通过增强耳部突触实现超常听力

概括： 研究人员通过使用神经营养因子 3 增加内耳突触，增强了幼鼠的听觉处理能力。这项研究支持了突触密度影响人类隐性听力损失的假设。

该研究结果可能通过保护或再生突触为听力障碍带来新疗法。研究表明，增强突触不仅可以​​改善听力，还可以增强听觉信息处理能力。

主要事实：

增加小鼠内耳突触可改善听觉处理能力。

突触密度与隐性听力损失有关，影响噪音中的听力清晰度。

这项研究提出了通过针对突触来治疗听力障碍的潜在新方法。

密歇根医学院克雷斯基听力研究所的一项研究能够在小鼠身上产生超常听力，同时也支持了关于人类隐性听力损失原因的假设。

这些小鼠不仅在测量的听觉脑干反应中表现出增强的峰值，而且在间隙预脉冲抑制测试中也表现得更好，这表明它们能够处理更多的听觉信息。来源：神经科学新闻

这项研究首次使用同样的方法在健康的年轻小鼠身上创造出超越自然发生的听觉处理的改善效果。

“我们知道，向幼鼠内耳提供 Ntf3 会增加内毛细胞和听觉神经元之间的突触数量，但我们不知道更多的突触会对听觉产生什么影响，”领导该研究小组的克雷斯基研究所所长 Gabriel Corfas 博士说。

“我们现在表明，具有额外内耳突触的动物具有正常的阈值 – 听力学家将其定义为正常听力 – 但它们可以以超常的方式处理听觉信息。”

由此产生的论文“从隐性听力损失到神经营养因子 3 介导的内毛细胞突触密度调节的超常听觉处理”发表于 PLOS 生物学。

关于论文

内毛细胞位于耳蜗内部，将声波转换成信号，通过突触发送到大脑。

然而，这一次，我们创建并研究了两组幼鼠：一组突触减少，第二组——超正常听力小鼠——突触增加。

“这表明这种分子有可能改善类似情况下人类的听力。新结果表明，再生突触或增加突触数量将改善听觉处理。”

两组小鼠均接受了间隙预脉冲抑制测试，以测量它们检测非常短暂的听觉刺激的能力。

在此项测试中，实验对象被放置在一个有背景噪音的室内，然后单独播放一个能吓到老鼠的响亮音调，或在播放之前放一段非常短暂的静默时间。

当老鼠察觉到这个间隙时，惊吓反应就会减弱。研究人员随后确定了静默间隙需要多长时间才能让老鼠察觉到。

突触较少的小鼠需要更长的静默间隔。该结果支持了有关突触密度与人类隐性听力损失之间关系的假设。

隐性听力损失描述的是标准测试无法检测到的听力困难。

令人惊讶的发现

然而，突触增加的受试者的结果却出乎意料。

它们不仅在测量的听觉脑干反应中显示出增强的峰值，而且小鼠在间隙预脉冲抑制测试中的表现也更好，表明它们具有处理大量听觉信息的能力。

“我们惊讶地发现，当我们增加突触数量时，大脑能够处理额外的听觉信息。而且这些受试者在行为测试中的表现优于对照组小鼠，”Corfas 说。

人们曾一度认为，毛细胞损失是人类随着年龄增长听力丧失的主要原因。

然而，现在人们了解到内毛细胞突触的丢失可能是听力损失过程中的第一个事件，使得保存、再生和/或增加突触的疗法成为治疗某些听力障碍的可能方法。

科尔法斯说：“一些神经退行性疾病也是从大脑突触的丧失开始的。”

“因此，内耳研究的经验教训可能有助于找到治疗某些毁灭性疾病的新方法。”

关于此听觉神经科学研究新闻

原始研究： 开放存取。
“从隐性听力损失到神经营养因子 3 介导的内毛细胞突触密度调节的超常听觉处理”作者：Gabriel Corfas 等人。 PLOS 生物学

抽象的

从隐性听力损失到神经营养因子 3 介导的内毛细胞突触密度调节的超常听觉处理

螺旋神经节神经元和内毛细胞之间的突触缺失（IHC 突触病）会导致一种称为隐性听力损失 (HHL) 的听觉神经病，其特征是听觉阈值正常，但声音诱发的听觉电位幅度降低。有人提出，尽管听力图正常，但突触病和 HHL 会导致具有挑战性的听力任务中表现不佳。

然而，这一方法仅在动物暴露于噪音或耳毒性药物后进行过测试，而这些药物可能导致突触病变以外的缺陷。此外，尚未评估过多余突触对听觉处理的影响。

在这里，我们研究了通过改变 IHC 支持细胞中的神经营养因子 3 (Ntf3) 表达来增加或减少 IHC 突触计数的小鼠。

我们现在表明，IHC 突触密度不会影响听觉惊吓反射的强度或其预脉冲抑制。相反，间隙预脉冲抑制（一种用于听觉时间处理的行为测试）会根据 Ntf3 表达水平而降低或增强。这些结果表明，IHC 突触病变会导致 HHL 中预测的时间处理缺陷。

此外，通过增加 Ntf3 表达和突触密度实现的时间敏锐度改善表明，对于患有各种病因的突触病的个体，可以改善噪声中的听力，这是一种治疗策略。