Fényképek: Ben Husmann (CC az 2.0 által)

Modern világunk hangos. Csak ülünk egy autóban, vagy repülőgépen, vagy nézzük a film előzetesét, hanggal bombázunk. Még akkor is, ha ezek a zajok nem károsítják a fülünk érzékeny mikrofonját, hallórendszerünk folyamatosan aktiválódik. Mik ennek a következményei?

A zaj egyik oka, hogy a fülzúgáshoz társul. A fülzúgás vagy a fülcsengés nagyon gyakori, kb 10 százalékát a lakosság. Néhány ember számára ez elég súlyos lehet, hogy zavarja a mindennapi életet.

A csengés érzése az agyból ered, nem a fülben . De hol kezdődik ez a téves tevékenység, és van -e módja annak megállítására? Ha meg tudjuk határozni a származást, segíthet kitalálni a fülzúgás megelőzésének vagy gyógyításának módjait.

Annak megértése, hogy a hallórendszer hogyan kezeli a hangos zajt, nagy következményekkel járhat, mivel mindannyian rendszeresen ki vagyunk téve hangos hangoknak, néha hosszabb ideig.

Kutató vagyok, aki a legelső helyen tanulmányozza, hogy a fülből származó tevékenység belép az agyba. Tanítványaim és én érdeklődni kezdtünk ezek iránt a kérdések iránt, mert régóta kíváncsiak vagyunk arra, hogy a hallórendszer hogyan kezeli a hangos környezetet.

A szinapszis lefutása

Arra számítottunk, hogy a hangos zaj kimeríti a hallás folyamatának alapvető összetevőjét. Ez az alapvető összetevő az idegsejtek közötti kapcsolatokban található, amelyeket ún szinapszisok. A hallás során a szinapszisok kritikus kapuőrök a hangokkal kapcsolatos információk fülből az agyba történő továbbításában. A szinapszisok akkor működnek, amikor az egyik sejtben lévő elektromos impulzus kis vegyi anyagcsomagok felszabadulását idézi elő, amelyeket neurotranszmittereknek neveznek, amelyek elektromos változásokat okoznak a következő sejtben a szinapszison keresztül.

A neurotranszmitter -csomagok feltöltése bizonyos ideig tart. Ez azt jelenti, hogy ha a fülből információt hordozó agysejtek nagyon aktívak, akkor a neurotranszmitter megszokhatná, így nem lenne elegendő a célpont aktiválásához az agyban, és a jel elveszik.

Ez különösen akkor jelent problémát, ha a jelek gyorsabban jelentkeznek, mint amennyit a szinapszis képes feltölteni. A hallórendszer sejtjei számára ez valódi problémát jelenthet, mivel a leggyorsabb aktivitási arányok közé tartoznak, különösen akkor, ha intenzív hangnak vannak kitéve.

Tehát hogyan halljunk továbbra is hangos környezetben, ha szinapszisunkból kifogyhat a neurotranszmitter?

Alkalmazkodás a hangoshoz

Ennek feltárásához körülbelül egy hétig hangos környezetbe helyeztük az egereket. A zaj olyan hangos volt, mint egy hajszárító, elég ahhoz, hogy a hallórendszert anélkül vezesse, hogy érezhetően károsítaná a fülét.

A hét végén megvizsgáltuk a hallóideg által kialakított szinapszisok változásait, amelyek a fülből az agyba viszik a jeleket. A szinapszisok megváltoztak a normális helyzetből, amikor a neurotranszmitter gyorsan kimerül, egészen a kimerülésig.

A szinapszisok is nagyobbak lettek, és megnövelték a neurotranszmitter készleteiket. Mindkét változás megvédheti a szinapszisokat a neurotranszmitter elfogyásától, ha magas az aktivitási szint. Valójában azt tapasztaltuk, hogy a zajhatás után az idegimpulzusok növelték a szinapszison keresztüli átvitel sikerét, amikor általában nem teszik ezt meg.

Ez a gondolat, hogy alkalmazkodjunk a tevékenységhez, ismerős, például, hogy az izmok hogyan gyűlnek össze edzés után. De nem volt ismert, hogy az agyi szinapszisok is érzékelik tevékenységüket. Ez sok kérdést vet fel a működésével kapcsolatban.

Ezek a változások előnyösnek tűnnek, miközben az állat hangos zajban marad, de mi történik a normál csendes körülmények közé való visszatérés után? Megállapítottuk, hogy a szinapszisok normál állapotba kerültek, amikor az egereket csendes körülmények közé helyezték, de ez úgy tűnik, több órát vagy napot vesz igénybe.

Tehát a csendes környezetbe való visszatérés után a szinapszis túlzottan felkészült lenne, és nem fogyna ki a neurotranszmitterből, mint általában. Ez az agy hallóideg -célpontjainak hiperaktivációját okozhatja, ami hangzásként is felfogható hang hiányában, ami tinnitus.

Saját tapasztalatom, hogy a fülzúgásom rosszabbodik egy hosszú repülő- vagy autóút után. Az egyik lehetőség az, hogy a szinapsziseim alkalmazkodnak a hangos hangviszonyokhoz, ami hiperaktivitást okoz az utazás befejezése után. Annak érdekében, hogy lássuk, hogyan vezet a fülzúgáshoz még a korlátozott zajterhelés is, most kezdtük el az együttműködést Micheal Denttel és laboratóriumával, mert ők az egerek hallási képességeinek szakértői. Ezek az egereken végzett vizsgálatok segíthetnek megérteni, hogy ez nem ismert -e az emberek fülzúgásának kockázati tényezője.

Alkalmazkodás a csendhez

Ez a tanulmány is elgondolkodtatott bennünket: Ha a hangos zaj szinaptikus változásokat okoz, mi a helyzet a hang csökkenésével? A kisgyermekek általában tapasztalják csökken a hang, mert körülbelül felük fülfertőzést tapasztal, általában az első két évben. A fülfertőzések folyadékgyülemhez vezetnek a dobhártya mögött, ami csökkenti a hang azon képességét, hogy a fül külső részéről a belsejébe húzott üzleti véghez jusson.

Néhány gyerek esetében a hanghiány hosszú távú következményei lehetnek, ha bajban vannak feldolgozó nyelv.

Elkezdtük vizsgálni, hogy az egerek hallóideg -szinapszisai milyen hatással vannak a fülükre bedugott. Érdekes módon a zajjal történtek ellenkezőjét láttuk. Egy hetes dugulás után a szinapszisok kisebbek lettek, és a neurotranszmitter készletek zsugorodtak, ami a szokásosnál is gyorsabb kimerüléshez vezetett.

Úgy gondoljuk, hogy ezek a változtatások hozzájárulnak a hatékonyság maximalizálásához. A fel nem használt neurotranszmitter nagy készlete pazarló lenne, ha az aktivitás alacsony, így a szinapszis zsugorodhat. Ezenkívül az alacsony aktivitás azt jelenti, hogy a szinapszisoknak több idejük lenne a minimális neurotranszmitter -készletek feltöltésére a jelzések között.

A zaj expozíció befejezése vagy a fülek kihúzása után a szinapszisok normalizálódtak. Ez jó hírnek tűnik, de még nem lehetünk biztosak abban, hogy nincsenek olyan apró maradék hatások, amelyek több kísérlettel egyértelműbbé válhatnak. Ezenkívül a többszöri zajkibocsátás vagy dugulás okozhat maradék hatásokat.

Ez arra késztetett, hogy a saját családomra gondoljak. A lányom kicsi korában hajlamos volt a fülgyulladásra. Úgy tűnt, hogy néhány havonta elmegyünk a gyermekorvoshoz, aki megvárja, amíg látható folyadék halmozódik fel a dobhártya mögött, mielőtt antibiotikumot ír fel a fertőzés gyógyítására. Ez érthető, mivel aggodalomra ad okot az antibiotikumok túlzott használata, ami rezisztenciát okoz.

De amikor ezek az epizódok bekövetkeztek, soha nem teszteltük a lányom hallását, hogy megtudjuk a halláskárosodás mértékét vagy időtartamát. Most már tudom, hogy a hallóideg szinapszisai valószínűleg megváltoztak. E változások közül bármelyik véglegessé vált? Nem hiszem, hogy problémái lennének a nyelv feldolgozásával, de kíváncsi vagyok az auditív feldolgozás egyéb aspektusaira.

Ez a munka új elismerést ad nekünk a hallóideg szinapszisok iránt. Gépeknek tekintették őket, amelyek feladata az információk megbízható továbbítása volt. Most már tudjuk, hogy a munka végül is nem ilyen egyszerű. A szinapszisok folyamatosan értékelik tevékenységüket, és a teljesítményük optimalizálása és gazdaságossága érdekében kiigazítják magukat. Úgy gondoljuk, hogy ezek a vagy más szinapszisokhoz hasonló változások hosszú távú következményekhez vezethetnek a fülzúgáshoz és a nyelvi feldolgozáshoz.

A szerzőről

Matthew Xu-Friedman, a biológia docense, Buffalo Egyetem, a New York-i Állami Egyetem

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek:

at InnerSelf Market és Amazon