Descoperire în cercetarea audiologică: percepție auditivă supranormală

Un studiu realizat la Institutul Kresge pentru Cercetarea Auzului din cadrul Facultății de Medicină a Universității din Michigan a creat auz supranormal la șoareci și a susținut, de asemenea, o ipoteză despre cauzele pierderii auzului ascunse la oameni.

Anterior, cercetătorii au folosit tehnici similare - creșterea cantității factorului neurotrofic neurotrofină-3 din urechea internă - pentru a ajuta la restabilirea răspunsurilor auditive la șoarecii care suferiseră traume acustice și pentru a îmbunătăți auzul la șoarecii de vârstă mijlocie.

Acest studiu a fost primul care a aplicat aceeași abordare la șoareci tineri sănătoși pentru a crea o procesare auditivă îmbunătățită dincolo de nivelurile naturale.

„Știam că creșterea nivelurilor de Ntf3 în urechea internă a șoarecilor tineri crește numărul de sinapse dintre celulele ciliate interne și neuronii auditivi, dar nu știam cum ar afecta acest lucru auzul”, a declarat Gabriel Korfas, doctor în științe, directorul Institutului Kresge, care a condus echipa de cercetare.

„Am demonstrat acum că animalele cu sinapse suplimentare în urechea internă au praguri auditive normale, dar pot procesa informații auditive la un nivel supranormal.”

Rezultatele studiului au fost publicate în revista PLOS Biology.

Ca și în studiile anterioare, oamenii de știință au modificat expresia Ntf3 pentru a crește numărul de sinapse dintre celulele ciliate interne și neuroni.

Celulele ciliate interne sunt situate în interiorul cohleei și transformă undele sonore în semnale care sunt transmise către creier prin aceste sinapse.

Totuși, de data aceasta, au fost create și studiate două grupuri de șoareci tineri: unul cu un număr redus de sinapse, iar al doilea cu un număr crescut de sinapse, posedând un auz supranormal.

„Am folosit anterior aceeași moleculă pentru a regenera sinapsele pierdute din cauza expunerii la zgomot la șoarecii tineri și pentru a îmbunătăți auzul la șoarecii de vârstă mijlocie, când aceștia începuseră deja să prezinte semne de pierdere a auzului legată de vârstă”, a spus Korfas.

„Acest lucru sugerează că această moleculă are potențialul de a îmbunătăți auzul la persoanele aflate în situații similare. Noile descoperiri sugerează că regenerarea sinapselor sau creșterea numărului acestora va îmbunătăți procesarea auditivă.”

Ambele grupuri de șoareci au fost supuse unui test de inhibare a răspunsului prepuls, care măsoară capacitatea lor de a detecta stimuli auditivi foarte scurți.

În acest test, subiectul este plasat într-o cameră cu zgomot de fundal, apoi se aude un ton puternic care sperie șoarecele, fie singur, fie precedat de o pauză foarte scurtă.

Această pauză, dacă este detectată de șoarece, reduce răspunsul la frică. Cercetătorii au stabilit cât de scurtă trebuia să fie pauza pentru ca șoarecii să o detecteze.

Șoarecii cu mai puține sinapse au necesitat pauze semnificativ mai lungi, un rezultat care susține ipoteza unei legături între densitatea sinapselor și pierderea latentă a auzului la oameni.

Pierderea auzului ascunsă descrie dificultăți în înțelegerea vorbirii sau în distingerea sunetelor în zgomot care nu pot fi detectate prin teste standard. Rezultatele testului de suprimare a răspunsului prepuls au fost corelate anterior cu procesarea auditivă la oameni.

Rezultate neașteptate

Mai puțin așteptate au fost rezultatele șoarecilor cu un număr crescut de sinapse.

Aceștia au arătat vârfuri îmbunătățite în răspunsul acustic al trunchiului cerebral măsurat și, de asemenea, au avut performanțe mai bune la un test de inhibare a răspunsului prepuls, sugerând capacitatea de a procesa cantități crescute de informații auditive.

„Am fost surprinși să descoperim că, prin creșterea numărului de sinapse, creierul a fost capabil să proceseze informații auditive suplimentare. Și acești șoareci au avut rezultate mai bune la un test comportamental decât șoarecii din grupul de control”, a spus Korfas.

Anterior, se credea că principala cauză a pierderii auzului la oameni era pierderea celulelor ciliate.

Cu toate acestea, este acum clar că pierderea sinapselor celulelor ciliate interne ar putea fi primul eveniment în procesul de pierdere a auzului, ceea ce face ca terapiile care vizează conservarea, regenerarea și/sau creșterea numărului de sinapse să fie o abordare promițătoare pentru tratarea unor tulburări de auz.

„Unele boli neurodegenerative încep și cu pierderea sinapselor din creier”, a spus Korfas.

„Prin urmare, lecțiile învățate din cercetarea urechii interne pot ajuta la găsirea de noi terapii pentru unele dintre aceste boli devastatoare.”