当毛细胞受声音刺激时，细胞膜上的钙离子通道打开，钙离子流入促使神经递质释放，从而激活听觉神经细胞产生神经冲动。
MINFLUX 耳蜗组织样本制备、成像和数据分析。图片来源：Science Advances (2025)。DOI：10.1126/sciadv.ady4344
通过改进样本制备方法，研究人员发现钙离子通道和某些结构蛋白在毛细胞中自发聚集，形成条状排列的纳米级团簇。借助MINFLUX技术，他们还在突触部位首次清晰观察到储存神经递质的微小膜泡。
神经递质释放后，会与听觉神经细胞上环状排列的受体结合。这种环状结构有利于高效捕获递质。生物物理模拟验证了纳米团簇排列能显著提升递质释放效率。
"钙离子通道的规律性排列提高了神经递质释放的效率，"Tobias Moser教授指出，"这种纳米团簇结构可能正是人类听觉系统实现精准感知的分子基础。本研究系统揭示了毛细胞突触的分子构造，阐释了其支撑人体最敏捷感觉系统的机制。"
Moser教授担任哥廷根大学医学中心听觉神经科学研究所所长，同时是"多尺度生物成像"卓越集群（MBExC）和"感觉运动系统疾病机制与功能重建"合作研究中心（SFB 1690）的发言人。
本研究由多尺度生物成像卓越集群协同完成，合作单位包括哥廷根大学生物网络动力学研究所、马克斯·普朗克动力学与自组织研究所、马克斯·普朗克多学科科学研究所以及本地企业Abberior仪器公司。
该技术兼具光学显微镜的分子特异性与接近电子显微镜的分辨能力。研究人员开发了适用于耳蜗组织的新型样本制备方法。
"改进后的样本制备技术让我们通过MINFLUX观测到毛细胞突触的精细构造——甚至能分辨单个蛋白质及其纳米团簇，"论文第一作者、哥廷根大学医学中心听觉神经科学研究所前博士后Rohan Kapoor表示，"这对听力研究领域的方法学发展具有重要推动作用。"
