Läbimurre audioloogilistes uuringutes: saavutati supernormaalne kuulmistaju

Michigani Ülikooli Meditsiinikooli Kresge'i Kuulmisuuringute Instituudis läbi viidud uuring on hiirtel tekitanud ülinormaalse kuulmise ja toetanud ka hüpoteesi varjatud kuulmislanguse põhjuste kohta inimestel.

Varem kasutasid teadlased sarnaseid meetodeid – suurendades neurotroofse faktori neurotrofiin-3 hulka sisekõrvas –, et aidata taastada kuulmisreaktsioone hiirtel, kes olid kannatanud akustilise trauma all, ja parandada kuulmist keskealistel hiirtel.

See uuring oli esimene, kus sama lähenemisviisi rakendati tervete noorte hiirte puhul, et luua loomulikust tasemest kaugemale ulatuv täiustatud kuulmisprotsess.

„Me teadsime, et Ntf3 taseme tõstmine noorte hiirte sisekõrvas suurendab sisemiste karvarakkude ja kuulmisneuronite vaheliste sünapside arvu, kuid me ei teadnud, kuidas see kuulmist mõjutab,“ ütles uurimisrühma juhtinud Kresge Instituudi direktor ja doktor Gabriel Korfas.

"Nüüd näitame, et loomadel, kellel on sisekõrvas lisasünapsid, on normaalne kuulmislävi, kuid nad suudavad kuulmisinfot töödelda supranormaalsel tasemel."

Uuringu tulemused avaldati ajakirjas PLOS Biology.

Nagu varasemates uuringutes, muutsid teadlased Ntf3 ekspressiooni, et suurendada sisemiste karvarakkude ja neuronite vaheliste sünapside arvu.

Sisemised karvarakud asuvad sisekõrva sees ja muudavad helilained signaalideks, mis edastatakse aju kaudu nende sünapside kaudu.

Seekord loodi ja uuriti aga kahte noorte hiirte rühma: üks, kellel oli vähenenud sünapside arv ja teine, kellel oli suurenenud sünapside arv ning kellel oli supranormaalne kuulmine.

„Varem kasutasime sama molekuli noorte hiirte müraga kokkupuute tõttu kaotatud sünapside taastamiseks ja keskealiste hiirte kuulmise parandamiseks, kui neil olid juba hakanud ilmnema vanusega seotud kuulmislanguse märke,“ ütles Korfas.

"See viitab sellele, et sellel molekulil on potentsiaal parandada kuulmist sarnastes olukordades inimestel. Uued leiud näitavad, et sünapside taastamine või nende arvu suurendamine parandab kuulmisprotsessi."

Mõlemad hiirte rühmad läbisid eelimpulsi vastuse inhibeerimise testi, mis mõõdab nende võimet tuvastada väga lühikesi kuulmisstimulatsioone.

Selles testis asetatakse katsealune taustamüraga kambrisse ja seejärel mängitakse hiirt hirmutavat valju heli, kas üksi või eelneb väga lühike paus.

Kui hiir selle pausi tuvastab, vähendab see hirmureaktsiooni. Teadlased määrasid, kui lühike pidi paus olema, et hiired selle märkaksid.

Vähema sünapsiga hiirtel oli vaja oluliselt pikemaid pause, mis toetab hüpoteesi seosest sünapside tiheduse ja latentse kuulmislanguse vahel inimestel.

Varjatud kuulmislangus kirjeldab raskusi kõne mõistmisel või müras helide eristamisel, mida standardtestid ei suuda tuvastada. Prepulsi vastuse supressiooni testi tulemusi on varem seostatud kuulmisprotsessidega inimestel.

Ootamatud tulemused

Vähem oodatud olid tulemused hiirtelt, kellel oli suurenenud sünapside arv.

Nad näitasid mõõdetud akustilise ajutüve vastuse paranenud piike ja toimisid paremini ka prepulsi vastuse inhibeerimise testis, mis viitab võimele töödelda suurenenud hulgal kuulmisinformatsiooni.

„Meie üllatuseks oli see, et sünapside arvu suurendamisega suutis aju töödelda täiendavat kuulmisinfot. Ja need hiired sooritasid käitumistesti paremini kui kontrollrühma hiired,“ ütles Korfas.

Varem arvati, et inimeste kuulmislanguse peamine põhjus on juukserakkude kadu.

Siiski on nüüd selge, et sisemiste karvarakkude sünapside kadu võib olla kuulmislanguse protsessi esimene sündmus, mistõttu on sünapside arvu säilitamisele, taastamisele ja/või suurendamisele suunatud ravi paljulubav lähenemisviis mõnede kuulmishäirete ravis.

"Mõned neurodegeneratiivsed haigused algavad ka aju sünapside kadumisega," ütles Korfas.

"Seega võivad sisekõrva uuringutest saadud õppetunnid aidata leida uusi ravimeetodeid mõnele neist laastavatest haigustest."