Ny grundläggande kunskap om hur hörseln fungerar
På innerörats sinnesceller finns små hår, sinneshår, som har en avgörande roll för vår hörsel. Det är tidigare känt att dessa hår rör sig sidledes fram och tillbaka i våglika rörelser när ljudvågor når dem. Ett forskarlag vid Karolinska Institutet har konstruerat ett specialmikroskop som gör det möjligt att iaktta sinneshårens ljudutlösta rörelser – och på så sätt upptäckt att håren inte bara rör sig sidledes utan även kan ändra längd.
Upptäckten, som presenteras i den vetenskapliga onlinetidskriften Nature Communications, ger ny grundläggande kunskap om hur vår hörsel egentligen fungerar. I arbetet har även forskare vid Baylor College of Medicine i Huston, USA deltagit.
För att vi ska kunna uppfatta tal, musik, och andra ljud måste ljudvågorna omvandlas till elektriska impulser i hörselnerven, vilket görs av innerörats sinnesceller. Man vet sedan tidigare studier att ljud ger upphov till en sidledes rörelse hos de små hår som finns på sinnescellerna. Rörelsen i sidled gör att mekaniskt känsliga jonkanaler öppnas och stängs, något som i sin tur innebär att vi kan uppfatta ett ljud.
Det går inte att undersöka hårens rörelser hos människor eftersom sinnescellerna sitter djupt inne i tjockt ben, men hos marsvin och ökenråttor är innerörat omgivet av tunt ben. Genom ett specialmikroskop, utvecklat vid Karolinska Institutet, har forskarna därför kunnat iaktta sinneshårens ljudutlösta rörelser.
– Vi gjorde då ett helt oväntat fynd och upptäckte att håren inte bara böjs i sidled utan också ändrar längd. Dessa längdförändringar har stor effekt på förmågan att omvandla ljudvågor till elektriska impulser, vilket är grunden för hörselförmågan, säger Anders Fridberger, docent och läkare vid Centrum för hörsel- och kommunikationsforskning vid Institutionen för klinisk vetenskap, intervention och teknik vid Karolinska Institutet.
Forskarna visade att hårens förmåga att ändra längd blev större när den elektriska spänningen runt sinnescellen var låg. Håren blev då alldeles för mjuka, vilket fick örat att fungera sämre. Det är tidigare känt att den elektriska spänningen är låg i samband med bullerskador och i många fall av åldersrelaterad hörselnedsättning.
– Eventuellt kan våra fynd bidra till att förklara varför örat fungerar sämre i dessa fall. Kanske kan man i framtiden också utnyttja detta för att utveckla en ny behandling vid hörselnedsättning. Om vi med ett läkemedel kan återställa hårens normala styvhet skulle örat kunna fungera bättre, men detta ligger långt fram i tiden om det ens är möjligt. Ett prioriterat experiment är nu att ta reda på den exakta mekanismen som styr sinneshårens styvhet, säger Anders Fridberger.
INFORMATION
Studien är finansierad med pengar från Vetenskapsrådet, Forskningsrådet för arbetsliv och socialvetenskap, Wallenbergstitelserna, Stiftelsen tysta skolan, Hörselskadades Riksförbund samt National Institutes of Health i USA.
Publikation: ”Sound-induced length changes in outer hair cell stereocilia”, Pierre Hakizimana, William E. Brownell, Stefan Jacob och Anders Fridberger. Nature Communications, online 2 October 2012, doi: 10.1038/ncomms2100.
