Die Entdeckung, die in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Baylor College of Medicine in Texas, USA, gemacht wurde, liefert neues grundlegendes Wissen über die Mechanismen des Hörens. Es wird in der Online-Fachzeitschrift Nature Communications vorgestellt.
Bevor wir Sprache, Musik und andere Geräusche wahrnehmen können, müssen die Schallwellen im Hörnerv in elektrische Impulse umgewandelt werden, ein Prozess, der von den Sinneszellen des Innenohrs vermittelt wird. Frühere Studien zeigten, dass Schall eine seitliche Bewegung der winzigen Haare verursacht, die aus diesen Zellen herausragen und mechanisch empfindliche Ionenkanäle öffnen und schließen, um das Gefühl des Hörens zu erzeugen.
Es ist unmöglich, die Bewegung der menschlichen Zilien zu untersuchen, da die Sinneszellen tief in dicken Knochen eingebettet sind, aber bei Meerschweinchen und Rennmäusen ist das Innenohr von dünnem Knochen umgeben. Mit Hilfe eines eigens entwickelten Mikroskops konnten die Wissenschaftler die schallbedingte Ziliarbewegung beobachten.
„Dies ergab etwas Überraschendes – dass sich die Haare nicht nur seitwärts biegen, sondern auch in der Länge verändern“, sagt Dr. Anders Fridberger, Dozent und Arzt am Zentrum für Hör- und Kommunikationsforschung der Abteilung für klinische Wissenschaft, Intervention und Technologie des Karolinska Institutet. „Diese longitudinalen Veränderungen haben einen wichtigen Einfluss auf den Prozess der Umwandlung von Schallwellen in elektrische Signale, der für das Hören notwendig ist.“
Die Wissenschaftler zeigen, dass die Fähigkeit der Stereozilien, die Länge zu ändern, größer war, wenn das elektrische Potential um die Sinneszellen herum niedrig war, was bekanntermaßen im Zusammenhang mit Lärmschäden und altersbedingtem Hörverlust auftritt. Der Spannungsabfall bewirkt, dass die Haare zu weich werden, wodurch die Ohrfunktion beeinträchtigt wird.
„Unsere Ergebnisse könnten uns möglicherweise helfen zu verstehen, warum das Ohr in solchen Fällen nicht so gut funktioniert“, sagt Dr. Fridberger. „Und vielleicht können sie eines Tages bei der Entwicklung einer neuen Behandlung für Hörgeschädigte eingesetzt werden. Wenn wir ein Medikament verwenden können, um die normale Steifheit der Zilien wiederherzustellen, könnten wir das Ohr besser arbeiten lassen, aber das ist etwas für die ferne Zukunft, wenn es überhaupt möglich ist. Was wir jetzt tun müssen, ist, den genauen Mechanismus zu entdecken, der die Ziliarsteifigkeit steuert.“
Die Studie wurde mit Zuschüssen des Swedish Research Council, des Swedish Council for Working Life and Social research, der Wallenberg Foundations, der Tysta Skolan (Silent School) Foundation, der Swedish Association of Hard of Hearing People und der National Institutes of Health in den USA finanziert.