(內(nèi)部科學(xué))-研究人員長期以來一直在爭論為什么隨著年齡的增長,會有如此多的人失去聽力。有人認為,問題主要出在血管紋,這是內(nèi)耳中的一種電池,可將聲能轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動。但是一項新的研究把責(zé)任歸咎于毛細胞-相同的感覺器官被大聲的聲音損壞。
當(dāng)人們還活著的時候,內(nèi)耳的大多數(shù)細節(jié)是無法檢查的。要真正了解正在發(fā)生的事情,研究人員必須從尸體上切薄片,然后用顯微鏡對其進行檢查。
過去,當(dāng)研究人員這樣做時,他們發(fā)現(xiàn)老年人經(jīng)常在稱為血管紋或短紋的結(jié)構(gòu)中受損。條紋的作用就像電池一樣,在浸入毛細胞感覺尖端的液體中保持高濃度的帶正電的離子。當(dāng)聲波到達這些感官尖端時,機芯打開通道,使正離子流入毛細胞并產(chǎn)生電流。這樣,條紋可以將聲音轉(zhuǎn)換為大腦可以解碼的電信號。
在過去的研究中,研究人員并沒有發(fā)現(xiàn)對毛細胞本身的損害很大。但是根據(jù)哈佛醫(yī)學(xué)院麻省眼耳醫(yī)院的聽覺神經(jīng)科學(xué)家查爾斯·利伯曼(Charles Liberman)的說法,這是因為他們看起來不夠努力。在過去研究人員檢查過的每個區(qū)域中,他們只是指出他們是否可以看到任何存活的毛細胞,而不是確定已破壞了哪個部分。
利伯曼說,由于毛細胞以棋盤格等規(guī)則的方式排列,因此有可能統(tǒng)計出被破壞的數(shù)量。
他說:“如果你看著一個棋盤,并且在某些方塊上射了一顆子彈,那么你就可以看到整個棋盤,就能看到炸毀了多少個棋盤。” “以前每個人都只是看了一眼,然后說:'是的,那兒有一個棋盤。”
盤點棋盤
在這項新研究中,Liberman和他的同事檢查了120具尸體的內(nèi)耳-遠遠超過了以前的任何研究。在77起案件中,他們還可以使用在該人死亡前幾年內(nèi)進行的聽力測試。受試者的年齡從出生到104歲不等,盡管絕大多數(shù)死亡時年齡超過50歲。
Liberman的團隊觀察到毛細胞和紋狀體受到了廣泛的破壞。然而,對紋的損害與人們的實際聽力敏感性沒有可檢測的關(guān)系。相反,缺少毛細胞會導(dǎo)致聽力嚴(yán)重惡化,尤其是當(dāng)人們?nèi)鄙僖环N負責(zé)放大聲音的毛細胞時。到研究中的普通人60歲時,他們已經(jīng)失去了這些聲音放大毛細胞的一半。在軍隊或工作中遭受巨大噪音的人群中,脫發(fā)細胞通常也更為嚴(yán)重。
耳蝸不同部分的毛細胞會檢測和放大不同的聲音頻率,人們往往會以缺少大多數(shù)毛細胞的頻率聽不到清晰的聲音。這在稱為聽力圖的圖表中很容易看到,該圖表顯示了人們的聽力測試結(jié)果。
上周發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)雜志》上的與Liberman合作的聽覺神經(jīng)科學(xué)家Peizhe Wu說:“毛細胞的丟失反映了聽力圖的形狀。”
得克薩斯州韋科市貝勒大學(xué)的聽覺神經(jīng)科學(xué)家Dwayne Simmons說,研究結(jié)果表明,在與年齡有關(guān)的聽力損失中,毛細胞比以前重要得多。Simmons發(fā)現(xiàn)特別令人信服的是,當(dāng)研究人員使用他們的新方法對先前研究的標(biāo)本進行重新分析時,他們發(fā)現(xiàn)了先前研究遺漏的脫發(fā)毛細胞。
西蒙斯說:“對我來說,這是非常強大的。” “以前的研究可能錯過了一些非常非常有趣的數(shù)據(jù)。”
對您的耳朵意味著什么
如果受損的毛細胞是與年齡有關(guān)的聽力損失的主要原因,那么戴耳罩可以避免人們經(jīng)歷的許多聽力損失。確實,過去的研究表明,在蘇丹和復(fù)活節(jié)島的傳統(tǒng)社會中,噪聲污染極少,老年人的聽力比工業(yè)化社會中相同年齡的人們所期望的要好。
Liberman說,這項新研究也為目前正在發(fā)展的再生毛細胞的療法帶來了希望。這種治療方法已被證明對實驗動物有效,新發(fā)現(xiàn)表明它們可能使大量人口受益。
坦帕市南佛羅里達大學(xué)的聽覺神經(jīng)科學(xué)家羅伯特·弗里西納(Robert Frisina)沒有參與這項研究,他同意這項研究為脫發(fā)的重要性提供了令人信服的理由。但是他說,這并不意味著條紋也不重要。
Frisina說,研究人員通過測量橫紋的橫截面積來分析橫紋。在細胞死亡導(dǎo)致大小發(fā)生明顯變化之前,紋狀體組織可能開始分解并停止工作。此外,尸體組織在固定在載玻片上之前會收縮并降解到不同程度,這可能會導(dǎo)致基于尺寸的測量失敗。弗里西納說,這可能就是為什么研究人員沒有發(fā)現(xiàn)螺旋損傷與聽力損失之間的相關(guān)性的原因。
但是Liberman認為他們的測量技術(shù)不是主要因素。他懷疑,當(dāng)條紋嚴(yán)重到足以影響聽力時,我們社會中的大多數(shù)人已經(jīng)失去了太多的毛細胞,不再重要。
Liberman說,在其他物種的衰老過程中,脫發(fā)細胞似乎不太重要,這一事實可能導(dǎo)致研究人員低估了脫發(fā)在人類中的重要性。科學(xué)家經(jīng)常通過研究其他動物來獲得有關(guān)人類生物學(xué)的線索,并且廣泛的研究表明,老沙鼠由于對紋的損害而失去了聽力。
進行沙鼠研究的科學(xué)家之一理查德·施密特(Richard Schmiedt)指出,他的團隊保護沙鼠免受噪音影響,以隔離衰老的影響。在沒有噪音損害的情況下,人類可能會遵循與沙鼠相同的模式,其中條紋是首先要做的事情。
施密特在一封電子郵件中寫道:“ [這項新研究表明,我們西方文明中的許多人在一生中都暴露在噪聲中,這種噪聲暴露可能掩蓋了純粹的衰老效應(yīng)。”
如果是這樣,那么保護或再生毛細胞只會起到一定作用。甚至具有完整毛細胞的人也可能隨著紋狀體退化而最終失去聽力。盡管如此,這項新的研究表明,您可以做很多事情來使您的聽力保持敏銳-這是Wu和Liberman牢記的信息。
利伯曼說:“我割草時從來沒有戴過耳塞。” “現(xiàn)在我知道了。”