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Hören wie die Fliegen

16. September 2008

Wissenschaftler der Uni Köln erforschen die Hörvorgänge beim Menschen anhand der Fruchtfliege. Ergebnisse jetzt veröffentlicht in Current Biology

„Ohren wie ein Luchs“ – so sprach man es bislang Menschen zu, die besonders gut hören können. Wenn der Volksmund jedoch auf neueste wissenschaftliche Erkenntnisse über die Ähnlichkeit der Hörvorgänge Rücksicht nähme, so müsste das Sprichwort geradewegs umformuliert werden: „Ohren wie die Fliegen!“ Denn, so haben Forscher der Universität Köln herausgefunden, unser Ohr funktioniert ganz so wie das einer Fruchtfliege. Björn Nadrowski und seine Kölner Kollegen konnten jüngst zeigen, dass – bei aller äußerlichen Unähnlichkeit der Hörorgane – die Mechanik des Vorgangs bei Mensch und Fliege Drosophila melanogaster überraschend einheitlich ist. Mit Hilfe des Modellorganismus Drosophila melanogaster, der genetisch bestens bekannt und laborerprobt ist, wollen die Kölner Forscher nun die molekularen Vorgänge des Hörens im Detail aufklären. Der Physiker Björn Nadrowski wird von der VolkswagenStiftung mit einem Forschungsstipendium unterstützt. Die aktuellen Ergebnisse sind online in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Das Fliegenohr steht am Zoologischen Institut der Universität Köln seit 2003 im Mittelpunkt, als Martin Göpfert – inzwischen Professor für Zelluläre Neurobiologie an der Universität Göttingen – dort eine Nachwuchsgruppe der VolkswagenStiftung zum Thema „Hörvorgänge bei Insekten“ aufbaute. Er erkannte früh die Ähnlichkeit der Hörmechanismen von Mensch und Fliege und nutzte sie, um den genauen Abläufen der Reizverstärkung im Ohr auf die Spur zu kommen. Die Erkenntnisse können dabei helfen, derzeitige Hörgeräte zu verbessern, deren Leistungen noch weit davon entfernt sind, das natürliche akustische Empfinden nachzubilden – eine wichtige Aufgabe bei schätzungsweise 14 Millionen Deutschen mit eingeschränktem Hörvermögen und in einer immer älter werdenden Gesellschaft. Dabei interessierten sich die Wissenschaftler besonders dafür, wie der Schall im Innern des Ohrs über Ionenkanäle in elektrische Signale umgewandelt wird. Gemeinsam mit dem Biologen Jörg T. Albert und dem Physiker Björn Nadrowski konnten die Kölner eine nicht-invasive Messmethode entwickeln, die diesen Vorgang nach außen sichtbar macht: Öffnet sich der Ionenkanal, wackelt die Fliege mit den Antennen – nicht mit dem Auge sichtbar, aber mit einer Messapparatur nachzuweisen.

In ihrer neuesten Veröffentlichung wird nun deutlich, wie ähnlich die Prozesse im Fliegenohr – am sogenannten Johnston-Organ – denen unserer Haarzellen im Innenohr tatsächlich sind. So haben Nadrowski und seine Kollegen zeigen können, dass der Signalübertragungs-Apparat bei Drosophila melanogaster die gleichen Charakteristika aufweist wie unsere winzigen Haarzellen im Innenohr: Eine aktive Verstärkung der Signale sorgt dafür, dass die Empfindlichkeit höher wird, wenn der Schall leiser ist; der Experte spricht von nicht-linearem Verhalten.

Die Kölner Wissenschaftler richten ihr Augenmerk nun auf eine Schlüsselkomponente beim Hörvorgang, die Ionenkanäle. Hier könnten Drosophila melanogaster und deren genetischen Mutanten einiges zur Aufklärung beitragen. Noch ist die molekulare Grundlage der Kanäle ebenso unbekannt wie der Ursprung der mechanischen Aktivität der Hörsinneszellen. Die Versuche deuten darauf hin, dass die Ähnlichkeit der Hörmechanismen sich auch in gleichen oder ähnlichen Molekülen wiederfindet.

Originalveröffentlichung
Björn Nadrowski, Jörg T. Albert; Martin C. Göpfert:
Transducer-based force generation explains active process in Drosophila hearing.
Current Biology, online
11. September 2008

Weitere Auskünfte und Kontakt
Universität Köln
Inst. für Zoologie
Dr. Björn Nadrowski
Telefon: 0221 470 3150
E-Mail:bjoern.nadrowski@uni-koeln.de

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