המוח עשוי למלא תפקיד בסיוע לאוזן להסדיר את הרגישות שלו לצליל ולפצות על אובדן שמיעה על ידי שליחת אות למבנה באוזן הפנימית המכונה שבלול, כך עולה ממחקר שפורסם זה עתה ב- Journal of Neuroscienceו הגילוי יכול לעזור לחוקרים לפתח טיפולים להפרעות שמיעה קשות לטיפול כמו היפר-אקוזיס, שם צלילים יומיומיים נראים רועשים שלא נוחות, וטינטון, תחושה של צלצול, זמזום או צליל אחר באוזן כשאין מקור חיצוני.
הממצאים הופעלו על ידי כלי הדמיה חדש, שאיפשר למדענים לאסוף תמונות של שבלול בבעלי חיים ערים לראשונה.
השבלול משתמש בתאי שיער חושיים כדי לאתר גלי קול באוויר, ואז ממיר אותם לאותות חשמליים שהמוח יכול לעבד. מרבית העצבים השבלוליים נושאים מידע מהשבלול למוח, אך כ -5% שולחים אותות בכיוון ההפוך: מהמוח לשבלול. התפקיד המדויק של אותם סיבים היה תעלומה, מכיוון שהחוקרים נאבקו למדוד פעילות שבלולית אצל בני אדם או בעלי חיים בזמן שהם ערים.
כדי לשנות זאת, חוקרים מבית הספר לרפואה של קק של USC, בשיתוף עם מכללת ביילור לרפואה ביוסטון, טקסס, פיתחו דרך חדשה להסתכל על פעילות באוזן הפנימית על ידי התאמת טכניקת הדמיה הנקראת טומוגרפיה אופטית (אוקטובר ), הנמצא בשימוש נרחב במשרדי עיניים כדי לסרוק את הרשתית במצבים כמו גלאוקומה וניוון מקולרי. אוקטובר משתמש בגלי אור כדי לסרוק רקמות וליצור תמונת תלת מימד, בדומה לאופן האולטרסאונד יוצר תמונות מגלים קול. באמצעות גישה זו, החוקרים תפסו תמונות בזמן אמת של השבלול בפעולה.
אוקטובר מאפשר לנו להביט במורד תעלת האוזן, דרך עור התוף והעצם אל שבלול, ולמדוד כיצד זה לא עובד באופן בלתי-וידי וללא כאב. מה שמרגש בזה זה מאפשר לנו ללמוד כיצד המוח שולט בשבלול בזמן אמת. "
ג'ון אוגלאי, ד"ר, פרופסור ויו"ר כירורגיית ראש וצוואר של אוטולרינגולוגיה וכיסא ליאון ג'יי טייבר ודייויד ס. אלפרט ברפואה בבית הספר לרפואה של קק
בעזרת כלי זה, Oghalai וצוותו, כולל מנהיגים משותפים פטרישיה קוויניונס, עמיתת מחקר במעבדה של אוגלאי, בריאן א. אפלגייט, פרופסור לניתוחי ראש אוזורי צוואר בבית הספר לרפואה של קק, ומתיו ג'יי מקגינלי, עוזר פרופסור פרופסור. במכללת ביילור לרפואה, מצא כי בעכברים בריאים, פעילות שבלול אינה משתנה לטווח הקצר. אולם בעכברים עם אובדן שמיעה גנטי, תפקוד שבלול עלה, מה שמצביע על כך שהמוח שיפר את הרגישות של השבלול כתגובה לאובדן שמיעה לטווח הארוך.
מדידת פונקציה שבלולית
תיאוריה מובילה על העצבים השולחים אותות מהמוח לשבלול (המכונה סיבים "אפקטיביים") היא שהם שולטים בתגובת השבלול לצליל על בסיס קצר טווח, בדומה לאופן בו תלמידינו עובדים. אור בהיר גורם לתלמידים להתכווץ, ואילו הלחץ גורם להם להתרחב. האם השבלול יכול להיות פועל בצורה דומה?
כדי לחקור אם השבלול מגיב לגירויים לטווח קצר, החוקרים מדדו פעילות שבלולית בעכברים באמצעות אוקטובר. במקביל, הם עקבו אחר מצבי המוח המשתנים של העכברים על ידי מדידת שינויים בגודל התלמידים. ככל שמדינות המוח השתנו, פעילות שבלולית נשארה זהה, מה שמרמז כי האוזן הפנימית אינה מווסתת שמיעה על בסיס לטווח קצר.
בשלב הבא, החוקרים שינו עכברים גנטית כדי להשבית את העצבים הנושאים מידע מהאוזן הפנימית למוח (סיבים "אפראנטיים"), וגורמים לאובדן שמיעה. בעזרת אוקטובר הם גילו כי השבלול עובד שעות נוספות כדי לפצות.
"כאשר בני האדם מתבגרים ותאי השיער שלנו מתים, אנו מתחילים לאבד את השמיעה שלנו. ממצאים אלה מראים שהמוח יכול לשלוח איתות פרופסור להנדסה ביו -רפואית בבית הספר להנדסה של USC Vitberi.
השלב הבא הוא ניסוי קליני לבדיקת תרופות החוסמות סיבים אפקטיביים, העלולים להוריד את הנפח עבור חולים עם היפר -אקוסיס ועשויים גם לעזור בטיפול בטינטון.
שיפור האבחנה
אוקטובר גם מבטיחה לשיפור האבחנה והטיפול בהפרעות שמיעה. כעת, כאשר הצוות של אוגלאי התאים את אוקטובר להדמיית שבלול בעכברים ערים, הם בודקים גרסה של הכלי לחולים במחקר חדש במימון NIH.
הטכנולוגיה יכולה בסופו של דבר לאפשר לספקים לאבחן בעיות שמיעה על בסיס פיזיולוגיה, ולא רק על ביצועים בבחינת שמיעה ולהתאים טיפולים לצרכים פרטניים.
"זה הצעד הראשון לעבר כלי המאפשר לנו לבחון את אוזנו של המטופל, לגלות מה הבעיה ולטפל בה", אמר אוגלאי.
