Πώς ο δυνατός θόρυβος μπορεί να αλλάξει την ακοή
Πίστωσης Φωτογραφία: Μπεν Χουσμάν (CC από 2.0)

Ο σύγχρονος κόσμος μας είναι δυνατός. Απλώς καθισμένοι σε ένα αυτοκίνητο, ή ένα αεροπλάνο ή βλέποντας προεπισκοπήσεις ταινιών, βομβαρδιζόμαστε με ήχο. Ακόμη και όταν αυτοί οι θόρυβοι δεν βλάπτουν το ευαίσθητο μικρόφωνο που είναι το αυτί μας, το ακουστικό μας σύστημα ενεργοποιείται συνεχώς. Ποιες είναι οι συνέπειες αυτού;

Ένας λόγος που ο θόρυβος είναι πρόβλημα είναι ότι σχετίζεται με τις εμβοές. Οι εμβοές, ή το κουδούνισμα στα αυτιά, είναι πολύ συχνές, επηρεάζοντας περίπου 10 τοις εκατό του πληθυσμού. Για μερικούς ανθρώπους, μπορεί να είναι αρκετά σοβαρό ώστε να παρεμβαίνει στην καθημερινή ζωή.

Η αίσθηση του κουδουνίσματος φαίνεται να προέρχεται από τον εγκέφαλο, όχι στο αυτί . Αλλά από πού ξεκινά αυτή η λανθασμένη δραστηριότητα και υπάρχει τρόπος να τη σταματήσουμε; Εάν μπορούμε να προσδιορίσουμε την προέλευση, μπορεί να μας βοηθήσει να βρούμε τρόπους πρόληψης ή θεραπείας των εμβοών.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το ακουστικό σύστημα αντιμετωπίζει τον δυνατό θόρυβο θα είχε μεγάλες συνέπειες, επειδή όλοι εκτιθέμεθα τακτικά σε δυνατούς ήχους, μερικές φορές για παρατεταμένες περιόδους.

Είμαι ερευνητής που μελετά το πρώτο μέρος όπου η δραστηριότητα από το αυτί εισέρχεται στον εγκέφαλο. Οι μαθητές μου και εγώ ενδιαφερθήκαμε για αυτές τις ερωτήσεις επειδή έχουμε από καιρό αναρωτηθεί πώς το ακουστικό σύστημα αντιμετωπίζει τα θορυβώδη περιβάλλοντα.


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


Τρέχοντας κάτω από τη σύναψη

Περιμέναμε ότι ο δυνατός θόρυβος θα εξάντλησε ένα βασικό στοιχείο της διαδικασίας ακοής. Αυτό το βασικό συστατικό βρίσκεται στις συνδέσεις μεταξύ των νευρικών κυττάρων, που ονομάζονται συνάψεις. Στην ακοή, οι συνάψεις είναι κρίσιμοι φύλακες για τη μετάδοση πληροφοριών σχετικά με ήχους από το αυτί στον εγκέφαλο. Οι συνάψεις λειτουργούν όταν μια ηλεκτρική ώθηση σε ένα κύτταρο πυροδοτεί την απελευθέρωση μικρών πακέτων χημικών, που ονομάζονται νευροδιαβιβαστές, που προκαλούν ηλεκτρικές αλλαγές στο επόμενο κύτταρο κατά μήκος της σύναψης.

Αυτά τα πακέτα νευροδιαβιβαστών χρειάζονται λίγο χρόνο για να αναπληρωθούν. Αυτό σημαίνει ότι εάν τα εγκεφαλικά κύτταρα που μεταφέρουν πληροφορίες από το αυτί είναι πολύ ενεργά, ο νευροδιαβιβαστής θα μπορούσε να εξαντληθεί, οπότε δεν θα επαρκούσε η ενεργοποίηση των στόχων τους στον εγκέφαλο και το σήμα θα χαθεί.

Αυτό είναι ένα ιδιαίτερο ζήτημα όταν τα σήματα εμφανίζονται πιο γρήγορα από ό, τι η σύναψη μπορεί να ξαναγεμίσει. Για τα κύτταρα του ακουστικού συστήματος, αυτό θα μπορούσε να είναι ένα πραγματικό πρόβλημα, επειδή έχουν από τους ταχύτερους ρυθμούς δραστηριότητας, ειδικά όταν υπόκεινται σε έντονο ήχο.

