耳部馬達幫助播放聲音

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內耳中的一種馬達蛋白在放大聲音方面起著重要作用,使我們能夠聽到非常輕微的聲音和細微的音高差異。現在,德國蒂賓根的研究人員已經表徵了其在大鼠體內的機電特性。

一旦聲音擊中鼓膜,它就會傳遞到內耳,即耳蝸及其敏感的毛細胞。所謂內毛細胞尖端的細絲開始振動,這些細胞將這種運動轉換為電訊號,使我們能夠聽到聲音。另一方面,外毛細胞將部分電訊號轉換回運動,從而放大傳入的聲音。並且,為了響應膜電壓的變化,它們會迅速改變其長度,幅度高達5%。

介導這種行為的是最近發現的一種稱為prestin的馬達分子。這種膜蛋白包含一個帶電的電壓感測器,該感測器會響應膜電位的變化而移動,並對細胞內的結構蛋白施加機械力。許多prestin分子結合在一起會導致細胞長度的變化。


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在今天的《美國國家科學院院刊》(PNAS) 中,研究人員表明,在電刺激下,來自大鼠的prestin確實會產生微小的機械力。但它也反向起作用:當科學家向含有prestin的細胞施加壓力時,需要更強的電訊號才能觸發長度的變化。然而,prestin的哪一部分形成電壓感測器仍然未知,需要對其三維形狀進行研究。

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