Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Warum das Gehör so leistungsfähig ist

22.06.2001


Ergebnisse von Tübinger Physiologen zu Forschungen am Innenohr in ’Science’

Das menschliche Ohr kann sehr leise Töne und selbst feinste Unterschiede in der Tonhöhe wahrnehmen. Schon länger ist der Hörprozess, die Verarbeitung der über die Luft übertragenen Schallwellen im Ohr, bekannt. Allein durch die mechanischen Eigenschaften des Innenohrs lässt sich die große Hörleistung der Säugetiere jedoch nicht erklären. Forscher hatten bereits herausgefunden, dass beim Hörvorgang auch ein aktiver Verstärkungs-Prozess eine Rolle spielt. Unter der Leitung von Prof. Bernd Fakler haben Dr. Dominik Oliver, Dr. Nikolaj Klöcker, Dr. Jost Ludwig, Dr. Uwe Schulte und Prof. J. Peter Ruppersberg vom Institut für Physiologie der Universität Tübingen zusammen mit Marburger und amerikanischen Kollegen die molekularen Grundlagen dieses Verstärkers im Detail untersucht. Ihre Ergebnisse werden in der heutigen Ausgabe der Fachzeitschrift Science (22. Juni 2001, Vol. 292, No. 5525) veröffentlicht.

Stark vereinfacht gesagt werden Geräusche oder Töne, Luftvibrationen, die auf das Trommelfell treffen, mechanisch über die Gehörknöchelchen im Ohr übertragen. Über das so genannte ’ovale Fenster’ werden sie auf eine wässrige Flüssigkeit in einem Organ weitergeleitet, das in der Form der schraubigen Schale einer Schnecke ähnelt - die Cochlea im Innenohr. Die Bewegung der Flüssigkeit in der Cochlea führt schließlich dazu, dass winzige, haarförmige Sinneszellen abgelenkt werden. Ihre Auslenkung melden sie über Nerven an das Gehirn, wo dann die Hörempfindung ausgelöst wird. Dieser komplizierte Prozess reicht jedoch noch nicht aus, um die große Leistungsfähigkeit des Gehörs zu erklären. Zusätzlich laufen elektrische Prozesse an den Haarsinneszellen in der Cochlea ab: Sie ändern ihre Länge als Antwort auf Änderungen der elektrischen Spannung in ihrer Zellmembran. Dadurch wird der eintreffende Schallreiz verstärkt.

Die Längenänderung, so haben Forscher kürzlich entdeckt, wird von einem elektrisch empfindlichen Motormolekül vermittelt, dem Eiweiß Prestin, das die äußere Hülle der Haarsinneszelle durchspannt. Die Tübinger Physiologen haben nun herausgefunden, was wiederum das Motormolekül Prestin antreibt: negativ geladene Teilchen (Ionen) im Innern der Haarsinneszellen. Denn wenn diese Ionen im Experiment entfernt wurden, konnten die Haarsinneszellen ihre Länge nicht mehr ändern, da sich das Motormolekül Prestin nicht mehr bewegte. Damit ergibt sich ein Modell, in dem die negativ geladenen Ionen als Sensoren wirken, die von der elektrischen Spannung in das Prestinmolekül hineingedrückt werden und so seine Formänderungen bewirken. Die Formänderung des Prestins wiederum steuert die Längenänderung der Haarsinneszellen und ermöglicht so die große Empfindlichkeit des Gehörs.

Die Grundlagenforschung der Tübinger Wissenschaftler soll helfen, die Vorgänge im Innenohr des Menschen besser zu verstehen. Denn Störungen der Verstärkerfunktion der Haarsinneszellen sind eine der Hauptursachen für Schwerhörigkeit.


Nähere Informationen:

Prof. Bernd Fakler
Physiologisches Institut
Gmelinstraße 5
72076 Tübingen
Tel. 0 70 71/2 97 71 73
Fax 0 70 71/8 78 15
E-Mail: bernd.fakler@uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw

Weitere Berichte zu: Cochlea Gehör Haarsinneszelle Innenohr Ion Motormolekül Ohr

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise