פריצת דרך במחקר האודיולוגי: תפיסה שמיעתית על-טבעית הושגה

מחקר שנערך במכון קרסג' לחקר שמיעה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מישיגן יצר שמיעה על-טבעית בעכברים וגם תמך בהשערה לגבי הגורמים לאובדן שמיעה נסתר בבני אדם.

בעבר, חוקרים השתמשו בטכניקות דומות - הגדלת כמות הגורם הנוירוטרופי נוירוטרופין-3 באוזן הפנימית - כדי לסייע בשיקום תגובות שמיעה בעכברים שסבלו מטראומה אקוסטית ולשפר את השמיעה בעכברים בגיל העמידה.

מחקר זה היה הראשון שהחיל את אותה גישה על עכברים צעירים ובריאים כדי ליצור עיבוד שמיעתי משופר מעבר לרמות הטבעיות.

"ידענו שעלייה ברמות Ntf3 באוזן הפנימית של עכברים צעירים מגדילה את מספר הסינפסות בין תאי השערה הפנימיים לנוירונים שמיעתיים, אך לא ידענו כיצד זה ישפיע על השמיעה", אמר ד"ר גבריאל קורפס, מנהל מכון קרסג', שעמד בראש צוות המחקר.

"כעת אנו מראים שלבעלי חיים עם סינפסות נוספות באוזן הפנימית יש ספי שמיעה תקינים, אך הם יכולים לעבד מידע שמיעתי ברמה על-טבעית."

תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת PLOS Biology.

כמו במחקרים קודמים, המדענים שינו את ביטוי Ntf3 כדי להגדיל את מספר הסינפסות בין תאי השערה הפנימיים לנוירונים.

תאי שיער פנימיים ממוקמים בתוך שבלול האוזן וממירים גלי קול לאותות המועברים למוח דרך סינפסות אלה.

עם זאת, הפעם נוצרו ונחקרו שתי קבוצות של עכברים צעירים: אחת עם מספר מופחת של סינפסות, והשנייה עם מספר מוגבר של סינפסות, בעלות שמיעה על-טבעית.

"בעבר השתמשנו באותה מולקולה כדי לחדש סינפסות שאבדו עקב חשיפה לרעש בעכברים צעירים ולשפר את השמיעה בעכברים בגיל העמידה, כאשר הם כבר החלו להראות סימנים של אובדן שמיעה הקשור לגיל", אמר קורפס.

"ממצא זה מצביע על כך שלמולקולה זו יש פוטנציאל לשפר את השמיעה אצל אנשים במצבים דומים. הממצאים החדשים מצביעים על כך שחידוש סינפסות או הגדלת מספרן ישפרו את עיבוד השמיעה."

שתי קבוצות העכברים עברו מבחן עיכוב תגובת טרום-פולס, המודד את יכולתם לזהות גירויים שמיעתיים קצרים מאוד.

במבחן זה, הנבדק ממוקם בתא עם רעשי רקע, לאחר מכן מושמע צליל חזק שמפחיד את העכבר, לבד או אחרי הפסקה קצרה מאוד.

הפסקה זו, אם מזוהה על ידי העכבר, מפחיתה את תגובת הפחד. החוקרים קבעו כמה קצרה ההפסקה צריכה להיות כדי שהעכברים יבחינו בה.

עכברים עם פחות סינפסות נזקקו להפסקות ארוכות משמעותית, תוצאה התומכת בהשערה על קשר בין צפיפות סינפסות לאובדן שמיעה סמוי בבני אדם.

אובדן שמיעה נסתר מתאר קשיים בהבנת דיבור או בהבחנה בצלילים ברעש שלא ניתן לזהותם על ידי בדיקות סטנדרטיות. תוצאות מבחן דיכוי תגובת קדם-פולס נמצאו בקורלציה בעבר עם עיבוד שמיעתי בבני אדם.

תוצאות בלתי צפויות

פחות צפויות היו התוצאות של עכברים עם מספר מוגבר של סינפסות.

הם הראו שיאים משופרים בתגובה האקוסטית של גזע המוח שנמדדה, וגם ביצעו ביצועים טובים יותר במבחן עיכוב תגובת טרום-פולס, דבר המצביע על יכולת לעבד כמויות מוגברות של מידע שמיעתי.

"הופתענו לגלות שעל ידי הגדלת מספר הסינפסות, המוח הצליח לעבד מידע שמיעתי נוסף. ועכברים אלה ביצעו ביצועים טובים יותר במבחן התנהגותי מאשר עכברי ביקורת", אמר קורפס.

בעבר, האמינו כי הסיבה העיקרית לאובדן שמיעה בבני אדם היא אובדן תאי שיער.

עם זאת, כיום ברור כי אובדן סינפסות של תאי שיער פנימיים עשוי להיות האירוע הראשון בתהליך אובדן השמיעה, מה שהופך טיפולים שמטרתם שימור, שחזור ו/או הגדלת מספר הסינפסות לגישה מבטיחה לטיפול בכמה הפרעות שמיעה.

"חלק ממחלות ניווניות של המוח מתחילות גם באובדן סינפסות במוח", אמר קורפס.

"לכן, לקחים שנלמדו ממחקר האוזן הפנימית עשויים לסייע במציאת טיפולים חדשים לחלק מהמחלות ההרסניות הללו."