細胞之間沒有任何縫隙。相反，外毛細胞和內毛細胞上的靜纖毛完全嵌在覆膜中。這反駁了‘只有外毛細胞與覆膜接觸’的主流觀點。”論文第一作者、林雪平大學生物醫學和臨床科學系的首席研究工程師Pierre Hakizimana說。

進一步研究後，科學家們還發現了以前從未見過的鈣管。這些鈣管跨越了覆膜，連線著內毛和外毛細胞的靜纖毛。此前，研究小組發現，覆膜能夠儲存鈣離子，而鈣離子是毛細胞將聲音振動轉化為神經電訊號所必需的。新研究表明，鈣離子會透過鈣管流向毛細胞，供毛細胞執行其功能。

接下來，科學家們將更詳細地研究鈣離子的運輸方式，並確定構成鈣管的蛋白質。“我們發現的聽覺機制與50多年來的主流模型並不一致。教科書中顯示聽力器官及其功能的經典插圖必須更新，而用於研究聽力的數學模型也應該及時納入這些新發現。”Pierre Hakizimana說。

編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《自然通訊》

期刊編號：2041-1723

原文連結：https：//www。eurekalert。org/pub_releases/2021-05/lu-rrc050721。php

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