Cât de puternic zgomot poate schimba auzul
credit pentru fotografie: Ben Husmann (CC de 2.0)

Lumea noastră modernă este tare. Stând doar într-o mașină sau într-un avion sau vizionând avanpremiere de filme, suntem bombardați cu sunet. Chiar și atunci când aceste zgomote nu dăunează microfonului sensibil care este urechea noastră, sistemul nostru auditiv este activat în mod constant. Care sunt consecințele acestui lucru?

Un motiv pentru care zgomotul este o problemă este că este asociat cu tinitus. Tinnitus, sau care sună în urechi, este foarte frecvent, afectând aproximativ 10 la suta din populatie. Pentru unii oameni, poate fi suficient de severă pentru a interfera cu viața de zi cu zi.

Senzația de sunet pare să provină din creier, nu în ureche . Dar de unde începe acea activitate greșită și există vreo modalitate de a o opri? Dacă putem determina originea, ne-ar putea ajuta să găsim modalități de prevenire sau vindecare a tinitusului.

Înțelegerea modului în care sistemul auditiv se ocupă de zgomotul puternic ar avea implicații mari, deoarece toți suntem expuși în mod regulat la sunete puternice, uneori pentru perioade lungi de timp.

Sunt cercetător care studiază primul loc în care activitatea din ureche intră în creier. Eu și studenții mei am devenit interesați de aceste întrebări, deoarece ne-am întrebat de mult cum se ocupă sistemul auditiv cu mediile puternice.


innerself abonare grafică


Alergând pe sinapsă

Ne așteptam ca zgomotul puternic să epuizeze o componentă esențială a procesului auditiv. Această componentă esențială se află la conexiunile dintre celulele nervoase, care sunt numite sinapselor. În auz, sinapsele sunt portiere critice pentru transmiterea informațiilor despre sunete de la ureche la creier. Sinapsele funcționează atunci când un impuls electric dintr-o celulă declanșează eliberarea de pachete mici de substanțe chimice, numite neurotransmițători, care provoacă modificări electrice în celula următoare din sinapsă.

Aceste pachete de neurotransmițător necesită ceva timp pentru a fi completate. Asta înseamnă că, dacă celulele creierului care transportă informații din ureche sunt extrem de active, neurotransmițătorul s-ar putea obișnui, deci nu ar fi suficient pentru a-și activa țintele în creier, iar semnalul s-ar pierde.

Aceasta este o problemă specială atunci când semnalele apar mai repede decât sinapsa poate reporni. Pentru celulele din sistemul auditiv, aceasta ar putea fi o problemă reală, deoarece experimentează printre cele mai rapide rate de activitate, mai ales atunci când sunt supuse unui sunet intens.

Deci, cum putem continua să auzim în medii puternice, dacă sinapsele noastre pot rămâne fără neurotransmițător?

Adaptarea la tare

Pentru a explora acest lucru, am pus șoarecii într-un mediu puternic timp de aproximativ o săptămână. Zgomotul a fost la fel de puternic ca un uscător de păr, suficient pentru a conduce sistemul auditiv fără a deteriora urechea în mod semnificativ.

La sfârșitul săptămânii, ne-am uitat la modificările sinapselor formate de nervul auditiv, care transportă semnale din ureche în creier. Sinapsele s-au schimbat de la situația normală de epuizare rapidă a neurotransmițătorului până la epuizarea deloc.

Sinapsele au devenit, de asemenea, mai mari și și-au mărit stocurile de neurotransmițător. Ambele modificări ar putea proteja sinapsele de epuizarea neurotransmițătorului atunci când nivelurile de activitate sunt ridicate. Într-adevăr, am constatat că, după expunerea la zgomot, impulsurile nervoase și-au sporit succesul de a fi transmise prin sinapsă, atunci când în mod normal nu reușesc să o facă.

Această idee de adaptare la activitate este familiară, cum ar fi modul în care mușchii se măresc după ce se antrenează. Dar nu se știa că sinapsele din creier simt și activitatea lor. Acest lucru ridică multe întrebări despre cum funcționează.

Aceste schimbări par benefice în timp ce animalul rămâne cu zgomot puternic, dar ce se întâmplă după revenirea la condiții normale de liniște? Am constatat că sinapsele s-au schimbat la normal atunci când șoarecii au fost readuși în condiții de liniște, dar acest lucru pare să dureze câteva ore sau zile.

