Слух адаптируется к разной громкости не так, так считалось

Как получается, что мы слышим и падение капли воды из крана, и рёв двигателя мотоцикла, и при этом то и другое — с одинаковой остротой и без неприятных ощущений? Ведь если бы наши слуховые рецепторы были настроены только на тихие звуки, при громких мы испытывали бы дискомфорт. И наоборот, если бы наши уши были подогнаны под громкие звуки, мы не слышали бы тихие: нам просто не хватало бы чувствительности…

Нейробиологи объясняют это адаптивностью воспринимающих звуковые колебания волосковых клеток, которые располагаются в улитке внутреннего уха. Адаптивность означает, что чувствительность таких клеток меняется в зависимости от того, сколько децибел им приходится выслушивать. Долгое время считалось, что такая адаптивность подкреплена двумя разными клеточными механизмами на основе кальциевых ионных каналов в клеточной мембране. Последние меняют свою проницаемость в зависимости от механического раздражения. (Напомним, что каналы слуховых рецепторов реагируют на движения волосков, которые, в свою очередь, чувствуют колебания жидкости, наполняющей улитковый орган и воспринимающей звуковые колебания извне.)

Однако эксперименты Энтони Риччи (Anthony Ricci) и его коллег из Стэнфордского университета (США) заставляют такую модель слуховой адаптации пересмотреть.

Исследователи экспериментировали с чувствительными клетками крыс, раздражая их сверхбыстрым механическим стимулом и наблюдая за клеточным ответом. К своему удивлению, заблокировав вышеупомянутые кальциевые каналы, они не заметили никаких изменений в адаптируемости клеток к разным стимулам. Способность клеток приспосабливаться к сигналам разной интенсивности, как пишут исследователи в журнале Neuron, вообще не зависела от того, как много кальция входит в клетку и сколько его в ней содержится.

По словам авторов, из их результатов следует, что по крайней мере один общепризнанный механизм адаптации уха у млекопитающих просто отсутствует. Прежние данные были получены в экспериментах на лягушках и черепахах: кто же мог подумать, что такое, казалось бы, базовое свойство, как адаптируемость слуховых рецепторов, будет различаться у разных классов позвоночных! Теперь, видимо, придётся с нуля объяснять, почему мы (а заодно и все млекопитающие) одинаково хорошо и безболезненно слышим и громкие, и тихие звуки.

Это, впрочем, не единственная особенность, отличающая одних позвоночных от других: известно, что птицы могут довольно быстро восстановить повреждённые волосковые клетки, а млекопитающие — нет. То есть повреждения слуховых рецепторов — скажем, из-за нарушений в механизме адаптации — приводят нас к глухоте на всю жизнь. И это, кстати, ещё раз указывает на то, как важно поскорее разобраться в механизмах адаптации слуховых рецепторов.

Подготовлено по материалам Стэнфордского университета. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.