給聾(lóng)人一(yī)個有聲世界 科學(xué)家發現聽(tīng)力之(zhī)門"鑰匙" (2004-11-03)
發布時間:2007-12-04
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來源:新華
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動物(wù)能聽到聲音的關鍵物質是什麽(me)?這曾經是個謎。最近,美國科(kē)學家發現了開啟聽力之門的“鑰(yào)匙”,他們在人體內耳中,發(fā)現了一種可以將聲波轉換成神(shén)經刺激並傳遞給大腦的蛋白質??TRPA1蛋白質。醫學界認為,這種(zhǒng)蛋白質很可能就是治療聽覺係統疾病的關鍵。基因療法治療(liáo)耳聾成為可能,耳聾患者(zhě)擁有有聲世界將成(chéng)為現實。 把聲波變成電流
早(zǎo)期(qī)研究發現,聲波是靠(kào)內耳中的一種特殊細胞??纖毛細胞來傳遞聲音的。當聲波進入(rù)耳朵時,通過鼓膜的(de)振動(dòng)把聲波傳遞給聽小骨,然後再傳遞(dì)給內耳中的耳蝸,耳蝸的形狀像蝸牛,其中布(bù)滿了數以萬計靠顯(xiǎn)微鏡才能看(kàn)見的聽力細胞,這些細胞比較細長,放大後有些像(xiàng)毛發,所以叫(jiào)它們(men)“纖毛細胞”。纖毛細胞是怎樣把聲音傳遞進去的?它(tā)們一定需要把聲音(yīn)信號轉(zhuǎn)化成神經纖維能接受的電信號。以(yǐ)前有科學家猜想,纖毛細胞內的某種化學物質可以把聲波轉化為電流。現(xiàn)在這個猜想終於有了答案。
美國哥倫比亞大學霍華德?休(xiū)斯(sī)醫學研究院的科學家戴維?科裏教授等人發現聲音是靠內耳纖毛細(xì)胞末端的TRPA1蛋白質來傳遞的(de)。起初,科裏猜想纖毛(máo)細(xì)胞表麵一定有些可以讓電流通過的小孔或者隧道。經過進一(yī)步研究,科裏和同事發現TRPA1蛋白質組成了這樣的隧道,聲波在(zài)這些(xiē)隧(suì)道(dào)內碰撞時,刺激TRPA1蛋白質吸收聲波,並把聲波轉化為電流,通(tōng)過神經纖維傳遞到大腦的聽覺神(shén)經中樞。TRPA1蛋(dàn)白質組成的隧道被(bèi)科學家稱為“離子通道”。 放大(dà)聲音
TRPA1蛋白質組成的(de)離子通道為什麽可以產生電流(liú)呢(ne)?聲波可以推動細胞(bāo)外的鉀離子和鈣離子通過離子通道進入細胞內,結果導(dǎo)致細胞內外的離子濃度不相等,形成了一個電位差,從而產生(shēng)了神經纖維可以接收的電流。科裏還發現,TRPA1蛋白質具有放大聲音信息的功能,以增加靈敏度和辨別性。此外(wài),不同的纖毛細(xì)胞可能放大不同頻率的聲音,以辨識不同聲音。 可以治療(liáo)耳聾
此(cǐ)項(xiàng)研究的直接用途是可以治(zhì)療耳聾。不少(shǎo)耳聾患者無(wú)法把聲波的振動轉化成電流信號,這(zhè)是由於耳中的TRPA1蛋(dàn)白質基因變異所引起的。研究人員相信,準確地複製TRPA1蛋白質基因,並以之替(tì)換變異的基因,將(jiāng)有可能治愈耳聾,或有效緩解(jiě)遺傳性聽覺係(xì)統紊亂的症(zhèng)狀。 在未來5年到10年內,醫(yī)學界將可能運用這種基(jī)因療法來治療耳聾和聽覺係統紊亂(luàn)等疾病。在弄清楚了聲波在耳蝸內轉化為電流的機理後,還可以(yǐ)製造出人造耳蝸,人造纖(xiān)毛可以(yǐ)把聲波轉(zhuǎn)化為神經纖維可接收的電流,這樣就可以給耳聾患者一個有(yǒu)聲的世界了(le)。