Давно известно, что стереоцилии (слуховые волоски) осуществляют поперечные волнообразные движения вперед и назад, когда их стимулирует звуковая волна. После изобретения микроскопа, способного наблюдать эти движения, группа ученых Каролинского института (Стокгольм, Швеция) обнаружила, что волоски не только совершают поперечные движения, но и меняют свою длину.
Исследование, сделанное в сотрудничестве с учеными Бейлорского медицинского колледжа (Техас, США), дает новые фундаментальные знания о механизме слуха. Его результаты опубликованы в журнале Nature Communication.
Прежде чем люди смогут воспринимать речь, музыку и другие звуки, звуковые волны должны быть преобразованы в электрические импульсы в слуховом нерве – этот процесс осуществляют сенсорные волосковые клетки внутреннего уха. Предыдущие исследования показывали, что звук вызывает боковое движение крохотных волосков, покрывающих верхушки этих клеток, которое открывает и закрывает механически чувствительные ионные каналы, создавая ощущение слуха.

Изучать движения человеческих стереоцилий невозможно, потому что сенсорные клетки находятся глубоко в височной кости. Однако у морских свинок и мышей-песчанок внутреннее ухо окружено тонкой костью. Используя специально сконструированный микроскоп, ученые смогли наблюдать движения волосков, вызванные звуком.
«
То, что волоски не только сгибаются поперек, но и меняют свою длину, звучит довольно странно, – говорит д-р Андерс Фридбергер, доцент и врач Исследовательского центра слуха и коммуникации (Департамент клинических исследований, вмешательства и технологии Каролинского института). –
Эти продольные изменения оказывают важное влияние на процесс преобразования звуковых волн в электрические сигналы, который необходим для слуха».
Ученые доказали, что способность стереоцилий менять длину возрастает при низком электрическом потенциале вокруг сенсорных клеток, который, как известно, наблюдается в связи с шумовыми повреждениями и возрастной потерей слуха. Падение напряжения приводит к тому, что волоски становятся слишком мягкими, а это нарушает функцию уха.

«
Наши находки помогут нам понять, почему ухо плохо действует в таких случаях, - говорит Фридбергер. –
Возможно, в один прекрасный день они даже помогут разработать новый метод лечения поврежденного слуха
. Если мы сможем использовать лекарство для восстановления нормальной жесткости стереоцилий, мы заставим ухо работать лучше. Но это вопрос отдаленного будущего, если это вообще возможно. Что мы должны сделать сегодня – раскрыть точный механизм, который управляет жесткостью стереоцилий».