Nejasný signál z ucha může informovat mozek o zdraví sluchu

souhrn: Nová studie již dlouho zdůrazňuje roli tohoto záhadného kochleárního signálu a naznačuje, že může mozku říci o zdravotním stavu ucha.

Tento výzkum poskytuje důležité poznatky o pochopení mechanismů poškození sluchu způsobeného hlukem. DC signál, identifikovaný asi před 70 lety, mění polaritu, když je ucho vystaveno škodlivému hluku, což naznačuje možné poškození.

Toto zjištění by mohlo přispět k budoucím diagnostickým nástrojům pro ztrátu sluchu způsobenou hlukem.

Klíčová fakta:

1. Je pravděpodobné, že stejnosměrný signál v uchu, dlouhotrvající záhada, informuje mozek o pracovním stavu ucha.
2. Ke změnám polarity stejnosměrného signálu dochází, když je ucho vystaveno škodlivému hluku, což naznačuje možné poškození sluchu.
3. Studie odhalila, že DC signál je generován uvolňováním draselných iontů přes membrány vlasových buněk.

zdroj: Univerzita v Linkopingu

Kochleární signál, jehož přesná role nebyla známa od jeho objevu před asi 70 lety, pravděpodobně poskytuje mozku informace o tom, zda ucho funguje normálně.

Vyplývá to ze studie z Linköping University ve Švédsku. Jejich zjištění jsou důležitým kouskem skládačky při vysvětlování toho, co se děje v uchu při ztrátě sluchu škodlivým hlukem, a mohou v dlouhodobém horizontu přispět k diagnostice poškození sluchu způsobených hlukem.

Když je ucho vystaveno hlasitým zvukům, například na koncertě nebo když jste v hlučném prostředí, může být sluch dočasně narušen. Opakované vystavování se hlasitým zvukům může způsobit trvalé poškození sluchu.

Existují výzkumy, které ukazují, že více než miliardě mladých lidí hrozí poškození sluchu poslechem hlasité hudby se sluchátky a místy. Ale ačkoli poškození hlukem je hlavní příčinou poškození sluchu, přesné mechanismy jsou do značné míry nejasné.

Pierre Hakizimana z Linköping University je jedním z výzkumníků, kteří si kladou za cíl zjistit, jak k těmto škodám dochází a zda jim lze předcházet.

Vnitřní ucho neboli kochlea obsahuje asi 15 000 vláskových buněk. Když jsou vlasové buňky vystaveny zvukovým vlnám, přeměňují vibrace na elektrické nervové signály. Tyto signály směřují do mozku, který je interpretuje a do té doby zvuk neslyšíme. Signál vláskových buněk se skládá ze dvou částí, nazývaných AC a DC.

AC signál byl dobře prohledán. Mozek podává informace o hlasitosti a frekvenci zvuku, tedy o tom, jak hlasitý nebo nízký zvuk je. Ale stejnosměrný signál zůstal nejasný. Od jeho objevu před téměř 70 lety vědci přemýšleli o jeho funkci.

Při měření elektrických signálů z kochleárních vláskových buněk je stejnosměrný signál pozoruhodný, protože způsobuje mírný posun střídavého signálu buď v kladném nebo záporném směru. Různé studie, které se pokoušely popsat stejnosměrný signál, dospěly k různým závěrům ohledně jeho polarity.

V současné studii Pierre Hakizimana ukázal, že polarita stejnosměrného signálu se mění z pozitivní na negativní, když je kochlea vystavena škodlivému hluku. Jinými slovy, signál může poskytnout indikaci zdravotního stavu ucha.

Zdá se, že tento signál by mohl být pro tělo způsob, jak sdělit mozku, zda je ucho v pořádku, nebo ne, a tímto způsobem usnadnit schopnost mozku dekódovat slabé zvuky. Mozek dokáže zesílit slabý signál z hlemýždě.

„Kdybychom věděli, že ucho nefunguje normálně, mozek by nemusel vynakládat prostředky na zlepšení signálu, aby dekódoval zvuk z postiženého ucha,“ říká Pierre Hakizimana, hlavní výzkumný inženýr na Oddělení biomedicíny a klinických věd. na univerzitě v Linköpingu.

Doufáme, že toto zjištění přispěje k novému výzkumu, jak využít stejnosměrnou signalizaci k diagnostice ztráty sluchu způsobené škodlivým hlukem. To zatím není vyřešeno, protože se neví, jak tento signál interpretovat, ani jak jej u lidí spolehlivě izolovat a změřit.

Pierre Hakizimana ve své studii také ukázal, že DC signál je generován draslíkovými iontovými kanály, které uvolňují draslíkové ionty přes membrány vlasových buněk.

Financování: Výzkum byl financován Stiftelsen Tysta Skolan.

O tomto výzkumu Auditory Neuroscience News

autor: Karen Soderlund-Leffler
zdroj: Univerzita v Linkopingu
sdělení: Karin Soderlund-Leffler – Linkoping University
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News

Původní vyhledávání: otevřený přístup.
„Součet potenciálních polarit kóduje zdravotní stav uchaPierre Hakizimana. Buněčné a molekulární vědy o živé přírodě

shrnutí

Součet potenciálních polarit kóduje zdravotní stav ucha

Sběrný potenciál (SP), což je stejnosměrné napětí, spolu se střídavou odezvou, která vzniká, když vláskové buňky přeměňují vibrační mechanickou energii zvuku na elektrické signály, je nejzáhadnějším z kochleárních potenciálů, protože jejich polarita a funkce zůstaly nedotčeny. . nepolapitelný po více než sedm desetiletí.

Navzdory obrovským socioekonomickým důsledkům ztráty sluchu způsobené hlukem a hlubokému fyziologickému významu pochopení toho, jak vystavení hlasitému hluku narušuje aktivaci receptoru vláskových buněk, zůstává vztah mezi poškozením sluchu způsobeným hlukem špatný.

Zde ukázal, že v normálně slyšících uších je polarita SP kladná a její amplituda ve vztahu k AC reakci roste exponenciálně napříč frekvencemi, stává se negativní a klesá exponenciálně napříč frekvencemi po poškození sluchu způsobeném hlukem.

Protože se předpokládá, že SP je generován K.⁺ Tok dolů gradientem přes bazolaterální vlasovou buňku K.⁺ kanálů, přepínač polarity SP na záporné hodnoty odpovídá posunu pracovního bodu vláskových buněk vyvolanému šumem.