Sinirbilim

Kulak Sinapslarının Güçlendirilmesiyle Sağlanan Normalüstü İşitme

Özet: Araştırmacılar, nörotrofin-3 kullanarak iç kulak sinapslarını artırarak genç farelerde işitsel işlemeyi geliştirdiler. Bu çalışma, sinaps yoğunluğunun insanlarda gizli işitme kaybını etkilediği hipotezini destekliyor.

Bulgular, sinapsları koruyarak veya yenileyerek işitme bozuklukları için yeni tedavilere yol açabilir. Çalışma, sinapsları güçlendirmenin yalnızca işitmeyi iyileştirmekle kalmayıp aynı zamanda işitsel bilgi işlemeyi de geliştirdiğini ortaya koyuyor.

Ana unsurlar:

  1. Farelerde artan iç kulak sinapsları, işitsel işlemenin iyileşmesine yol açtı.
  2. Sinaps yoğunluğu, gürültüde işitme netliğini etkileyen gizli işitme kaybıyla bağlantılıdır.
  3. Bu araştırma, sinapsları hedef alarak işitme bozuklukları için potansiyel yeni tedaviler öneriyor.

Kaynak: Michigan üniversitesi

Michigan Tıp Merkezi Kresge İşitme Araştırma Enstitüsü’nden yapılan bir araştırma, farelerde süpernormal işitme yeteneğinin ortaya çıkmasını sağlarken, aynı zamanda insanlarda gizli işitme kaybının nedenine ilişkin bir hipotezi de destekledi.

Araştırmacılar daha önce benzer yöntemleri kullanarak (iç kulaktaki nörotrofik faktör nörotrofin-3 miktarını artırarak) akustik travma yaşayan farelerde işitsel tepkilerin iyileşmesini ve orta yaşlı farelerde işitmeyi iyileştirmişlerdi.

Bu bir kulağı gösteriyor.
Yalnızca ölçülen Akustik Beyin Sapı tepkisinde gelişmiş zirveler göstermekle kalmadılar, aynı zamanda fareler aynı zamanda Gap-Prepulse İnhibisyonu testinde daha iyi performans gösterdi; bu da artan miktarda işitsel bilgiyi işleme becerisine işaret ediyor. Kredi: Nörobilim Haberleri

Bu çalışma, doğal olarak meydana gelenin ötesinde, gelişmiş işitsel işleme yaratmak için aynı yaklaşımı, aksi takdirde sağlıklı genç farelerde kullanan ilk çalışmadır.

Araştırma ekibine liderlik eden Kresge Enstitüsü Müdürü Dr. Gabriel Corfas, “Genç farelerin iç kulağına Ntf3 vermenin iç tüy hücreleri ile işitsel nöronlar arasındaki sinaps sayısını artırdığını biliyorduk, ancak daha fazla sinapsın duymaya nasıl etki edeceğini bilmiyorduk” dedi.

“Artık ekstra iç kulak sinapslarına sahip hayvanların, bir odyologun normal işitme olarak tanımlayacağı normal eşik değerlerine sahip olduğunu, ancak işitsel bilgiyi normal üstü şekillerde işleyebildiklerini gösteriyoruz.”

“Gizli işitme kaybından nörotrofin 3 aracılı iç tüy hücresi sinaps yoğunluğunun modülasyonuyla süpernormal işitsel işleme” başlıklı sonuç makalesi yayınlandı PLOS Biyoloji.

Makale hakkında

Araştırmacılar, önceki çalışmalarda olduğu gibi, iç tüy hücreleri ile nöronlar arasındaki sinaps sayısını artırmak için Ntf3’ün ifadesini değiştirdiler.

İç tüy hücreleri kokleanın içinde bulunur ve ses dalgalarını sinapslar aracılığıyla beyne gönderilen sinyallere dönüştürür.

Ancak bu kez iki grup genç fare oluşturuldu ve incelendi: birinde sinapslar azaltıldı, ikincisi ise sinapsların arttığı normal üstü işiten farelerdi.

Corfas, “Daha önce aynı molekülü genç farelerde gürültüye maruz kalma nedeniyle kaybedilen sinapsları yeniden oluşturmak ve orta yaşlı farelerde yaşa bağlı işitme kaybı belirtileri göstermeye başladıklarında işitmeyi iyileştirmek için kullanıyorduk” dedi.

“Bu, bu molekülün benzer durumlarda insanlarda işitmeyi iyileştirme potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor. Yeni sonuçlar, sinapsların yenilenmesinin veya sayılarının arttırılmasının onların işitsel işlemlerini iyileştireceğini gösteriyor.”

Her iki fare grubuna da, çok kısa işitsel uyaranları algılama yeteneklerini ölçen bir Boşluk-Ön İmpuls İnhibisyon testi uygulandı.

Bu testte denek, arka planda gürültü olan bir odaya yerleştirilir, daha sonra fareyi ürkütecek yüksek bir ses tek başına verilir veya çok kısa bir sessizlikten sonra verilir.

