EN
Фото: Unsplash. Автор: Franco Antonio Giovanella
Представьте, что вы внезапно начали слышать звуки громче обычного. Обычный разговор кажется криком, а шум проезжающих машин превращается в невыносимый грохот. Такое состояние называется гиперакузией, и оно сильно мешает нормальной жизни. Но есть надежда — новое исследование, опубликованное в Journal of Neuroscience, может помочь в решении этой проблемы. Учёные обнаружили механизм, который раньше оставался за завесой тайны, и теперь мы становимся на шаг ближе к пониманию сложной работы нашего слухового аппарата. Ученые обнаружили, что мозг может регулировать чувствительность уха к звукам, отправляя сигналы в улитку. Это открытие стало возможным благодаря новому методу визуализации! До недавнего времени исследователи могли только строить теории о том, как именно происходит эта регуляция, ведь заглянуть внутрь работающего уха у бодрствующего организма было практически невозможно.
Метод, который перевернул все с ног на голову (хотя в данном случае — с ушей на мозг), — это адаптированная оптическая когерентная томография (ОКТ). Обычно её используют офтальмологи для сканирования сетчатки глаза. А теперь представьте: эта же технология позволила учёным впервые в истории наблюдать за улиткой внутреннего уха у бодрствующих животных. Надо было только догадаться применить технологию из одной области в другой. И кто знал, что инструмент для изучения глаз окажется настолько полезным для понимания работы ушей? Наука иногда напоминает детскую игру — берёшь кубики из одной коробки и строишь совершенно новую башню.
Джон Огалай, профессор и заведующий кафедрой отоларингологии в Медицинской школе Кека (США), объясняет суть метода: «ОКТ позволяет нам смотреть через слуховой проход, барабанную перепонку и кость в улитку, и измерять, как она работает — неинвазивно и без боли. Самое интересное, что это позволяет нам изучать, как мозг управляет улиткой в реальном времени. «
Внутреннее ухо устроено по-настоящему элегантно. Улитка использует чувствительные волосковые клетки для обнаружения звуковых волн в воздухе, а затем преобразует их в электрические сигналы, которые мозг может обработать. Большинство нервов улитки передают информацию от улитки к мозгу, но примерно 5% посылают сигналы в противоположном направлении: от мозга к улитке. Роль этих волокон долгое время оставалась загадкой, потому что исследователям было трудно измерить активность улитки у людей или животных, пока они бодрствуют. В ходе исследования учёные обнаружили, что у здоровых мышей активность улитки не менялась в краткосрочной перспективе. Но вот у мышей с генетической потерей слуха функция улитки усиливалась — мозг как бы компенсировал недостаток, повышая чувствительность системы.
Исследователи пошли дальше и проверили теорию о том, что нервы, посылающие сигналы от мозга к улитке (известные как «эфферентные » волокна), контролируют реакцию улитки на звук на краткосрочной основе, аналогично тому, как работают наши зрачки. Яркий свет заставляет зрачки сужаться, а стресс — расширяться. Возможно ли, что улитка действует по схожему принципу? Для изучения этого вопроса исследователи измеряли активность улитки у мышей с помощью ОКТ. Одновременно они отслеживали изменения мозговой активности мышей, измеряя изменения размера зрачка. По мере изменения состояния мозга активность улитки оставалась неизменной, что говорит о том, что внутреннее ухо не модулирует слух на краткосрочной основе.
«Это первый шаг к созданию инструмента, который позволит нам заглянуть в ухо пациента, выяснить, в чём проблема, и лечить её, » — говорит Огалай. И, хотя до клинического применения ещё предстоит пройти долгий путь, перспективы воодушевляют и врачей, и пациентов.
