Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tük hüceyrə dəstələri dörd fərqli termodinamik rejimdə titrəyə bilər. Müəllif: Yanathip Thipmaungprom və başqaları

Daxili qulağın ətrafındakı tük hüceyrələri insan bədənindəki ən mürəkkəb strukturlar arasındadır: pıçıltı kimi zəif səsləri aşkarlaya bilir və eyni zamanda tarazlığımızı qorumağa kömək edir. PRX Life -da ətraflı təsvir edilən yeni modellər vasitəsilə Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyasında Roman Belousovun rəhbərlik etdiyi bir qrup ilk dəfə olaraq bu hüceyrələrə bağlı salınan dəstələrin müxtəlif termodinamik rejimlərdə necə işlədiyini aşkar etdi və eşitməmizin fundamental səviyyədə necə işlədiyini anlamaq üçün yeni bir çərçivə təqdim etdi.

Salınıb-bükülən dəstələr

Daxili qulaqda hər bir tük hüceyrəsi bir tük “dəstəsi”nə malikdir: gələn səs dalğalarına cavab olaraq titrəyən kiçik, tüklərə bənzər çıxıntılar toplusu. Bu titrəmələrdən gələn mexaniki enerji daha sonra beyinə gedən elektrik siqnallarına çevrilir. Bu dəstələr passiv qəbuledici olmaq əvəzinə, hüceyrə daxilində zəif siqnalları gücləndirməyə və müəyyən tezliklərə uyğunlaşmağa imkan verən molekulyar mühərriklər tərəfindən idarə olunur .

Lakin onilliklər ərzində aparılan tədqiqatlara baxmayaraq, tədqiqatçılar hələ də bu aktiv titrəmə ilə saç dəstəsinin xarici səsə reaksiyası arasındakı əlaqə barədə qeyri-müəyyən fikirdədirlər. Mövcud modellər dəstələri səslə qarşılıqlı təsir göstərdikdə nə baş verdiyini nəzərə almadan, onları sanki öz-özünə hərəkət edən kimi qəbul etməyə meylli idilər.

Bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün Belousovun komandası xarici səs siqnalından axan enerjini açıq şəkildə əhatə edən bir termodinamik model hazırladı. Modeli real biologiyaya əsaslandırmaq üçün əvvəlcə məməlilərdəki ilbizə daha sadə bir analoq təqdim edən bir qurbağanın daxili qulaq orqanı olan “sacculus” üzərində təcrübələr apardılar.

Təcrübələrində tədqiqatçılar təbii şəraiti təqlid etmək üçün parçalanmış toxumanı iki qulaq daxili mayesi kamerası arasında saxladılar, sonra spontan dəstə rəqslərini qeyd etmək üçün yüksək qətnaməli mikroskopiyadan istifadə etdilər. Bu məlumatlardan dəstə hərəkətləri daxilində sərtlik və sürtünmə daxil olmaqla mexaniki parametrləri hesabladılar və nəticədə alınan məlumatları termodinamik modelə daxil etdilər.

Dörd termodinamik rejim

Model, saç dəstələrinin daxil olan siqnalın gücündən və tezliyindən asılı olaraq dörd fərqli termodinamik rejimdə işləyə biləcəyini ortaya qoydu – baxmayaraq ki, onlardan yalnız ikisinin bioloji cəhətdən əhəmiyyətli olması ehtimalı var.

Onlardan birində səs siqnalından gələn mexaniki enerji, hissetmə ilə uyğun olaraq, saç hüceyrəsinə axır. Digərində isə, hüceyrə gücləndirmə ilə uyğun olaraq enerjini siqnala xaricə pompalayır. Ən əsası, bu iki rejim arasında keçid siqnal gücündən asılıdır və gücləndirmə yalnız daxil olan səs zəif olduqda işə düşür.

Digər iki rejim daha ekzotikdir: biri bu rejimdə dəstə istiliyi aktiv şəkildə yayır, digəri isə kiçik bir soyuducu kimi davranaraq ətraf mühiti soyudur. Bunlar, ehtimal ki, fizioloji cəhətdən əhəmiyyətli olmasa da, nanoskalada gözlənilməz termodinamik imkanlara işarə edir.

Eşitməni anlamaq və qorumaq

Bu anlayışlara əsaslanaraq, Belousovun komandası ümid edir ki, onların çərçivəsi məməlilərin ilbizindəki daxili və xarici tük hüceyrələri arasındakı funksional fərqi də izah etməyə kömək edə bilər: fərqli termodinamik rejimlərdə fəaliyyət göstərə bilən fərqli rollara malik iki hüceyrə növü.

Onlar həmçinin ümid edirlər ki, model eşitmə itkisinin bərpası istiqamətində mühüm irəliləyişlər üçün yol aça bilər. Saç hüceyrələrinin itirilməsi daimi eşitmə zədələnməsinin əsas səbəbi olduğundan, onların mexanizmini bu qədər ətraflı anlamaq tədqiqatçılara karlığın müalicəsində yeni yanaşmalar hazırlamağa kömək edə bilər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Yanathip Thipmaungprom və digərləri, Dövri olaraq İdarə Olunan Saç Hüceyrə Dəstləri ilə Hiss və Gücləndirmənin Termodinamik İmzaları, PRX Life (2026). DOI: 10.1103/6wcm-z333

Jurnal məlumatı: PRX Life