Feltárult a hallás egy újabb titka

Évtizedek óta intenzív kutatások folynak annak felderítése érdekében, miként alakulnak át a levegő rezgései idegi impulzusokká az emberi fülben. Ez a lépés teszi lehetővé, hogy környezetünk rezgései átkódolódjanak az idegrendszer nyelvére, azaz elektromos információ, akciós potenciál keletkezzen belőlük. A belső fül mechanikai folyamatainak leírásáért 1961-ben a magyar Békésy György Nobel-díjat is kapott, azonban a pontos molekulárbiológiai lépések felkutatásával a tudomány mind a mai napig adós maradt.

A levegő rezgései a fülbe jutva megrezegtetik a dobhártyát, itt alakul át tehát először a levegő rezgése egy hártya periodikus mozgásává. A dobhártya a rezgéseket a középfül hallócsontocskáinak továbbítja, tehát itt már a csontok fognak rezegni. A középfülben a rezgések felerősödnek, de itt nyílik alkalom, például túl erős hangok esetén, a hangtovábbítás megakadályozására is, ugyanis egy reflex segítségével idegrendszerünk a folyamatot szétkapcsolhatja a középfülben.

Ha ez mégsem történik meg, a hangrezgések az ovális ablak rezgésein keresztül a belső fül folyadékját és membránjait hozzák periodikus mozgásba. A rezgő membránok között pedig ingerületbe jönnek az érzékelősejtek, azaz megtörténik a mechanoelektronikus transzformáció; a mechanikus ingerből, ideg (elektromos) ingerület lesz. Ez a kialakult ingerület pedig további feldolgozási lépéseken keresztül válik érzékeléssé, azaz hangérzetté agyunkban. Az összetett folyamat titkainak jelentős része feltárult előttünk az elmúlt évtizedekben, az érzékelő-sejtek ingerületének kialakulása, tehát a hallás érzetének lényegi momentuma, azonban még mindig sok kérdést tartogat.

Kulcsfontosságú fehérje

A Harvard Egyetem kutatói azonban most megválaszoltak egyet a nyitott kérdések közül. A tudósok az érzékelősejtekben megtalálható TRPA1-fehérjét vizsgálták. A szőrsejtek csúcsi részén található fehérje hiánya esetén a sejtek a mechanikus inger ellenére nem tudtak ingerületbe jönni, nem alakult ki a vibráció-indukált elektromos válasz. Egér embriókban vizsgálva a fehérje eloszlását és mennyiségét, azt találták, hogy az erősen összefügg a már felnőtt egér hallási képességével.

A kutatók feltételezése szerint inger hatására a fehérje kis lékeket nyit a sejtek csúcsi felszínén, ami – tekintve a belső fül folyadékterének és a sejtek belső terének eltérő ion összetételét – az érzéksejtek töltésének megváltozását és ennek következményeként ingerület-képződést von maga után.

Így létrejön az elektromos jel, ami már feldolgozható formátum az idegrendszer számára. A feltárt folymat azonban még mindg csak egy lépés a hallás molekuláris mozzanatainak megértéséhez vezető úton. További kutatások szükségesek a megismert molekuláris jellemzők és a különböző idegi eredetű halláskárosultság gyógyításának összekapcsolásához.