Winzige zusammengerollte Membranen auf den Haarzellen im Ohr sorgen dafür, dass wir auch leise Töne deutlich wahrnehmen. Das Hörgerät ‘made by nature” funktioniert wie ein elektrischer Verstärker, haben amerikanische Forscher herausgefunden: Indem sich die sogenannten Stereozilien vor- und zurückbewegen, erzeugen sie genügend Elektrizität, um leise Geräusche hörbar zu machen, berichten die Wissenschaftler um Richard Rabbitt.
Stereozilien sind feine Membranen, die sich zu haarähnlichen, winzigen Röhrchen zusammengerollt haben und in Bündeln auf den Haarzellen der Hörschnecke des Innenohrs sitzen. Versetzt nun ein Ton ein solches Röhrchen in Schwingung, entsteht durch den sogenannten flexoelektrischen Effekt ein elektrisches Signal. Durch die Spannungsänderung werden Botenstoffe am Boden der Haarzelle freigesetzt, die das Signal an das Gehirn weiterleiten.
Die Länge der Stereozilien entscheidet über die Frequenzen, die verstärkt werden: Kürzere Röhrchen verstärkten vor allem höhere Töne, während die längeren auf niedrigere Töne ansprechen, berichten die Forscher. Das erkläre auch, warum unterschiedliche Tierarten unterschiedliche Tonhöhen wahrnehmen ? ihre Stereozilien haben eine andere Länge als die der Menschen.
Auch die Haarzellen selbst wirken als Verstärker, indem sie sich ausstrecken und zusammenziehen. Zusammen mit den Stereozilien ermöglichen sie es dem Menschen, Geräusche wahrzunehmen, die leiser sind als eine in normaler Lautstärke geführte Unterhaltung. Im Alter können die Stereozilien ausfallen, weshalb viele ältere Menschen ein Hörgerät benötigen, das die Aufgabe der haarähnlichen Röhrchen übernimmt.
Die Erkenntnisse über die Stereozilien lassen eventuell Rückschlüsse auf andere Prozesse zu: “Überall, wo Membranen mit einem kleinen Durchmesser zu finden sind, treten große flexoelektrische Kräfte und Effekte auf”, erklärt Rabbitt und verweist auf andere Vorgänge bei der Reizübermittlung. “Deshalb könnte der flexoelektrische Effekt auch bei Prozessen am Werk sein, die mit Lernen und Gedächtnis zusammenhängen. Doch das ist rein spekulativ.”
Richard Rabbitt ( Universität von Utah, Salt Lake City) et al.: PLoS ONE ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht
