在老鼠大脑刺激促进听力耳植入

刺激神经元与耳蜗植入设备与警觉性帮助老鼠学习快速识别的曲调,研究人员发现。结果表明活动的大脑区域被称为蓝斑(LC)提高听力失聪的啮齿动物的看法。研究人员说的见解是很重要的对于理解大脑如何处理声音,但警告说,这种方法是很长的路从帮助别人。

“这就像我们给他们一杯咖啡,”罗伯特·Froemke说,纽约大学医学院耳鼻喉科专家和这项研究的共同作者,发表在自然12月21日¹。

内耳的耳蜗植入设备使用电极叫做耳蜗的区域,在人严重受损或完全失聪。该装置将声音转化为电信号,刺激听觉神经,和大脑学会处理这些信号的听觉世界。

内耳植入物

有些人与耳蜗植入设备在数小时内学会识别语音的装置被植入,而另一些可能需要几个月或几年。“这个问题已经存在的耳蜗植入设备,它没有得到解决的迹象,”杰拉尔德说Loeb在洛杉矶的南加州大学,曾帮助开发第一个耳蜗植入设备之一。

研究人员说,一个人的年龄,他们的听力损失和时间类型的处理器和电极植入不占这个变异,但表明大脑差异的来源。“这是黑盒的,”丹尼尔·波莉说,听觉波士顿哈佛医学院的神经学家。先前的研究主要集中在改善耳蜗装置和植入过程。试图改善大脑使用设备的能力开放的方式提高耳朵和大脑之间的通信,后来她说。

探索这种关系,研究小组训练16老鼠应对曲调¹。听到一个特定的曲调,动物可以戳着鼻子进盒子里接受治疗。当他们听到其他曲调,治疗没有了,老鼠学会了不要nose-poke。

研究人员然后使用手术,把一个耳聋大鼠耳蜗植入有八个电极,每个编码一个曲调,为动物的耳朵。作者重复任务,但这一次,研究者刺激电极时,动物会听到的曲子搭配食物奖励。

优化培训

作者报道,老鼠都学会了区分音乐提供奖励和那些没有经过15天。研究人员注意到,LC神经元的活动增加当动物正确回应曲调和减少时戳随机和犯错误。

虽然信用证不是听觉系统的一部分,它供应系统与神经递质去甲肾上腺素,提高警觉;信用证也有作用,认知,学习,记忆,和关注。当LC释放去甲肾上腺素在整个听觉系统和大脑的学习和关注电路,这加快了学习和听觉信号的处理。

在另一项测试中,作者在一群老鼠和刺激LC在另一组没有。动物没有刺激了九天执行任务,而那些刺激LC学三天。Froemke感到惊讶多么强大LC是在帮助动物使用人工耳蜗。“每一个动物有一个植入学会做的很好。”

人之路

研究人员警告说,刺激LC在人类可能是危险的。该地区将信号发送给许多大脑区域,调节“战斗或逃跑”的反应。刺激LC的人”会提高血压和心率,诱发其他自主反应”,格雷姆·克拉克说,格雷姆的耳鼻喉科专家克拉克学院墨尔本大学,澳大利亚,谁先开发了多通道人工耳蜗在1970年代。“我们将不得不做一系列的实验证明它是值得去做的事情。”

但也有其他方法来进行大脑回路使用设备,如引入在耳蜗神经递质水平,更安全,克拉克说。

和在未来,工具,使用技术来提高听觉感知可能会连接到一个人工耳蜗,人们可以用它来训练自己,Froemke说。