«Наши результаты показывают, что пластичность в мозге взрослого человека на более высоких стадиях обработки данных действует как усилитель — так же, как если бы вы использовали усилитель в слуховом аппарате», — сказал Дэниел Б. Полли, доктор философии, директор Лаборатория нейропластичности Амелии Пибоди в Массачусетском центре глаз и ушей и доцент кафедры отоларингологии в Гарвардской медицинской школе. «Кажется, что мозгу достаточно даже всего 3% от нормального набора входных сигналов; однако компенсация неполная. Есть затраты, и цена состоит в том, что восстанавливающиеся нейроны не могут декодировать сложные звуки, такие как как речь, которая играет ключевую роль в нашей способности общаться ».
Слуховой нерв состоит из тысяч крошечных нервных волокон, ответственных за передачу звуковой информации в ухо и мозг и от них. Недавние открытия показали, что они являются наиболее уязвимыми структурами внутреннего уха и естественным образом отмирают на протяжении всей жизни человека из-за воздействия шума, лекарств и даже просто старения.Пациенты, которые описывают трудности с пониманием речи, несмотря на нормальный порог слышимости, записанные с помощью аудиограммы, долгое время беспокоили врачей, и исследователи выдвинули гипотезу, что потеря нервных волокон способствует этому состоянию. Авторы Neuron предполагают, что пластичность мозга — его способность адаптироваться к окружающей среде — также способствует этой клинической картине.
«Кто-то со значительным истощением волокон слухового нерва сидел бы напротив вас и мог бы слышать звук вашего голоса, но не смог бы извлечь из него какую-либо внятную информацию, особенно если бы поблизости говорили другие люди», — сказал доктор Полли. . «Потеря нервных волокон снижает полосу пропускания информации, которая может передаваться от внутреннего уха к мозгу, что приводит к трудностям при обработке звуковой информации, даже если пороги слышимости в норме».Исследователи использовали химические вещества, чтобы стереть почти все нервные волокна, отвечающие за обработку звука, во внутреннем ухе мышей. Затем они наблюдали нормальные реакции на звук и повышенную активность в коре головного мозга — высшей стадии обработки в головном мозге — и определили, что кора головного мозга — это то место, где находится «усилитель».Но они также обнаружили, что есть пределы тому, что может быть восстановлено естественной пластичностью мозга.
Исследователи обнаружили, что повышенное усиление на более высоких стадиях обработки мозга может полностью восстановить чувствительность к слабым звукам, но что способность устранять различия в сложных звуках, таких как речь, не восстановилась в той же степени.Полученные данные вызывают несколько важных вопросов, на которые исследователи обратятся в предстоящих исследованиях.
Последствия недостаточного усиления очевидны, но исследователи особенно заинтересованы в том, чтобы исследовать, могут ли ослабляющие слуховые состояния, такие как шум в ушах или гиперакузия, отражать слишком большое усиление в системе.«Как и обратная связь от микрофона, слишком большое усиление в системе может подтолкнуть нейронные цепи к патологически гиперактивным и сверхчувствительным», — сказал доктор Полли. «Установив фактические клеточные компоненты усилителя мозга, мы надеемся, что однажды мы сможем поворачивать ручку регулировки громкости вверх и вниз, чтобы найти ту« золотую середину », где люди смогут повторно подключиться к слуховому миру, не слыша фантомного звонка или съеживания. при громком шуме, который большинство людей сочли бы «терпимым».