Быстрый белок тонко настраивает ухо
Речь идет о расположенном внутри нашего внутреннего уха моторном белке, обнаруженном в 2001 году. Этот белок действует настолько быстро – за миллионные доли секунды, что его открыватели дали ему название от слова «престо!». Ученые исследовали роль этого белка, как регулятора громкости, который позволяет усиливать звук в 10000 раз. Новые данные подтверждают, что престин также тонко настраивает высоту через зону слышимости. Статья на эту тему появилась на этой неделе в журнале Current Biology.1
Читайте также: Анатомия человека фото
Человеческое ухо реагирует на перепады громкости более 12 порядков величины – феноменальный динамический диапазон, позволяющий нам слышать от самого слабого шепота легкого ветерка до гула двигателя реактивного самолета. Если бы улитка нашего уха имела одинаковую чувствительность по всему динамическому диапазону, результат был бы буквально оглушительным. Поэтому улитка имеет два механизма: быстрой адаптации и медленной адаптации для блокирования подавляющих звуков. Это можно сравнить с акустической системой, которая быстро отключает пронзительное сопровождение, а затем регулирует уровень звука с помощью рычажка. Престин участвует в механизме быстрой адаптации. Он уплотняет наружные волосковые сенсорные клетки, чтобы громкие звуки не повредили их, но смягчает клетки, чтобы ответить на нежные колебания.
Авторы начинают свою статью с таких слов: «Замечательный усилитель мощности улитки усиливает низкие колебания и понижает высокие колебания базальной мембраны». Это означает, что наше ухо оснащено высокотехнологическим устройством, с которым знакомы аудиотехники, называемым компрессор-лимитер. Мы слышим на самом деле звуки “вокруг” нас не в том виде, в котором они издаются. Наше ухо защищает наш мозг, передавая ему уже обработанный звук. Ухо автоматически усиливает громкость мягких звуков, и понижает громкость громких звуков.
Авторы этой статьи согласны с тем, что престин является основным соперником усилителя мощности, но затем они обнаружили нечто еще более удивительное: престин также настраивает высоту звука. К своему удивлению они обнаружили, что мыши, у которых престин был разрушен, могли слышать только звуки высокой частоты, а звуки полуоктавы слышали очень плохо. Как оказалось между восприимчивостью громкости и точностью высоты звука существует согласование, в котором престин, каким-то образом играет важную роль. Для того чтобы это делать, моторный протеин должен уметь анализировать спектр частоты звуковой волны. Техническим языком это звучит так:
Мы считаем, что отсутствие престина в наружных волосковых сенсорных клетках, и последующее снижение жесткости перегородки улитки, меняет пассивное сопротивление базилярной мембраны при высоких частотах, включая характеристическую частоту. Мы пришли к выводу, что престин влияет на динамические свойства перегородки улитки, которая осуществляет переход её колебаний в нервное возбуждение. Престин является очень важным белком для настраивания точной и чувствительной частоты улитки путем снижения чувствительности низкочастотной части кривой настраивания звука, хотя это вынуждает усилитель улитки определять границы точно настроенной верхушки кривой.
- Лагард, Дрексл, Лукашкин, Зуо и Расселл: “Роль престина в настраивании частоты улитки и переводе механических реакций в нервное возбуждение”. Вернуться к тексту.
Что бы ни происходило внутри вашей головы, когда оно работает, оно работает очень хорошо. Задействованные механизмы, которые обеспечивают такую тонкую чувствительность к самым незначительным колебаниям воздуха, до сих пор не ясны. Эта статья показывает, что изначальные модели, показывающие, как работает престин, слишком просты. Эксперименты, проводимые на мышах с использованием и без использования престина “лишний раз подтверждают, что настраивание частоты звука с помощью нервной системы не является прямым последствием настраивания базилярной мембраны, но зависит от комплексного взаимодействия разных элементов улитковой перегородки”, включая престин и расположение пучков волосковых клеток.
Все работает как функциональное устройство. Вы что-нибудь слышали об эволюции? Мы надеемся, что нет, потому что ни одного раза во всей своей статье авторы не упомянули даже само слово ‘эволюция’. Они писали статью техническим языком: микрофоны, характеристические частоты, усилители, компрессоры-лимитеры, пороговые величины, динамический диапазон и амплитудно-частотная характеристика. Спросите умелого технического специалиста, использует ли он в своей работе случайные мутации и естественный отбор. Скорее всего, он устроит вам разнос.
Источник – www.crev.info