طفرة في الأبحاث السمعية: تحقيق إدراك سمعي خارق للطبيعة

أثبتت دراسة أجريت في معهد كريسج لأبحاث السمع في كلية الطب بجامعة ميشيغان، أن الفئران لديها قدرة سمع خارقة، كما دعمت فرضية حول أسباب فقدان السمع الخفي لدى البشر.

في السابق، استخدم الباحثون تقنيات مماثلة - زيادة كمية عامل التغذية العصبية نيوروتروفين-3 في الأذن الداخلية - للمساعدة في استعادة الاستجابات السمعية في الفئران التي عانت من صدمة صوتية وتحسين السمع في الفئران في منتصف العمر.

كانت هذه الدراسة هي الأولى التي طبقت نفس النهج على الفئران الصغيرة السليمة لخلق معالجة سمعية معززة تتجاوز المستويات الطبيعية.

قال الدكتور غابرييل كورفاس، مدير معهد كريسج، الذي قاد فريق البحث: "كنا نعلم أن زيادة مستويات Ntf3 في الأذن الداخلية للفئران الصغيرة تزيد من عدد المشابك بين الخلايا الشعرية الداخلية والخلايا العصبية السمعية، لكننا لم نكن نعرف كيف سيؤثر هذا على السمع".

"نظهر الآن أن الحيوانات التي لديها مشابك عصبية إضافية في الأذن الداخلية لديها عتبات سمع طبيعية ولكنها قادرة على معالجة المعلومات السمعية على مستوى أعلى من الطبيعي."

ونشرت نتائج الدراسة في مجلة PLOS Biology.

وكما هو الحال في الدراسات السابقة، قام العلماء بتعديل تعبير Ntf3 لزيادة عدد المشابك العصبية بين الخلايا الشعرية الداخلية والخلايا العصبية.

توجد الخلايا الشعرية الداخلية داخل القوقعة وتقوم بتحويل الموجات الصوتية إلى إشارات تنتقل إلى المخ عبر هذه المشابك.

لكن هذه المرة، تم إنشاء مجموعتين من الفئران الصغيرة ودراستها: واحدة بعدد أقل من المشابك العصبية، والثانية بعدد متزايد من المشابك العصبية، وتمتلك سمعًا خارقًا.

وقال كورفاس "لقد استخدمنا في السابق نفس الجزيء لتجديد المشابك العصبية المفقودة بسبب التعرض للضوضاء في الفئران الصغيرة وتحسين السمع في الفئران في منتصف العمر عندما بدأت بالفعل في إظهار علامات فقدان السمع المرتبط بالعمر".

يشير هذا إلى أن هذا الجزيء لديه القدرة على تحسين السمع لدى الأشخاص في حالات مماثلة. وتشير النتائج الجديدة إلى أن تجديد المشابك العصبية أو زيادة عددها سيُحسّن المعالجة السمعية.

خضعت كلتا المجموعتين من الفئران لاختبار تثبيط الاستجابة النبضية المسبقة، والذي يقيس قدرتها على اكتشاف المحفزات السمعية القصيرة جدًا.

في هذا الاختبار، يتم وضع الشخص في غرفة ذات ضوضاء في الخلفية، ثم يتم تشغيل نغمة عالية تخيف الفأر، إما بمفردها أو مسبوقة بتوقف قصير جدًا.

هذا التوقف، إذا اكتشفه الفأر، يُخفِّف من استجابة الخوف. وقد حدد الباحثون مدى قصر فترة التوقف حتى يكتشفها الفأر.

تطلبت الفئران التي تحتوي على عدد أقل من المشابك العصبية فترات توقف أطول بشكل ملحوظ، وهي النتيجة التي تدعم فرضية وجود صلة بين كثافة المشابك العصبية وفقدان السمع الكامن لدى البشر.

فقدان السمع الخفي هو صعوبة فهم الكلام أو تمييز الأصوات في الضوضاء، وهي أصوات لا يمكن اكتشافها بالاختبارات القياسية. وقد رُبطت نتائج اختبار قمع استجابة ما قبل النبضة سابقًا بالمعالجة السمعية لدى البشر.

نتائج غير متوقعة

وكانت النتائج التي تم توقعها أقل بالنسبة للفئران التي لديها عدد متزايد من المشابك العصبية.

وقد أظهروا تحسنًا في استجابة جذع الدماغ الصوتية المقاسة، كما أظهروا أداءً أفضل في اختبار تثبيط الاستجابة النبضية المسبقة، مما يشير إلى القدرة على معالجة كميات متزايدة من المعلومات السمعية.

لقد فوجئنا عندما اكتشفنا أنه بزيادة عدد المشابك العصبية، أصبح الدماغ قادرًا على معالجة معلومات سمعية إضافية. وقد كان أداء هذه الفئران أفضل في اختبار سلوكي من الفئران الأخرى، وفقًا لكورفاس.

في السابق، كان يُعتقد أن السبب الرئيسي لفقدان السمع عند البشر هو فقدان الخلايا الشعرية.

ومع ذلك، أصبح من الواضح الآن أن فقدان تشابكات الخلايا الشعرية الداخلية قد يكون الحدث الأول في عملية فقدان السمع، مما يجعل العلاجات التي تهدف إلى الحفاظ على أعداد التشابكات وتجديدها و/أو زيادتها نهجًا واعدًا لعلاج بعض اضطرابات السمع.

وأضاف كورفاس أن "بعض الأمراض العصبية التنكسية تبدأ أيضًا بفقدان المشابك العصبية في الدماغ".

"ولذلك، فإن الدروس المستفادة من أبحاث الأذن الداخلية قد تساعد في إيجاد علاجات جديدة لبعض هذه الأمراض المدمرة."