Механизм слуха оказался похож на автомобильный аккумулятор
Биологи из Университета Айовы под руководством Дэниела Эберла показали, что один из механизмов, участвующих в слухе, аналогичен работе автомобильного аккумулятора.
Ключевое открытие
- Слуховая система плодовой мушки содержит натрий-калиевый насос (Na+/K+-насос), который высоко экспрессирован в специализированной опорной клетке — сколопальной клетке.
- Эта клетка оборачивается вокруг сенсорных окончаний в "ухе" мухи, формируя вокруг них герметичную внеклеточную полость — сколопальное пространство.
- Эберл сравнивает эти пространства с отсеками аккумулятора, которые необходимо "зарядить", чтобы обеспечить движение ионов: "Заряд в сколопальном пространстве заставляет ионы проходить через мембранные каналы в сенсорных окончаниях, которые ненадолго открываются в ответ на звук".
- Na+/K+-насос играет ключевую роль в пополнении ("перезарядке") этого пространства правильными ионами.
Связь с человеком
В человеческом ухе аналогичную функцию выполняет отдел, называемый средняя лестница (scala media), который также обеспечивает движение ионов в сенсорные клетки.
Метод исследования: "любовная песня" мух
Учёные тестировали слух мух, используя их "любовную песню" — звук, генерируемый вибрирующим крылом.
- В антенну мухи вводили микроэлектроды.
- Измеряли электрические ответы на воспроизведение компьютерно-синтезированных "любовных песен".
- Способность мухи слышать этот сигнал указывала на корректность электрической "перезарядки" в её ухе.
Значение работы
Поскольку механизмы слуха у плодовой мушки и человека имеют много общего, изучение новых компонентов, необходимых для поддержания правильного ионного баланса в ухе мухи, поможет детальнее понять этот процесс у человека.
Исследование опубликовано на обложке журнала Proceedings of the National Academy of Sciences. Соавторы — Мадхупарна Рой (постдок Университета Питтсбурга, на момент исследования — аспирант UI) и Елена Сиван-Лукьянова, научный сотрудник по биологии UI.