Pambihirang tagumpay sa audiologic na pananaliksik: nakamit ang supernormal na auditory perception

Ang isang pag-aaral na isinagawa sa Kresge Institute for Hearing Research sa University of Michigan Medical School ay lumikha ng supernormal na pandinig sa mga daga at sinuportahan din ang isang hypothesis tungkol sa mga sanhi ng nakatagong pagkawala ng pandinig sa mga tao.

Noong nakaraan, ang mga mananaliksik ay gumamit ng mga katulad na pamamaraan-pagpapataas ng dami ng neurotrophic factor neurotrophin-3 sa panloob na tainga-upang makatulong na maibalik ang mga tugon sa pandinig sa mga daga na dumanas ng acoustic trauma at upang mapabuti ang pandinig sa mga nasa katanghaliang-gulang na mga daga.

Ang pag-aaral na ito ang unang naglapat ng parehong diskarte sa malusog na mga batang daga upang lumikha ng pinahusay na pagproseso ng pandinig na lampas sa mga natural na antas.

"Alam namin na ang pagtaas ng mga antas ng Ntf3 sa panloob na tainga ng mga batang daga ay nagdaragdag ng bilang ng mga synapses sa pagitan ng mga selula ng panloob na buhok at mga auditory neuron, ngunit hindi namin alam kung paano ito makakaapekto sa pandinig," sabi ni Gabriel Korfas, PhD, direktor ng Kresge Institute, na namuno sa pangkat ng pananaliksik.

"Ipinapakita namin ngayon na ang mga hayop na may dagdag na synapses sa panloob na tainga ay may mga normal na threshold ng pandinig ngunit maaaring magproseso ng impormasyon sa pandinig sa isang supranormal na antas."

Ang mga resulta ng pag-aaral ay nai-publish sa journal PLOS Biology.

Tulad ng sa mga nakaraang pag-aaral, binago ng mga siyentipiko ang ekspresyon ng Ntf3 upang madagdagan ang bilang ng mga synapses sa pagitan ng mga selula ng panloob na buhok at mga neuron.

Ang mga panloob na selula ng buhok ay matatagpuan sa loob ng cochlea at ginagawang mga signal ang mga sound wave na ipinapadala sa utak sa pamamagitan ng mga synapses na ito.

Gayunpaman, sa pagkakataong ito, dalawang grupo ng mga batang daga ang nilikha at pinag-aralan: ang isa ay may pinababang bilang ng mga synapses, at ang pangalawa ay may mas mataas na bilang ng mga synapses, na nagtataglay ng supranormal na pandinig.

"Ginamit namin dati ang parehong molekula upang muling buuin ang mga synapses na nawala dahil sa pagkakalantad ng ingay sa mga batang daga at upang mapabuti ang pandinig sa mga nasa katanghaliang-gulang na mga daga noong nagsimula na silang magpakita ng mga palatandaan ng pagkawala ng pandinig na may kaugnayan sa edad," sabi ni Korfas.

"Ito ay nagpapahiwatig na ang molekula na ito ay may potensyal na mapabuti ang pandinig sa mga tao sa mga katulad na sitwasyon.

Ang parehong grupo ng mga daga ay sumailalim sa isang prepulse response inhibition test, na sumusukat sa kanilang kakayahang makita ang napakaikling auditory stimuli.

Sa pagsusulit na ito, inilalagay ang paksa sa isang silid na may ingay sa background, pagkatapos ay nilalaro ang isang malakas na tono na nakakatakot sa mouse, mag-isa man o unahan ng napakaikling paghinto.

Ang pag-pause na ito, kung nakita ng mouse, ay binabawasan ang tugon ng takot. Natukoy ng mga mananaliksik kung gaano kaikli ang pag-pause para makita ito ng mga daga.

Ang mga daga na may mas kaunting synapses ay nangangailangan ng makabuluhang mas mahabang pag-pause, isang resulta na sumusuporta sa hypothesis ng isang link sa pagitan ng synapse density at nakatagong pagkawala ng pandinig sa mga tao.

Ang nakatagong pagkawala ng pandinig ay naglalarawan ng mga kahirapan sa pag-unawa sa pagsasalita o pagkilala sa mga tunog sa ingay na hindi matukoy ng mga karaniwang pagsusuri. Ang mga resulta ng prepulse response suppression test ay dati nang naiugnay sa pagproseso ng pandinig sa mga tao.

Mga hindi inaasahang resulta

Hindi gaanong inaasahan ang mga resulta ng mga daga na may tumaas na bilang ng mga synapses.

Nagpakita sila ng pinahusay na mga taluktok sa nasusukat na tugon ng acoustic brainstem at mas mahusay din ang pagganap sa isang pagsubok sa pagpigil sa pagtugon sa prepulse, na nagmumungkahi ng kakayahang magproseso ng mas maraming impormasyon sa pandinig.

"Kami ay nagulat na makita na sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga synapses, ang utak ay nakapagproseso ng karagdagang impormasyon sa pandinig. At ang mga daga na ito ay gumanap nang mas mahusay sa isang pagsubok sa pag-uugali kaysa sa control mice," sabi ni Korfas.

Noong nakaraan, pinaniniwalaan na ang pangunahing sanhi ng pagkawala ng pandinig sa mga tao ay ang pagkawala ng mga selula ng buhok.

Gayunpaman, malinaw na ngayon na ang pagkawala ng inner hair cell synapses ay maaaring ang unang kaganapan sa proseso ng pagkawala ng pandinig, na ginagawang mga therapy na naglalayong mapanatili, muling buuin, at/o pataasin ang mga numero ng synapse bilang isang magandang paraan sa paggamot sa ilang mga sakit sa pandinig.

"Ang ilang mga sakit sa neurodegenerative ay nagsisimula din sa pagkawala ng mga synapses sa utak," sabi ni Korfas.

"Samakatuwid, ang mga aral na natutunan mula sa pananaliksik sa panloob na tainga ay maaaring makatulong sa paghahanap ng mga bagong therapies para sa ilan sa mga mapangwasak na sakit na ito."