Bu boşluk, fare tarafından algılandığında irkilme tepkisini azaltır. Araştırmacılar daha sonra farelerin bunu algılaması için sessiz boşluğun ne kadar uzun olması gerektiğini belirler.

Daha az sinapsa sahip fareler çok daha uzun bir sessiz aralığa ihtiyaç duyuyordu. Bu sonuç, insanlarda sinaps yoğunluğu ile gizli işitme kaybı arasındaki ilişki hakkındaki hipotezi desteklemektedir.

Gizli işitme kaybı, standart testlerle tespit edilemeyen işitme zorluğunu ifade eder.

Gizli işitme kaybı olan kişiler konuşmayı anlamakta veya arka planda gürültü olduğunda sesleri ayırt etmekte zorlanabilirler. Gap-Prepulse İnhibisyonu testinin sonuçlarının daha önce insanlarda işitsel işlemlemeyle ilişkili olduğu gösterilmişti.

Şaşırtıcı bir keşif

Ancak sinapsları artan deneklerin sonuçları daha az bekleniyordu.

Yalnızca ölçülen Akustik Beyin Sapı tepkisinde gelişmiş zirveler göstermekle kalmadılar, aynı zamanda fareler aynı zamanda Gap-Prepulse İnhibisyonu testinde daha iyi performans gösterdi; bu da artan miktarda işitsel bilgiyi işleme becerisine işaret ediyor.

“Sinaps sayısını arttırdığımızda beynin ekstra işitsel bilgiyi işleyebildiğini görünce şaşırdık. Corfas, “Ve bu denekler davranış testinde kontrol farelerinden daha iyi performans gösterdi” dedi.

Bir zamanlar, saç hücresi kaybının, yaşlandıkça insanlarda görülen işitme kaybının birincil nedeni olduğuna inanılıyordu.

Ancak artık, iç tüylü hücre sinapslarının kaybının, işitme kaybı sürecindeki ilk olay olabileceği, sinapsları koruyan, yenileyen ve/veya artıran tedavilerin bazı işitme bozukluklarının tedavisinde olası yaklaşımları heyecanlandırdığı anlaşılmıştır.

Corfas, “Bazı nörodejeneratif bozukluklar beyindeki sinapsların kaybıyla da başlıyor” dedi.

“Bu nedenle iç kulaktaki çalışmalardan elde edilen dersler, bu yıkıcı hastalıkların bazıları için yeni tedaviler bulunmasına yardımcı olabilir.”

Bu işitsel sinirbilim araştırma haberi hakkında

Soyut

Gizli işitme kaybından, iç saç hücresi sinaps yoğunluğunun nörotrofin 3 aracılı modülasyonuyla normal dışı işitsel işlemeye kadar

Spiral ganglion nöronları ile iç tüy hücreleri arasındaki sinapsların kaybı (IHC sinaptopatisi), normal işitsel eşikler ancak sesle uyarılan işitsel potansiyellerin genliğinin azalmasıyla karakterize edilen gizli işitme kaybı (HHL) adı verilen bir işitsel nöropatiye yol açar. Sinaptopati ve HHL’nin, normal bir odyograma rağmen zorlu işitme görevlerinde zayıf performansa yol açtığı öne sürülmüştür.

Ancak bu, yalnızca sinaptopatinin ötesinde eksikliklere neden olabilen gürültüye veya ototoksik ilaçlara maruz kaldıktan sonra hayvanlarda test edilmiştir. Ayrıca, fazladan sinapsların işitsel işleme üzerindeki etkisi değerlendirilmemiştir.

Burada, IHC destekleyici hücrelerde nörotrofin 3 (Ntf3) ekspresyonunun değiştirilmesiyle IHC sinaps sayılarının arttığı veya azaldığı fareleri inceledik.

Daha önce gösterdiğimiz gibi, doğum sonrası Ntf3’ün yıkılması veya aşırı ekspresyonu, koklear eşikleri değiştirmeden sırasıyla IHC sinaps yoğunluğunu ve sesle uyarılan işitsel potansiyellerin eşik üstü genliğini azaltır veya artırır.

Şimdi IHC sinaps yoğunluğunun akustik irkilme refleksinin büyüklüğünü veya onun ön uyarı inhibisyonunu etkilemediğini gösteriyoruz. Buna karşılık, işitsel zamansal işleme için bir davranış testi olan boşluk ön uyarı inhibisyonu, Ntf3 ifade seviyelerine göre azaltılır veya artırılır. Bu sonuçlar, IHC sinaptopatisinin HHL’de öngörülen zamansal işleme eksikliklerine neden olduğunu göstermektedir.

Ayrıca, Ntf3 ifadesinin ve sinaps yoğunluğunun arttırılmasıyla elde edilen zamansal keskinlikteki iyileşme, çeşitli etiyolojilere sahip sinaptopatisi olan bireyler için gürültüde işitmeyi iyileştirmeye yönelik terapötik bir strateji önerir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/supranormal-hearing-neuroscience-26389/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu