Povzetek: Nova študija osvetljuje vlogo dolgo časa nejasnega polževega signala in kaže, da bi lahko možgane obveščal o zdravstvenem stanju ušesa.
Ta raziskava omogoča pomemben vpogled v razumevanje mehanizmov poškodb sluha, ki jih povzroča hrup. Signal enosmernega toka, ki je bil identificiran pred približno 70 leti, spremeni polariteto, ko je uho izpostavljeno škodljivemu hrupu, kar kaže na morebitno poškodbo.
Ta ugotovitev bi lahko prispevala k prihodnjim diagnostičnim orodjem za izgubo sluha zaradi hrupa.
Ključna dejstva:
- Enosmerni signal v ušesu, ki je že dolgo skrivnost, verjetno obvešča možgane o stanju delovanja ušesa.
- Ko je uho izpostavljeno škodljivemu hrupu, se spremeni polariteta signala enosmernega toka, kar kaže na morebitno poškodbo sluha.
- Študija razkriva, da enosmerni signal nastane zaradi sproščanja kalijevih ionov skozi membrane lasnih celic.
Vir: Univerza v Linkopingu
S polževim signalom, katerega natančna vloga je bila od odkritja pred približno 70 leti nejasna, možgani verjetno dobijo informacijo o tem, ali uho deluje normalno ali ne.
To je ugotovitev študije, ki so jo izvedli na švedski univerzi Linköping. Njeni rezultati so pomemben del sestavljanke, ki pojasnjuje, kaj se dogaja v ušesu pri okvari sluha zaradi škodljivega hrupa, in lahko dolgoročno prispeva k diagnosticiranju poškodb sluha, povzročenih s hrupom.
Kadar je uho izpostavljeno močnim zvokom, kot na koncertu ali v hrupnem okolju, se lahko sluh začasno poslabša. Večkratna izpostavljenost glasnim zvokom lahko povzroči trajno okvaro sluha.
Raziskave kažejo, da je več kot milijarda mladih v nevarnosti, da si poškodujejo sluh zaradi poslušanja glasne glasbe s slušalkami in na prizoriščih. Čeprav so poškodbe zaradi hrupa glavni vzrok za okvaro sluha, pa natančni mehanizmi večinoma niso jasni.
Pierre Hakizimana z univerze Linköping je eden od raziskovalcev, ki si prizadeva ugotoviti, kako pride do teh poškodb in ali jih je mogoče preprečiti.
V notranjem ušesu ali polžu je približno 15.000 lasnih celic. Lasne celice ob udarcu zvočnih valov pretvorijo vibracije v električne živčne signale. Ti signali se prenesejo v možgane, ki jih interpretirajo, in šele takrat lahko slišimo zvok. Signal lasnih celic je sestavljen iz dveh delov, imenovanih izmenični in enosmerni tok.
Signal AC je dobro raziskan. Možganom daje informacijo o glasnosti in frekvenci zvoka, tj. kako visok ali nizek je zvok. Signal enosmernega toka pa ostaja nekakšna skrivnost. Vse od njegovega odkritja pred približno 70 leti se raziskovalci sprašujejo, kakšna bi lahko bila njegova funkcija.
Pri merjenju električnih signalov lasnih celic polža je opazen enosmerni signal, saj povzroči rahel premik izmeničnega signala v pozitivno ali negativno smer. Različne študije, ki so poskušale opredeliti enosmerni signal, so prišle do različnih zaključkov glede njegove polarnosti.
Pierre Hakizimana je v pričujoči študiji pokazal, da se polarnost enosmernega signala spremeni iz pozitivne v negativno, ko je polž izpostavljen škodljivemu hrupu. Z drugimi besedami, signal lahko pokaže zdravstveno stanje ušesa.
"Zdi se, da bi ta signal lahko bil način, kako telo obvesti možgane, ali je uho zdravo ali ne, in na ta način olajša sposobnost možganov, da dekodirajo šibke zvoke. Možgani lahko okrepijo šibek signal iz polža.
"Če so možgani obveščeni, da uho ne deluje normalno, jim ni treba porabiti sredstev za izboljšanje signala za dekodiranje zvoka iz poškodovanega ušesa," pravi Pierre Hakizimana, glavni raziskovalni inženir na oddelku za biomedicinske in klinične vede na univerzi Linköping.
Upamo, da bo to odkritje prispevalo k novim raziskavam o tem, kako bi lahko enosmerni signal uporabili za diagnosticiranje izgube sluha zaradi škodljivega hrupa. To do zdaj ni bilo rešeno, saj ni bilo znano, kako ta signal interpretirati ali kako ga zanesljivo izolirati in izmeriti pri ljudeh.
Pierre Hakizimana je v svoji študiji tudi dokazal, da signal enosmernega toka ustvarjajo kalijevi ionski kanali, ki sproščajo kalijeve ione skozi membrane lasnih celic.
Financiranje: Raziskavo je financirala družba Stiftelsen Tysta Skolan.
O tej novici o raziskavah na področju slušne nevroznanosti
Avtor: Karin Söderlund Leifler
Vir: Univerza v Linkopingu
Kontaktna oseba: Karin Söderlund Leifler - Univerza v Linkopingu
Slika: Sliko je posodil Neuroscience News
Izvirna raziskava: Odprti dostop.
"Polariteta seštevalnega potenciala kodira zdravstveno stanje ušesa" Pierre Hakizimana. celične in molekularne znanosti o življenju
Povzetek
Polariteta seštevalnega potenciala kodira zdravstveno stanje ušesa
Sumarni potencial (SP), enosmerni potencial, ki skupaj z izmeničnim odzivom nastane, ko lasne celice pretvorijo vibracijsko mehansko energijo zvoka v električne signale, je najbolj skrivnosten med polževimi potenciali, saj sta njegova polarnost in funkcija več kot sedem desetletij ostala nerazjasnjena.
Kljub velikim socialno-ekonomskim posledicam izgube sluha zaradi hrupa in velikemu fiziološkemu pomenu razumevanja, kako izpostavljenost močnemu hrupu poslabša aktivacijo receptorjev lasnih celic, je odnos med SP in okvaro sluha zaradi hrupa še vedno slabo opredeljen.
V tem članku sem pokazal, da je pri normalno slišečih ušesih polarnost SP pozitivna in njena amplituda glede na odziv AC eksponentno narašča pri različnih frekvencah, po poškodbi sluha zaradi hrupa pa postane negativna in se eksponentno zmanjšuje pri različnih frekvencah.
Ker naj bi SP ustvaril K+ odtok po gradientu navzdol skozi bazolateralni K+ kanalov, je preklop polarnosti SP na negativne vrednosti skladen s premikom delovne točke lasnih celic, ki ga povzroči hrup.
