دانشمندان به اطلاعات جدیدی از معماری گوش داخلی دست یافتند

دانشمندان در دانشگاه علوم و بهداشت ایالتی اورگان (OHSU) در آنچه که به عنوان یک پیشرفت در دهه‌های اخیر توصیف می‌شود، معماری گوش داخلی را که ارتعاشات را با جزئیات نزدیک به اتم به صدا تبدیل می‌کند، نشان داده‌اند.

به گزارش تکناک، این کشف برای اولین بار ماشین مولکولی پشت این عملکرد حسی را به شکلی اساسی آشکار می کند و راه های جدید هیجان انگیزی را برای تحقیق در مورد کم شنوایی باز می کند.

توانایی گوش برای تبدیل ارتعاشات به شنوایی توسط یک ساختار درونی به نام مجتمع انتقال حسی مکانیکی تسهیل می شود. علیرغم نقش حیاتی آن در شنوایی انسان، ترکیب این ساختار و مکانیسم‌هایی که زیربنای عملکرد آن است، به خوبی شناخته نشده است.

اریک گوآکس، نویسنده ارشد مطالعه جدید، گفت: این آخرین سیستم حسی است که در آن ماشین مولکولی بنیادی ناشناخته مانده است.نحوه کار ماشین‌های مولکولیدر معماری گوش داخلی که این فرآیند فوق‌العاده شگفت‌انگیز را انجام می‌دهند، دهه‌ها است که حل نشده است.

در این تحقیق از کرم گرد Caenorhabditis elegans استفاده شد که یک مدل محبوب برای دانشمندان است زیرا این موجود ژنوم و مسیرهای سلولی زیادی مشابه با انسان دارد. دانشمندان پنج سال را صرف مطالعه بیش از 60 میلیون کرم از طریق میکروسکوپ کریو الکترونی کردند، روشی نوظهور که برای ایجاد بازسازی های سه بعدی پروتئین ها استفاده می شود.

این امر دانشمندان را قادر ساخت تا مجموعه پروتئینی را که ارتعاشات را به تکانه های الکتریکی تبدیل می کند که مغز ما به عنوان صدا تشخیص می دهد، کنار هم قرار دهند. به گفته دانشمند شنوایی OHSU، پیتر بار گیلسپی، که مستقیماً در این تحقیق شرکت نداشت، پرتره بسیار دقیق از این معماری بیولوژیکی پیچیده مدت زیادی است که به دست آمده است.

او گفت: حوزه علوم اعصاب شنوایی ده ها سال منتظر این  معماری گوش داخلی بوده است و اکنون که آنها به دست آمده اند ما به وجد آمده ایم. نتایج این مقاله فوراً راه‌های جدید تحقیق را نشان می‌دهد، بنابراین این زمینه را برای سال‌های آینده تقویت خواهد کرد.

از آنجا که کاهش شنوایی می تواند از طریق جهش های ژنتیکی ایجاد شود که پروتئین های تشکیل دهنده مجتمع انتقال حسی مکانیکی را تغییر می دهد، توانایی تجسم مجموعه پروتئینی ممکن است راه های جدیدی برای مقابله با جهش ها ارائه دهد.

اریک گواکس، نویسنده ارشد این مقاله، گفت: این تحقیق مکانیسم‌هایی را پیشنهاد می‌کند که با آن می‌توان این کمبودها را جبران کرد. اگر یک جهش منجر به نقص در کانال منتقل شود که باعث کاهش شنوایی می شود، می توان مولکولی را طراحی کرد که در آن فضا قرار بگیرد و نقص را تصحیح کند. یا ممکن است به این معنی باشد که می‌توانیم تعاملاتی را که ضعیف شده‌اند تقویت کنیم.