ایجاد شنوایی فوق طبیعی در موش

مطالعه ای از موسسه تحقیقات شنوایی Kresge در پزشکی میشیگان توانست شنوایی فوق طبیعی را در موش ها ایجاد کند، در حالی که از فرضیه ای در مورد علت کم شنوایی پنهان در انسان نیز پشتیبانی می کند.

محققان قبلاً از روش‌های مشابهی استفاده کرده بودند – افزایش میزان فاکتور نوروتروفیک نوروتروفین-3 در گوش داخلی – برای ارتقای بازیابی پاسخ‌های شنوایی در موش‌هایی که ضربه صوتی را تجربه کرده بودند و بهبود شنوایی در موش‌های میانسال.

این مطالعه اولین مطالعه‌ای است که از همین رویکرد در موش‌های جوان سالم برای ایجاد پردازش شنوایی بهبود یافته، فراتر از آنچه به طور طبیعی اتفاق می‌افتد، استفاده می‌کند.

دکتر گابریل کورفاس گفت: «ما می‌دانستیم که ارائه Ntf3 به گوش داخلی در موش‌های جوان تعداد سیناپس‌های بین سلول‌های موی داخلی و نورون‌های شنوایی را افزایش می‌دهد، اما نمی‌دانستیم که داشتن سیناپس‌های بیشتر چه تأثیری بر شنوایی خواهد داشت.» مدیر مؤسسه Kresge، که تیم تحقیقاتی را رهبری می کرد.

ما اکنون نشان می‌دهیم که حیواناتی که سیناپس‌های گوش داخلی اضافی دارند، آستانه‌های طبیعی دارند – چیزی که شنوایی‌شناس به عنوان شنوایی طبیعی تعریف می‌کند – اما آنها می‌توانند اطلاعات شنوایی را به روش‌های فوق طبیعی پردازش کنند.

مقاله به دست آمده، “از کم شنوایی پنهان تا پردازش شنوایی فراطبیعی با تعدیل تراکم سیناپس سلول های موی داخلی با واسطه نوروتروفین 3” در PLOS Biology منتشر شد.

در مورد کاغذ

مانند مطالعات قبلی، محققان بیان Ntf3 را تغییر دادند تا تعداد سیناپس‌ها بین سلول‌های موی داخلی و نورون‌ها را افزایش دهند.

سلول های موی داخلی در داخل حلزون حلزون وجود دارند و امواج صوتی را به سیگنال هایی تبدیل می کنند که از طریق آن سیناپس ها به مغز ارسال می شوند.

با این حال، این بار، دو گروه از موش‌های جوان ایجاد و مورد مطالعه قرار گرفتند: یکی که در آن سیناپس‌ها کاهش می‌یابد، و دیگری – موش‌های شنوایی فوق طبیعی – که در آن سیناپس‌ها افزایش می‌یابد.

کورفاس گفت: «پیش از این، ما از همان مولکول برای بازسازی سیناپس‌های از دست رفته به دلیل قرار گرفتن در معرض نویز در موش‌های جوان و برای بهبود شنوایی در موش‌های میانسال، زمانی که علائم کم‌شنوایی مرتبط با افزایش سن را نشان می‌دهند، استفاده می‌کردیم.

“این نشان می دهد که این مولکول پتانسیل بهبود شنوایی در انسان ها را در موقعیت های مشابه دارد. نتایج جدید نشان می دهد سیناپس های در حال بازسازی یا افزایش تعداد آنها پردازش شنوایی آنها را بهبود می بخشد.”

هر دو گروه از موش‌ها تحت آزمایش بازداری شکاف-پیش پالس قرار گرفتند که توانایی آن‌ها را در تشخیص محرک‌های شنیداری بسیار کوتاه اندازه‌گیری می‌کند.

برای این آزمایش، آزمودنی در محفظه ای با صدای پس زمینه قرار می گیرد، سپس صدای بلندی که ماوس را مبهوت می کند به تنهایی یا قبل از یک شکاف بسیار کوتاه و بی صدا ارائه می شود.

این شکاف، هنگامی که توسط ماوس شناسایی می‌شود، واکنش مبهوت را کاهش می‌دهد. سپس محققان تعیین می‌کنند که فاصله بی‌صدا چقدر طول می‌کشد تا موش‌ها آن را تشخیص دهند.

موش‌هایی که سیناپس‌های کمتری داشتند، به شکاف خاموش بسیار طولانی‌تری نیاز داشتند. این نتیجه از یک فرضیه در مورد رابطه بین تراکم سیناپس و کم شنوایی پنهان در انسان پشتیبانی می کند.

کم شنوایی پنهان مشکلی در شنوایی را توصیف می کند که با آزمایش استاندارد قابل تشخیص نیست.

افراد مبتلا به کم شنوایی پنهان ممکن است برای درک گفتار مشکل داشته باشند – یا صداها را در حضور نویز پس زمینه تشخیص دهند. و نتایج آزمایش بازداری شکاف-Prepulse قبلا نشان داده شده بود که با پردازش شنوایی در انسان همبستگی دارد.

یک یافته شگفت انگیز

با این حال، نتایج افراد با افزایش سیناپس کمتر مورد انتظار بود.

آنها نه تنها پیک های افزایش یافته ای را در پاسخ ساقه مغزی آکوستیک اندازه گیری شده نشان دادند، بلکه موش ها همچنین در تست بازداری شکاف-پیش پالس بهتر عمل کردند، که نشان دهنده توانایی پردازش مقدار بیشتری از اطلاعات شنوایی است.

کورفاس گفت: “ما شگفت زده شدیم که متوجه شدیم وقتی تعداد سیناپس ها را افزایش دادیم، مغز قادر به پردازش اطلاعات شنوایی اضافی بود. و این افراد در آزمایش رفتاری بهتر از موش های کنترل عمل کردند.”

زمانی اعتقاد بر این بود که ریزش سلول های مو دلیل اصلی کم شنوایی در انسان با افزایش سن است.

با این حال، اکنون مشخص شده است که از دست دادن سیناپس‌های سلول‌های موی داخلی می‌تواند اولین رویداد در فرآیند کاهش شنوایی باشد، و درمان‌هایی را که حفظ، بازسازی و/یا افزایش سیناپس‌ها را به روش‌های هیجان‌انگیز ممکن برای درمان برخی از اختلالات شنوایی تبدیل می‌کنند.

کورفاس گفت: “برخی از اختلالات عصبی نیز با از دست دادن سیناپس ها در مغز شروع می شود.”

بنابراین، درس های حاصل از مطالعات در گوش داخلی می تواند به یافتن روش های درمانی جدید برای برخی از این بیماری های ویرانگر کمک کند.