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“不只是耳朵的問題”:約翰·霍普金斯大學發現治療老年性聽力損失的新途徑

“不只是耳朵的問題”:約翰·霍普金斯大學發現治療老年性聽力損失的新途徑

2022-12-25 Comments 0 Comment

為了尋找有關大腦在與年齡相關的聽力損失中如何工作的答案,約翰-霍普金斯醫學院的研究人員發現,老齡小鼠在環境噪音中”關閉”某些積極發射的腦細胞的能力比年輕小鼠差。他們說,其結果是創造了一個”模糊”的聲音舞台,使大腦難以專注於一種類型的聲音–如口語–並過濾掉周圍的”噪音”。對老年和年輕小鼠聽力的研究表明,大腦可能被訓練來過濾掉背景聲音。

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長期以來,科學家們將不可避免的與年齡有關的聽力損失與內耳中的毛細胞有關,這些毛細胞隨著時間的推移會被損壞或破壞。

但約翰-霍普金斯大學的研究人員說,12月7日發表在《神經科學雜誌》上的新研究表明,大腦與這種情況有很大關係,也許可以通過重新訓練大腦來抑制瘋狂發射的神經元來治療這種聽力損失。

研究人員說,當長者在嘈雜的節日聚會上聽不到話時,可能是太多的腦細胞在同時“開火”。

約翰霍普金斯大學和醫學院的生物醫學工程教授帕特里克-卡諾德博士說:”聽力不僅僅是耳朵的問題。”卡諾德指出,大多數人在65歲以後都會經歷某種聽力損失,比如在酒吧或餐館裡無法挑出個別談話。

卡諾德和他的團隊記錄了12隻老齡鼠(16-24個月大)和10隻小老鼠(2-6個月大)的聽覺皮層腦區的8078個腦細胞或神經元的活動。

首先,研究人員讓小鼠在聽到音調時,有條件地去舔供水口。然後,在背景中播放”白噪聲”時進行同樣的練習。

在沒有環境噪音的情況下,年紀大的老鼠在聽到音調時和小老鼠一樣舔水口。當研究人員引入白噪聲時,總的來說,老齡鼠在檢測音調和舔水口方面比年輕老鼠差。此外,年輕的小鼠傾向於在音調開始或結束時舔水口。年長的小鼠在音調提示開始時舔它,但也表現出在音調出現之前舔它,這表明它們認為有音調存在,而實際上沒有。

接下來,為了觀察聽覺神經元在這種聽力測試中的直接表現,研究人員使用了一種叫做雙光子成像的技術來窺視小鼠的聽覺皮質。該技術使用熒光來識別和測量數百個神經元在同一時間的活動。

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在正常情況下,當大腦電路在環境噪音下正常工作時,當小鼠聽到音調時,一些神經元活動增加,同時,其他神經元變得壓抑,或關閉。然而,在大多數老齡鼠中,天平傾向於擁有大部分活躍的神經元,而那些本應在嘈雜背景下播放音調時關閉的神經元卻沒有這樣做。

此外,研究人員發現,就在音調提示之前,老齡鼠的神經元活動多達兩倍於年輕小鼠,特別是在雄性個體中,動物在音調開始之前舔舐水口。

卡諾德說,這一結果的一個可能原因是,”在老齡鼠中,大腦可能正在’開火’或表現得好像有音調存在,而實際上並沒有。”

環境噪音的實驗還顯示,年輕小鼠經歷了活躍與不活躍神經元比例的轉變,而老齡鼠的神經元總體上更加持續活躍。因此,研究人員說,年輕小鼠可以抑制環境噪聲對神經活動的影響,而老年鼠則不能。在老年動物中,環境噪聲似乎使神經元活動更加’模糊’,破壞了區分單個聲音的能力。

從正面看,卡諾德認為,由於哺乳動物的大腦具有靈活的學習潛力,它可以被”教導”以解決包括人類在內的老年動物的模糊性。這意味著可能有辦法訓練大腦在嘈雜的噪音中專注於單個聲音。

卡諾德指出,需要進行更多的研究來精確繪製無法關閉某些神經元和環境聲音中的聽力損失之間的聯繫,包括所涉及的大腦電路和它們如何隨年齡變化,以及雌雄動物之間的潛在差異。

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