Därför tappar du hörseln en stund av starka ljud

– Vi har upptäckt att en liten struktur inne i snäckan, det så kallade tektorialmembranet, har en viktig roll i den processen genom att fungera som en depå för kalciumjoner. Dessa kalciumjoner bidrar till att reglera sinnescellernas funktion, säger Anders Fridberger vid Institutionen för klinisk och experimentell medicin, som har lett studien.

Kalciumjoner, alltså positivt laddade kalciumatomer, spelar en nyckelroll i processerna som ligger bakom att vi uppfattar ljud. Omvandlingen av ljudvågor till nervsignaler sker i innerörat, även kallat snäckan, som ser ut ungefär som det snäckformade skalet hos en del sniglar. I hörselsnäckan sitter mängder av sinnesceller, som är de celler som detekterar ljud och ger upphov till signalerna som skickas till hjärnan.

Lagringsplats för kalciumjoner

Tidigare forskning har visat att vätskan som omger sinnescellerna inne i snäckan har en låg koncentration av kalciumjoner. Men det har funnits en del frågetecken kring detta, eftersom sinnesceller inte fungerar normalt när de placeras i vätska med så låg halt av kalciumjoner som uppmätts i vätskan i snäckan.

LiU-forskarna har undersökt frågan närmare i innerörat från marsvin, som är mycket likt människans. Genom att märka in kalciumjonerna med färg upptäckte forskarna att ett membran som vilar ovanpå sinnescellerna, tektorialmembranet, hade en mycket högre koncentration av kalciumjoner än den omgivande vätskan. Membranet tycks fungera som en lagringsplats, så att sinnescellerna omges av högre halter av kalciumjoner än man tidigare trott.

När forskarna tillsatte ett ämne som fick kalciumnivåerna att sjunka ledde det till att sinnescellerna slutade fungera. I nästa steg utsatte forskarna innerörat för ljud i nivåer som motsvarar ljudet på rockkonserter, vilket hade samma effekt.

Kemin i tektorialmembranet

– När vi i laboratoriet utsätter innerörat för höga ljud sjunker kalciumnivåerna i tektorialmembranet och sinnescellerna fungerar inte. Men efter ett tag återställs kalciumjonkoncentrationen och då börjar sinnescellerna fungera igen, säger Anders Fridberger.

Fram till nu har det lilla membranet främst ansetts ha en mekanisk funktion, men LiU-forskarnas upptäckt pekar på att tektorialmembranet kan spela en viktig roll för att reglera hörseln genom att lagra kalciumjoner.

– Det har varit känt att tektorialmembranet är nödvändigt för att vi ska kunna höra och att det måste vara intakt och rätt placerat, men det har varit oklart exakt varför fel på detta membran bidrar till sämre hörsel, säger Pierre Hakizimana, en av forskarna bakom studien.

Forskargruppen går nu vidare för att undersöka om samma mekanism spelar in vid åldersrelaterad hörselnedsättning.

Studien:
Control of hearing sensitivity by tectorial membrane calcium, Clark Elliott Strimbu, Sonal Prasad, Pierre Hakizimana och Anders Fridberger,  PNAS

Kontakt:
Anders Fridberger, professor, anders.fridberger@liu.se