听觉研究取得突破：实现超常听觉感知

密歇根大学医学院克雷斯基听力研究所的一项研究，在小鼠身上创造了超常听力，同时也支持了关于人类隐性听力损失原因的假说。

此前，研究人员使用类似的技术——增加内耳中的神经营养因子神经营养因子 3 的含量——来帮助遭受声创伤的小鼠恢复听觉反应，并改善中年小鼠的听力。

这项研究首次将同样的方法应用于健康幼鼠，以创造出超越自然水平的增强听觉处理能力。

“我们知道，增加幼鼠内耳的 Ntf3 水平会增加内毛细胞和听觉神经元之间的突触数量，但我们不知道这会如何影响听力，”领导该研究团队的克雷斯基研究所所长 Gabriel Korfas 博士说。

“我们现在表明，内耳有额外突触的动物具有正常的听力阈值，但可以以超常的水平处理听觉信息。”

该研究结果发表在《PLOS Biology》杂志上。

与之前的研究一样，科学家改变了 Ntf3 的表达，以增加内毛细胞和神经元之间的突触数量。

内毛细胞位于耳蜗内部，将声波转换成信号，通过突触传输到大脑。

然而，这一次，研究人员创造了两组幼鼠并进行研究：一组突触数量减少，另一组突触数量增加，具有超常听力。

科尔法斯说：“我们之前使用相同的分子来再生年轻小鼠因噪音暴露而丢失的突触，并改善中年小鼠的听力，当时它们已经开始出现与年龄相关的听力损失的迹象。”

“这表明这种分子有可能改善类似情况下人们的听力。新发现表明，再生突触或增加突触数量将改善听觉处理。”

两组小鼠均接受了前脉冲反应抑制测试，以测量它们检测非常短暂的听觉刺激的能力。

在这个测试中，实验对象被放置在一个有背景噪音的房间里，然后播放一个能吓到老鼠的响亮音调，可以单独播放，也可以在播放之前有一段很短的停顿。

如果小鼠察觉到这种停顿，恐惧反应就会减弱。研究人员确定了小鼠需要多短的停顿才能察觉到。

突触较少的小鼠需要更长的停顿时间，这一结果支持了突触密度和人类潜在听力损失之间存在联系的假设。

隐性听力损失是指在标准测试无法检测到的噪声环境中，难以理解言语或辨别声音。前脉冲反应抑制测试的结果此前已被证实与人类的听觉处理能力相关。

意想不到的结果

突触数量增加的小鼠的结果则出乎意料。

他们在测量的听觉脑干反应中表现出了改善的峰值，并且在预脉冲反应抑制测试中表现得更好，表明他们能够处理更多的听觉信息。

“我们惊讶地发现，通过增加突触数量，大脑能够处理更多的听觉信息。这些小鼠在行为测试中的表现比对照组小鼠更好，”科尔法斯说。

此前人们认为，人类听力损失的主要原因是毛细胞的损失。

然而，现在很清楚，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，这使得旨在保存、再生和/或增加突触数量的疗法成为治疗某些听力障碍的一种有希望的方法。

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，从内耳研究中获得的经验教训可能有助于找到治疗某些毁灭性疾病的新疗法。”