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研究显示耳朵的微小外毛细胞调节声音灵敏度

eLife今天发表的一项新研究表明,耳朵的微小外毛细胞可调节相邻内毛细胞对声音水平的敏感度,而不是起到放大器的作用。沙鼠的发现有助于我们理解外毛细胞在听力中的作用。这些发现对于开发更好的方法来保护这些脆弱细胞免受伤害以防止听力损失也可能有用。

内耳中具有头发状突起的微小细胞通过将声音引起的振动转换成大脑可以解释的电信号来像麦克风一样发挥作用。这些内部的毛细胞与外部的毛细胞一起工作,后者在听力中的作用有时被争论。

当外部毛细胞受损时,振动会变得比健康的耳朵小得多。这使科学家们相信外部毛细胞会主动放大声音,但是这种理论存在问题。外毛细胞的电学特性会使它们太迟钝,以至于无法应付高音调的快速振动,特别是在具有超声波听力的动物中。

为了更好地了解外毛细胞的功能,Vavakou和她的同事使用了一种称为光学相干断层扫描振动测定法的新技术来测量活沙鼠中外毛细胞对声音的微小运动。单元能够以足够快的速度移动,以响应大约2.5千赫兹的音调–大约是钢琴键盘高八度音阶的一半。研究人员发现,在较高的音调下,这些单元无法跟上振动。

这表明,虽然沙鼠具有良好的超声波听觉,但它们的外毛细胞无法放大这些声音,但是它们确实可以准确地跟踪声级的变化。

Vavakou说:“这些细胞似乎没有监听声音,而是监视声音水平并相应地调节灵敏度。” “这就是工程师所说的自动增益控制,它被许多手机所采用的设备所采用。”

“更好地了解这些外部毛细胞的功能至关重要,”负责伊拉斯姆斯大学医学中心听觉外围实验室的资深作者马塞尔·范德·海登(Marcel van der Heijden)解释说。“噪音大的因素和某些药物(包括抗生素)很容易损坏这些细胞,进而导致听力下降。弄清它们的确切作用可以帮助指导人们努力预防甚至治愈常见的听力损失。

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