Proveržis audiologiniuose tyrimuose: pasiektas antgamtinis klausos suvokimas

Mičigano universiteto Medicinos mokyklos Kresge klausos tyrimų institute atliktas tyrimas sukūrė supernormalią klausą pelėms ir taip pat patvirtino hipotezę apie paslėpto klausos praradimo priežastis žmonėms.

Anksčiau tyrėjai naudojo panašius metodus – padidino neurotrofinio faktoriaus neurotrofino-3 kiekį vidinėje ausyje – kad padėtų atkurti klausos atsakus pelėms, patyrusioms akustinę traumą, ir pagerintų klausą vidutinio amžiaus pelėms.

Šis tyrimas buvo pirmasis, kuriame tas pats metodas buvo pritaikytas sveikoms jaunoms pelėms, siekiant sukurti patobulintą klausos apdorojimą, viršijantį natūralų lygį.

„Žinojome, kad padidėjus Ntf3 kiekiui jaunų pelių vidinėje ausyje, padidėja sinapsių skaičius tarp vidinių plaukų ląstelių ir klausos neuronų, tačiau nežinojome, kaip tai paveiks klausą“, – teigė tyrimų komandai vadovavęs Kresge instituto direktorius, daktaras Gabrielis Korfasas.

„Dabar parodome, kad gyvūnai, turintys papildomų sinapsių vidinėje ausyje, turi normalias klausos ribas, tačiau gali apdoroti garsinę informaciją supranormaliu lygiu.“

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „PLOS Biology“.

Kaip ir ankstesniuose tyrimuose, mokslininkai pakeitė Ntf3 ekspresiją, kad padidintų sinapsių skaičių tarp vidinių plaukų ląstelių ir neuronų.

Vidinės plaukų ląstelės yra kochlejos viduje ir garso bangas paverčia signalais, kurie per šias sinapses perduodami į smegenis.

Tačiau šį kartą buvo sukurtos ir tirtos dvi jaunų pelių grupės: viena su sumažintu sinapsių skaičiumi, o antroji – su padidintu sinapsių skaičiumi, turinčia supranormalią klausą.

„Anksčiau tą pačią molekulę naudojome jaunų pelių sinapsėms, prarastoms dėl triukšmo poveikio, regeneruoti ir vidutinio amžiaus pelių klausai pagerinti, kai jos jau buvo pradėjusios rodyti su amžiumi susijusio klausos praradimo požymius“, – teigė Korfas.

„Tai rodo, kad ši molekulė gali pagerinti klausą žmonėms, atsidūrusiems panašiose situacijose. Nauji duomenys rodo, kad sinapsių regeneravimas arba jų skaičiaus padidinimas pagerins klausos apdorojimą.“

Abiejų pelių grupių pelėms buvo atliktas priešpulsinio atsako slopinimo testas, kuriuo matuojamas jų gebėjimas aptikti labai trumpus garsinius dirgiklius.

Šio testo metu tiriamasis patalpinamas į kamerą su foniniu triukšmu, tada paleidžiamas garsus tonas, kuris gąsdina pelę – vienas arba prieš jį daroma labai trumpa pauzė.

Ši pauzė, jei ją aptinka pelė, sumažina baimės reakciją. Tyrėjai nustatė, kokia trumpa turėjo būti pauzė, kad pelės ją aptiktų.

Pelėms, turinčioms mažiau sinapsių, reikėjo žymiai ilgesnių pauzių, o šis rezultatas patvirtina hipotezę apie ryšį tarp sinapsių tankio ir latentinio klausos praradimo žmonėms.

Paslėptas klausos praradimas apibūdina sunkumus suprasti kalbą arba atskirti garsus triukšme, kurių negalima aptikti standartiniais tyrimais. Prepulso atsako slopinimo testo rezultatai anksčiau buvo koreliuojami su klausos apdorojimu žmonėms.

Netikėti rezultatai

Mažiau tikėtasi buvo pelių, turinčių padidėjusį sinapsių skaičių, rezultatai.

Jie parodė pagerėjusius išmatuoto akustinio smegenų kamieno atsako pikus ir taip pat geriau atliko prepulso atsako slopinimo testą, o tai rodo gebėjimą apdoroti padidėjusį garsinės informacijos kiekį.

„Nustebome sužinoję, kad padidinus sinapsių skaičių, smegenys sugebėjo apdoroti papildomą garsinę informaciją. Ir šios pelės elgesio teste pasirodė geriau nei kontrolinės pelės“, – teigė Korfas.

Anksčiau buvo manoma, kad pagrindinė klausos praradimo priežastis žmonėms yra plaukų ląstelių netekimas.

Tačiau dabar aišku, kad vidinių plaukų ląstelių sinapsių praradimas gali būti pirmasis klausos praradimo proceso įvykis, todėl terapija, kuria siekiama išsaugoti, regeneruoti ir (arba) padidinti sinapsių skaičių, yra perspektyvus būdas gydyti kai kuriuos klausos sutrikimus.

„Kai kurios neurodegeneracinės ligos taip pat prasideda nuo sinapsių praradimo smegenyse“, – sakė Korfas.

"Todėl pamokos, gautos iš vidinės ausies tyrimų, gali padėti rasti naujų gydymo būdų kai kurioms iš šių niokojančių ligų."