Záhadný ušný signál môže informovať mozog o zdraví sluchu

Zhrnutie: Nová štúdia vrhá svetlo na úlohu dlho zapleteného kochleárneho signálu, čo naznačuje, že môže informovať mozog o zdravotnom stave ucha.

Tento výskum poskytuje dôležitý pohľad na pochopenie mechanizmov poškodenia sluchu spôsobeného hlukom. Jednosmerný signál, identifikovaný takmer pred 70 rokmi, obracia polaritu, keď je ucho vystavené škodlivému hluku, čo naznačuje potenciálne poškodenie.

Toto zistenie môže prispieť k budúcim diagnostickým nástrojom pre stratu sluchu spôsobenú hlukom.

Dôležité fakty:

1. DC signály v uchu, dlhotrvajúce tajomstvo, pravdepodobne informujú mozog o funkčnom stave ucha.
2. Zmena polarity jednosmerného signálu nastane, keď je ucho vystavené škodlivému hluku, čo naznačuje potenciálne poškodenie sluchu.
3. Štúdie ukazujú, že DC signál je tvorený uvoľňovaním iónov draslíka cez membránu vlasových buniek.

Zdroj: Univerzita v Linköpingu

Kochleárny signál, ktorého presná úloha nebola jasná od jeho objavu pred takmer 70 rokmi, pravdepodobne poskytuje mozgu informácie o tom, či ucho funguje normálne.

Vyplýva to zo záveru štúdie švédskej univerzity v Linköpingu. Jeho zistenia sú dôležitým kúskom skladačky pri vysvetľovaní toho, čo sa deje v uchu pri strate sluchu spôsobenej škodlivým hlukom, a môžu z dlhodobého hľadiska prispieť k diagnostike poškodenia sluchu spôsobeného hlukom.

Keď je ucho vystavené hlasným zvukom, napríklad na koncerte alebo v hlučnom prostredí, môže dočasne dôjsť k strate sluchu. Opakované vystavovanie sa hlasitým zvukom môže spôsobiť trvalé poškodenie sluchu.

Výskum ukazuje, že viac ako miliarde mladých ľudí hrozí poškodenie sluchu pri počúvaní hlasnej hudby so slúchadlami a na koncertných miestach. Hoci poškodenie spôsobené hlukom je hlavnou príčinou straty sluchu, presné mechanizmy sú do značnej miery nejasné.

Pierre Hakizimana z Linköping University je jedným z výskumníkov, ktorých cieľom je zistiť, ako k týmto škodám dochádza a či sa im dá predchádzať.

Vnútorné ucho alebo slimák obsahuje asi 15 000 vláskových buniek. Keď vlasové bunky zasiahnu zvukové vlny, premenia vibrácie na elektrické nervové signály. Tieto signály prechádzajú do mozgu, ktorý ich interpretuje a dovtedy zvuk nepočujeme. Signál vlasových buniek pozostáva z dvoch častí, známych ako AC a DC.

AC signály boli dobre preskúmané. To dáva mozgu informáciu o intenzite a frekvencii zvuku, teda o tom, aký vysoký alebo nízky je zvuk. Ale DC signál zostal záhadou. Od jeho objavu pred takmer 70 rokmi sa vedci pýtali, aká by mohla byť jeho funkcia.

Pri meraní elektrických signálov z vláskových buniek slimáka je jednosmerný signál viditeľný, pretože spôsobuje miernu zmenu v pozitívnom alebo negatívnom smere striedavého signálu. Rôzne štúdie, ktoré sa pokúšali charakterizovať jednosmerný signál, dospeli k rôznym záverom týkajúcim sa jeho polarity.

V súčasnej štúdii Pierre Hakizimana ukazuje, že polarita DC signálu sa mení z pozitívnej na negatívnu, keď je kochlea vystavená škodlivému hluku. Inými slovami, signál môže poskytnúť indikáciu zdravotného stavu ucha.

„Zdá sa pravdepodobné, že tento signál môže byť pre telo spôsob, ako informovať mozog o tom, či je ucho zdravé alebo nie, a tak uľahčiť schopnosť mozgu dekódovať jemné zvuky. Mozog dokáže zosilniť slabý signál z kochley.

„Ak sa dozvie, že ucho nefunguje normálne, mozog sa pokúsi zlepšiť signál, aby dekódoval zvuk z poraneného ucha,“ hovorí Pierre Hakizimana, vedúci výskumný inžinier na oddelení biomedicínskych a klinických vied. zdroje nemusia byť vynaložené. na Univerzite v Linköpingu.

Dúfame, že tento objav môže prispieť k novému výskumu o tom, ako možno jednosmerné signály použiť na diagnostiku straty sluchu spôsobenej škodlivým hlukom. Toto sa doteraz nepodarilo vyriešiť, keďže sa nevie, ako tento signál interpretovať, ani ako ho spoľahlivo izolovať a zmerať u ľudí.

Pierre Hakizimana vo svojej štúdii tiež ukázal, že DC signál je vytvorený draslíkovými iónovými kanálmi, ktoré uvoľňujú ióny draslíka cez membránu vlasových buniek.

Financovanie: Výskum bol financovaný Stiftelsson Tysta Skollen.

O týchto novinkách z výskumu v oblasti sluchovej neurovedy

autor: carin soderlund leffler
Zdroj: Univerzita v Linköpingu
kontakt: Karin Söderlund Leffler – Univerzita v Linköpingu
obrázok: Obrázok pripísaný Neuroscience News

Základný výskum: otvorený prístup.
,Súčet potenciálnej polarity kóduje zdravotný stav uchaod Pierra Hakizimana. Bunkové a molekulárne biologické vedy

abstraktné

Súčet potenciálnej polarity kóduje zdravotný stav ucha

Sumačný potenciál (SP), DC potenciál, ktorý spolu s AC odozvou vzniká, keď vláskové bunky premieňajú vibračnú mechanickú energiu zvuku na elektrické signály, je najzáhadnejším z kochleárnych potenciálov, pretože jeho polarita a funkcia zostáva sedem. už viac ako desaťročie.

Napriek obrovským sociálno-ekonomickým dôsledkom straty sluchu spôsobenej hlukom a hlbokému fyziologickému významu pochopenia toho, ako vystavenie silnému hluku zhoršuje aktiváciu receptora vláskových buniek, vzťah medzi SP a stratou sluchu spôsobenou hlukom zostáva nedostatočne pochopený.

Tu ukazujem, že v normálne počujúcich ušiach je polarita SP pozitívna a jej amplitúda v pomere k AC odozve sa rýchlo zvyšuje naprieč frekvenciami a stáva sa negatívnou a rýchlo naprieč frekvenciami po poranení sluchu vyvolanom hlukom.

Keďže sa predpokladá, že SP bude generovaný^, odtok dole gradientom cez bazolaterálnu vláskovú bunku K^, kanál, prepínač polarity SP zodpovedá posunu v pracovnom bode vláskových buniek vyvolanom šumom pri záporných hodnotách.