Deci, imediat după întoarcerea într-un mediu liniștit, sinapsa ar fi prea pregătită și nu ar rămâne fără neurotransmițător ca în mod normal. Acest lucru ar putea provoca hiperactivarea țintelor nervoase auditive din creier, care ar putea fi percepută ca sunet chiar și în absența sunetului, care este tinitus.

Experiența mea este că tinitusul meu se înrăutățește după o călătorie lungă cu avionul sau cu mașina. O posibilitate este că sinapsele mele se adaptează la condițiile de sunet puternic, ceea ce provoacă hiperactivitate după încheierea călătoriei. Pentru a vedea cum chiar și expunerea limitată la zgomot duce la tinitus, tocmai am început o colaborare cu Micheal Dent și laboratorul ei, deoarece sunt experți în abilitățile auditive ale șoarecilor. Aceste studii la șoareci ne pot ajuta să înțelegem dacă acesta este un factor de risc nerecunoscut pentru tinitus la om.

Adaptarea la liniște

De asemenea, acest studiu ne-a făcut să ne întrebăm: dacă zgomotul puternic provoacă modificări sinaptice, ce zici de scăderea sunetului? Copiii mici experimentează de obicei scade sunetul, deoarece aproximativ jumătate dintre ei suferă de o infecție a urechii, de obicei în primii doi ani. Infecțiile urechii duc la acumularea de lichid în spatele timpanului, ceea ce reduce capacitatea sunetului de a ajunge din partea externă a urechii până la capătul afacerii ascuns în interior.

Pentru unii copii, pot exista consecințe pe termen lung ale lipsei de sunet, în cazul în care aceștia au probleme limbaj de procesare.

Am început să examinăm modul în care sunt afectate sinapsele nervoase auditive la șoareci atunci când le sunt urechile astupat. Interesant este că am văzut opusul a ceea ce s-a întâmplat cu zgomotul. După o săptămână de conectare, sinapsele s-au micșorat, iar depozitele de neurotransmițător s-au micșorat, ducând la o epuizare chiar mai rapidă decât în ​​mod normal.

Credem că aceste schimbări contribuie la maximizarea eficienței. Un stoc mare de neurotransmițători neutilizați ar risipi atunci când activitatea este scăzută, astfel încât sinapsa se poate micșora. De asemenea, activitatea scăzută înseamnă că sinapsele ar avea mai mult timp pentru a umple depozitele minime de neurotransmițător între perioadele de semnalizare.

După ce expunerea la zgomot s-a încheiat sau urechile au fost scoase din priză, sinapsele au revenit la normal. Asta pare o veste bună, dar nu putem fi siguri că nu există câteva efecte reziduale mici care ar putea deveni mai clare cu mai multe experimente. De asemenea, mai multe runde de expunere la zgomot sau înfundare ar putea provoca acumularea de efecte reziduale.

Acest lucru m-a determinat să mă gândesc la propria familie. Fiica mea era predispusă la infecții ale urechii când era mică. Se părea că la fiecare câteva luni mergeam la medicul pediatru, care aștepta până când se acumulează lichid în spatele timpanului înainte de a prescrie antibiotice pentru a vindeca infecția. Acest lucru este de înțeles, din cauza îngrijorării cu privire la utilizarea excesivă a antibioticelor care cauzează rezistență.

Dar când aceste episoade ar apărea, nu am testat niciodată auzul fiicei mele pentru a cunoaște amploarea sau durata pierderii auzului. Acum știu că sinapsele ei nervoase auditive se schimbă probabil. A devenit una dintre aceste schimbări permanente? Nu cred că are probleme în procesarea limbajului, dar mă întreb despre alte aspecte ale procesării auditive.

ConversaţieAceastă lucrare ne oferă o nouă apreciere pentru sinapsele nervoase auditive. Au fost considerați ca mașini a căror sarcină era să transmită informații în mod fiabil. Acum știm că slujba nu este atât de simplă până la urmă. Sinapsele își evaluează continuu activitatea și se ajustează pentru a-și optimiza și economisi performanța. Credem că aceste modificări sau altele ca acestea în alte sinapse ar putea duce la consecințe pe termen lung pentru tinitus și procesarea limbajului.

Despre autor

Matthew Xu-Friedman, profesor asociat de biologie, Universitatea din Buffalo, Universitatea de Stat din New York

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți asemănătoare:

at InnerSelf Market și Amazon