Πώς μπορούμε λοιπόν να συνεχίσουμε να ακούμε σε θορυβώδη περιβάλλοντα, εάν οι συνάψεις μας μπορεί να ξεμείνουν από νευροδιαβιβαστή;

Προσαρμογή στο δυνατό

Για να το εξερευνήσουμε αυτό, βάζουμε τα ποντίκια σε ένα θορυβώδες περιβάλλον για περίπου μια εβδομάδα. Ο θόρυβος ήταν τόσο δυνατός όσο ένα πιστολάκι μαλλιών, αρκετός για να οδηγήσει το ακουστικό σύστημα χωρίς να βλάψει αισθητά το αυτί.

Στο τέλος της εβδομάδας, εξετάσαμε τις αλλαγές στις συνάψεις που σχηματίζονται από το ακουστικό νεύρο, το οποίο μεταφέρει σήματα από το αυτί στον εγκέφαλο. Οι συνάψεις άλλαξαν από τη φυσιολογική κατάσταση της ταχείας εξάντλησης του νευροδιαβιβαστή έως την ελάχιστη εξάντληση.

Οι συνάψεις έγιναν επίσης μεγαλύτερες και αύξησαν τα αποθέματά τους σε νευροδιαβιβαστές. Και οι δύο αυτές αλλαγές θα μπορούσαν να προστατεύσουν τις συνάψεις από το να εξαντληθούν οι νευροδιαβιβαστές όταν τα επίπεδα δραστηριότητας είναι υψηλά. Πράγματι, διαπιστώσαμε ότι μετά την έκθεση στο θόρυβο, οι νευρικές ώσεις αύξησαν την επιτυχία τους να μεταδοθούν μέσω της σύναψης, όταν συνήθως αποτυγχάνουν να το κάνουν.

Αυτή η ιδέα της προσαρμογής στη δραστηριότητα είναι γνωστή, όπως το πώς αυξάνονται οι μύες μετά την προπόνηση. Αλλά δεν ήταν γνωστό ότι οι συνάψεις στον εγκέφαλο αισθάνονται επίσης τη δραστηριότητά τους. Αυτό εγείρει πολλά ερωτήματα σχετικά με το πώς λειτουργεί.

Αυτές οι αλλαγές φαίνονται ευεργετικές ενώ το ζώο παραμένει σε δυνατό θόρυβο, αλλά τι συμβαίνει μετά την επιστροφή σε κανονικές συνθήκες ησυχίας; Διαπιστώσαμε ότι οι συνάψεις άλλαξαν στο φυσιολογικό όταν τα ποντίκια επέστρεψαν σε συνθήκες ησυχίας, αλλά αυτό φαίνεται να διαρκέσει αρκετές ώρες ή μέρες.

Έτσι, αμέσως μετά την επιστροφή σε ένα ήσυχο περιβάλλον, η σύναψη θα ήταν υπερβολικά προετοιμασμένη και δεν θα ξέμεινε από νευροδιαβιβαστή όπως συνήθως. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει υπερενεργοποίηση των στόχων του ακουστικού νεύρου στον εγκέφαλο, ο οποίος θα μπορούσε να γίνει αντιληπτός ως ήχος ακόμη και απουσία ήχου, που είναι οι εμβοές.

Η δική μου εμπειρία είναι ότι οι εμβοές μου χειροτερεύουν μετά από ένα μακρύ ταξίδι με αεροπλάνο ή αυτοκίνητο. Μια πιθανότητα είναι ότι οι συνάψεις μου προσαρμόζονται στις συνθήκες δυνατού ήχου, κάτι που προκαλεί υπερκινητικότητα μετά το τέλος του ταξιδιού. Για να δούμε πώς ακόμη και η περιορισμένη έκθεση στον θόρυβο οδηγεί σε εμβοές, μόλις ξεκινήσαμε μια συνεργασία με τη Micheal Dent και το εργαστήριό της, επειδή είναι ειδικοί στις ακουστικές ικανότητες των ποντικών. Αυτές οι μελέτες σε ποντίκια μπορεί να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε εάν αυτός είναι ένας μη αναγνωρισμένος παράγοντας κινδύνου για εμβοές στους ανθρώπους.

Προσαρμογή στην ησυχία

Αυτή η μελέτη μας έκανε επίσης να αναρωτηθούμε: Εάν ο δυνατός θόρυβος προκαλεί συναπτικές αλλαγές, τι γίνεται με τις μειώσεις του ήχου; Τα μικρά παιδιά συνήθως βιώνουν μειώνεται ο ήχος, γιατί περίπου οι μισοί από αυτούς εμφανίζουν λοίμωξη στο αυτί, συνήθως στα πρώτα δύο χρόνια. Οι λοιμώξεις του αυτιού οδηγούν σε συσσώρευση υγρού πίσω από το τύμπανο, το οποίο μειώνει την ικανότητα του ήχου να περνά από το εξωτερικό μέρος του αυτιού στο άκρο της επιχείρησης που είναι τοποθετημένο μέσα.

