हेयर सेल मैकेनोट्रांसडक्शन

मैकेनोट्रांसडक्शन वह चरण है जिस पर हेयर सेल यांत्रिक गति को विद्युत संकेत में परिवर्तित करते हैं। प्रत्येक हेयर सेल स्टीरियोसिलिया का एक बंडल वहन करता है जो उनके सिरों पर जुड़ा होता है; जब ध्वनि बंडल को विक्षेपित करती है, तो टिप लिंक यांत्रिक रूप से गेटेड आयन चैनलों को खोलते हैं, जिससे धारा प्रवाहित होती है और सेल की झिल्ली क्षमता बदल जाती है। यह रूपांतरण, जो माइक्रोसेकंड के भीतर पूरा हो जाता है, सुनने को तेज़ और संवेदनशील बनाता है।

Definition

हेयर-सेल मैकेनोट्रांसडक्शन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा स्टीरियोसिलियरी बंडल का विक्षेपण टिप लिंक को तनाव देता है जो मैकेनोसेंसिटिव आयन चैनलों को गेट करता है, यांत्रिक उत्तेजना को रिसेप्टर पोटेंशियल में परिवर्तित करता है।

Scope

यह विषय हेयर-सेल मैकेनोइलेक्ट्रिकल ट्रांसडक्शन की आणविक और बायोफिजिकल मशीनरी को शामिल करता है: स्टीरियोसिलियरी बंडल, टिप लिंक, मैकेनोट्रांसडक्शन चैनल, गेटिंग और अनुकूलन, और कैसे ट्रांसडक्शन कोक्लियर एम्पलीफायर को पोषित करता है। यद्यपि MeSH डिस्क्रिप्टर वेस्टिबुलर हेयर सेल का नाम देता है, यहां वर्णित ट्रांसडक्शन मशीनरी श्रवण (कोक्लियर) और वेस्टिबुलर हेयर सेल द्वारा साझा की जाती है और इसे सुनने में इसकी भूमिका के लिए प्रस्तुत किया जाता है। यह प्रविष्टि संदर्भ-शैक्षिक है और हेयर-सेल पैथोलॉजी के निदान या उपचार के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

Core questions

• स्टीरियोसिलियरी बंडल का विक्षेपण ट्रांसडक्शन चैनलों को कैसे खोलता है?
• गेटिंग में टिप लिंक की क्या भूमिका है?
• अनुकूलन संवेदनशीलता को कैसे रीसेट करता है और गतिशील रेंज का विस्तार कैसे करता है?
• ट्रांसडक्शन बाहरी-हेयर-सेल-आधारित कोक्लियर एम्पलीफायर को कैसे संचालित करता है?

Key concepts

• स्टीरियोसिलियरी बंडल
• टिप लिंक
• मैकेनोट्रांसडक्शन (MET) चैनल
• गेटिंग स्प्रिंग मॉडल
• रिसेप्टर (ट्रांसडक्शन) पोटेंशियल
• तेज और धीमा अनुकूलन
• अनुकूलन की कैल्शियम निर्भरता
• बाहरी-हेयर-सेल इलेक्ट्रोमोटिलिटी (प्रेस्टिन) के साथ युग्मन

Mechanisms

एक बंडल के भीतर स्टीरियोसिलिया ऊंचाई में वर्गीकृत होते हैं और उनके सिरों के पास महीन टिप लिंक द्वारा जुड़े होते हैं। कोक्लियर विभाजन की ध्वनि-प्रेरित गति बंडल को उसके लंबे किनारे की ओर विक्षेपित करती है, जिससे टिप लिंक में तनाव बढ़ता है और उनके निचले सिरों पर मैकेनोट्रांसडक्शन चैनल खुलते हैं; कैल्शियम सहित धनायन प्रवेश करते हैं और सेल को विध्रुवित करते हैं, जिससे माइक्रोसेकंड के भीतर एक रिसेप्टर पोटेंशियल उत्पन्न होता है (वोलरथ, क्वान, और कोरी, 2007)। चैनल में प्रवेश करने वाला कैल्शियम अनुकूलन को प्रेरित करता है, एक तेज़ और एक धीमी प्रक्रिया जो चैनल संवेदनशीलता को रीसेट करती है, ट्रांसड्यूसर को उसकी ऑपरेटिंग रेंज में रखती है, और आवृत्ति ट्यूनिंग में योगदान करती है (फेटीप्लेस और फुच्स, 1999)। बाहरी हेयर सेल में परिणामी वोल्टेज परिवर्तन प्रेस्टिन-आधारित लंबाई परिवर्तनों को प्रेरित करता है, जिससे कोक्लियर एम्पलीफायर के रूप में यात्रा करने वाली तरंग में यांत्रिक ऊर्जा वापस आती है (झेंग एट अल।, 2000; पिकल्स, 2012)।

Clinical relevance

चूंकि ट्रांसडक्शन अक्षुण्ण स्टीरियोसिलियरी बंडल और टिप लिंक पर निर्भर करता है, शोर या अन्य चोटों से इन संरचनाओं को नुकसान सुनने की क्षमता को बाधित कर सकता है, और साझा मशीनरी श्रवण और वेस्टिबुलर संवेदी कार्य को जोड़ती है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए सामान्य ट्रांसडक्शन का वर्णन करती है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।

History

बीसवीं सदी के अंत से बायोफिजिकल कार्य ने स्थापित किया कि हेयर-सेल ट्रांसडक्शन यांत्रिक रूप से गेटेड और तेज़ है, जिससे टिप-लिंक और गेटिंग-स्प्रिंग मॉडल बने, जबकि 2000 के दशक में आणविक अध्ययनों ने ट्रांसडक्शन उपकरण और अनुकूलन के घटकों की पहचान करना शुरू किया, एक संश्लेषण जिसकी समीक्षा वोलरथ, क्वान और कोरी (2007) ने की थी।

Key figures

• David P. Corey
• Robert Fettiplace
• Melissa A. Vollrath
• Peter Dallos

Seminal works

• vollrath-kwan-corey-2007
• fettiplace-fuchs-1999

Frequently asked questions

हेयर सेल के ट्रांसडक्शन चैनलों को क्या खोलता है?

स्टीरियोसिलियरी बंडल का विक्षेपण आसन्न स्टीरियोसिलिया को जोड़ने वाले टिप लिंक में तनाव बढ़ाता है, और यह तनाव यांत्रिक रूप से मैकेनोट्रांसडक्शन चैनलों को खोलता है।

सुनने के लिए मैकेनोट्रांसडक्शन क्यों महत्वपूर्ण है?

यह वह चरण है जो ध्वनि के यांत्रिक कंपन को हेयर सेल के विद्युत रिसेप्टर पोटेंशियल में बदलता है, और यह तेजी से बदलते ध्वनियों का अनुसरण करने के लिए पर्याप्त तेज़ी से ऐसा करता है।