瑞典林雪平大学的首席研究工程师Pierre Hakizimana
在我们接收声音的过程中，内耳耳蜗会把声波转换成神经电信号，传送到大脑。耳蜗管容纳着富有毛细胞的听觉器官。毛细胞被进一步划分为外毛细胞和内毛细胞。外毛细胞负责放大声音振动，使我们能听到微弱的声音，更好地感知声音的各种频率。内毛细胞则负责将声音振动转化为神经电信号。但目前，科学家们还不了解声音振动是如何刺激内毛细胞产生神经电信号的。
当地时间5月10日，瑞典林雪平大学的研究人员在《自然通讯》杂志上发表论文称，通过研究声音振动与神经电信号的转换，他们发现了听觉的新机制。新观点对主流听觉器官的解剖组织和工作原理提出了挑战，将来或许有助于优化助听器和人工植入耳蜗。
众所周知，外毛细胞与位于其上的耳蜗覆膜相连。当声音引起覆膜和听力器官振动时，外毛细胞上毛发状的突起——静纤毛，就会弯曲并激活。目前主流观点认为，内毛细胞的静纤毛与耳蜗覆膜没有接触，它们通过一种完全不同的机制感受声音刺激。新研究挑战的正是这一经典模式。
自20世纪50年代以来，人们就对毛细胞与覆膜之间的关系进行了详细的研究。但覆膜一离开耳朵就会收缩，这使得维持内毛细胞和覆膜之间的关系极其困难。此外，透明的覆膜也不易观察。好在最近，林雪平大学的研究人员注意到覆膜会反射绿光，这一发现使得用显微镜观察覆膜成为可能。
“通过观察与人类内耳非常相似的豚鼠内耳，我们发现，覆膜和毛细胞之间没有任何缝隙。相反，外毛细胞和内毛细胞上的静纤毛完全嵌在覆膜中。这反驳了‘只有外毛细胞与覆膜接触’的主流观点。”论文第一作者、林雪平大学生物医学和临床科学系的首席研究工程师Pierre Hakizimana说。
进一步研究后，科学家们还发现了以前从未见过的钙管。这些钙管跨越了覆膜，连接着内毛和外毛细胞的静纤毛。此前，研究小组发现，覆膜能够储存钙离子，而钙离子是毛细胞将声音振动转化为神经电信号所必需的。新研究表明，钙离子会通过钙管流向毛细胞，供毛细胞执行其功能。
接下来，科学家们将更详细地研究钙离子的运输方式，并确定构成钙管的蛋白质。“我们发现的听觉机制与50多年来的主流模型并不一致。教科书中显示听力器官及其功能的经典插图必须更新，而用于研究听力的数学模型也应该及时纳入这些新发现。”Pierre Hakizimana说。
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编译：花花审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《自然通讯》
期刊编号：2041-1723
原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-05/lu-rrc050721.php
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