Για ορισμένα παιδιά, μπορεί να υπάρξουν μακροπρόθεσμες συνέπειες στέρησης ήχου, όπου έχουν πρόβλημα γλώσσα επεξεργασίας.

Έχουμε αρχίσει να εξετάζουμε πώς επηρεάζονται οι συνάψεις των ακουστικών νεύρων στα ποντίκια όταν επηρεάζονται τα αυτιά τους συνδεδεμένο. Είναι ενδιαφέρον ότι είδαμε το αντίθετο από αυτό που συνέβη με τον θόρυβο. Μετά από απόφραξη μιας εβδομάδας, οι συνάψεις μειώθηκαν και οι αποθήκες νευροδιαβιβαστών συρρικνώθηκαν, οδηγώντας σε ακόμη πιο γρήγορη εξάντληση από το κανονικό.

Πιστεύουμε ότι αυτές οι αλλαγές συμβάλλουν στη μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας. Ένα μεγάλο απόθεμα αχρησιμοποίητου νευροδιαβιβαστή θα ήταν άχρηστο όταν η δραστηριότητα είναι χαμηλή, οπότε η σύναψη μπορεί να συρρικνωθεί. Επίσης, η χαμηλή δραστηριότητα σημαίνει ότι οι συνάψεις θα έχουν περισσότερο χρόνο για να αναπληρώσουν τις ελάχιστες αποθήκες νευροδιαβιβαστών μεταξύ των περιόδων σηματοδότησης.

Αφού τελείωσε η έκθεση στο θόρυβο ή τα αυτιά αποσυνδέθηκαν, οι συνάψεις επανήλθαν στο φυσιολογικό. Φαίνεται ότι είναι καλά νέα, αλλά δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι ακόμη ότι δεν υπάρχουν κάποια μικρά υπολειμματικά αποτελέσματα που θα μπορούσαν να γίνουν πιο ξεκάθαρα με περισσότερα πειράματα. Επίσης, πολλαπλοί γύροι έκθεσης σε θόρυβο ή απόφραξη θα μπορούσαν να προκαλέσουν τη συσσώρευση υπολειπόμενων επιπτώσεων.

Αυτό με ώθησε να σκεφτώ τη δική μου οικογένεια. Η κόρη μου ήταν επιρρεπής σε μολύνσεις του αυτιού όταν ήταν μικρή. Φαινόταν ότι κάθε λίγους μήνες πηγαίναμε στον παιδίατρο, ο οποίος περίμενε μέχρι να εμφανιστεί ορατή συσσώρευση υγρού πίσω από το τύμπανο πριν συνταγογραφήσει αντιβιοτικά για τη θεραπεία της λοίμωξης. Αυτό είναι κατανοητό, λόγω ανησυχίας για την υπερβολική χρήση αντιβιοτικών που προκαλεί αντοχή.

Αλλά όταν συνέβαιναν αυτά τα επεισόδια, ποτέ δεν δοκιμάσαμε την ακοή της κόρης μου για να μάθουμε την έκταση ή τη διάρκεια της απώλειας ακοής. Τώρα ξέρω ότι οι συνάψεις των ακουστικών νεύρων της πιθανότατα άλλαζαν. Κάποια από αυτές τις αλλαγές έγινε μόνιμη; Δεν νομίζω ότι έχει προβλήματα με την επεξεργασία της γλώσσας, αλλά αναρωτιέμαι για άλλες πτυχές της ακουστικής επεξεργασίας.

Η ΣυνομιλίαΑυτή η εργασία μας δίνει νέα εκτίμηση για τις συνάψεις των ακουστικών νεύρων. Έχουν θεωρηθεί ως μηχανές των οποίων η δουλειά ήταν να αναμεταδίδουν πληροφορίες αξιόπιστα. Τώρα ξέρουμε ότι τελικά η δουλειά δεν είναι τόσο απλή. Οι συνάψεις αξιολογούν συνεχώς τη δραστηριότητά τους και προσαρμόζονται για να βελτιστοποιήσουν και να εξοικονομήσουν την απόδοσή τους. Πιστεύουμε ότι αυτές οι αλλαγές ή παρόμοιες σε άλλες συνάψεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μακροπρόθεσμες συνέπειες για τις εμβοές και τη γλωσσική επεξεργασία.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Matthew Xu-Friedman, Αναπληρωτής Καθηγητής Βιολογίας, Πανεπιστήμιο στο Μπάφαλο, Κρατικό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

at InnerSelf Market και Amazon