Szumy uszne, warunek, w którym jednostki postrzegają dzwonki lub brzęczący dźwięk przy braku zewnętrznego źródła, wpływa na znaczną część globalnej populacji. Wielu cierpiących twierdzi, że zakłócił sen, ale dokładny związek między szumami usznymi a snem pozostał nieuchwytny. Znaczące badanie prowadzone przez dr Linusa Milinskiego i dr Victoria M. Bajo z University of Oxford rzuca nowe światło na to połączenie. Ich praca, opublikowana w recenzowanym czasopiśmie PLOS One, przedstawia ważne ustalenia dotyczące aktywności mózgu związanej z szumami usznymi, która odnosi się do sygnałów elektrycznych w mózgu, które kontrolują funkcje, takie jak słuch i percepcja, wpływa sen w badaniu zwierząt z wykorzystaniem fretek.
Naukowcy wykorzystali niewielką grupę dorosłych fretek narażonych na łagodny uraz hałasu, aby indukować objawy szumu w uszach. Wykorzystali wiele badań behawioralnych szumu usznego, które oceniają zdolność zwierząt do wykrywania ciszy, której brak jest silnym wskaźnikiem szumu w uszach. Zespół uzyskał wskaźniki szumu usznego przed i nawet pół roku po ekspozycji na hałas. Ponadto przeprowadzono zapisy sprawdzające zdrowie szlaku słuchu od ucha do mózgu w celu zbadania integralności układu słuchowego. Wyniki ujawniły trwałe, specyficzne dla częstotliwości deficyty w przetwarzaniu słuchowym-które opisują, w jaki sposób analizuje sygnały dźwiękowe z uszu-podobnie jak trwałe oznaki szumu usznego, co sugeruje uporczywe upośledzenie słuchu i szorstko szumu w uszach.
Co najważniejsze, w badaniu zbadano zarówno sposób, w jaki sen zmienił się u zwierząt, gdy rozwinęły się szum w uszach, jak i jak wzorce aktywności mózgu związane z szumami usznymi były modulowane przez sen i czuwanie. Dane dotyczące aktywności behawioralnej i mózgu wykazały, że fretki doświadczające szumu usznego wykazywały również zakłócone wzorce snu, ze zwiększonymi epizodami budzi i zmienionymi wzorami snu podczas głębokiego snu, potwierdzając możliwość zakłócania snu. Jednak neuronowe markery szumu w uszach wydawały się znacznie zmniejszone podczas snu, co sugeruje, że sen może tymczasowo hamować postrzeganie słuchu fantomowego. „Chociaż szum w uszach może zakłócać sen, nasze odkrycia wskazują, że aktywność mózgu zależna od stanu snu może również modulować wzorce neuronowe związane z szumami usznymi, co może mieć wpływ na opracowanie interwencji opartych na snu”, wyjaśnił dr Milinski.
Nagrania fali mózgowej badania, które śledzą aktywność elektryczną mózgu w celu oceny stanów snu i budzenia, a także odpowiedzi mózgu na bodźce, podkreśliły, że reakcje neuronalne na dźwięk różniły się na różnych etapach czuwania i snu. Potencjały wywołane słuchem były najbardziej wyraźne podczas przebudzenia i szybkiego snu ruchu gałek ocznych oraz zmniejszone podczas snu nie gwałtownego ruchu gałek ocznych. Rodzi to możliwość, że nadpobudliwość nerwowa związana z szumami uszna, która napędza reakcję na bodźce, może nie być jednolita we wszystkich stanach mózgu i że sen może oferować naturalne, choć tymczasowe, łagodzenie objawów. Rzeczywiście, gdy fretki rozwinęły się szum w uszach, wskaźniki nadpobudliwości nerwowej były rozległe podczas czuwania, ale znacznie mniej wyraźne lub nawet nieobecne podczas snu. „Szczególnie intrygujące jest to, że sygnatury nerwowe szumu usznego wydają się mniej aktywne podczas snu, wskazując na możliwy mechanizm bramkowania, proces w mózgu, który kontroluje sygnały, osiągają świadomość i który może odgrywać rolę w łagodzeniu postrzegania fantomowych dźwięków” – zauważył dr Bajo.
Odkrycia dr Milinskiego, dr Bajo i współpracowników otwierają nowe możliwości potencjalnych metod leczenia. Jeśli sen zmniejszy aktywność mózgu związaną z szumami usznymi, interwencje mające na celu zwiększenie jakości snu mogą być korzystne dla osób cierpiących na przewlekłe szum w uszach. Przyszłe badania mogą zbadać strategie farmakologiczne lub behawioralne, które wykorzystują naturalną modulację aktywności mózgu związanej z szumami usznymi. Naukowcy podkreślają, że konieczne są dalsze badania w celu ustalenia, czy podobne mechanizmy istnieją u ludzi i jak można je wykorzystać do celów terapeutycznych.
Jednak poprzez wykazanie dynamicznej interakcji między szumami usznymi a stanami snu, badania te już dostarczają intrygującego wglądu w neurofizjologiczne podstawy szumu w uszach. Ponieważ sen wydaje się odgrywać rolę w zmniejszaniu nasilenia aktywności mózgu związanej z szumami usznymi, odkrycia te stanowią obiecujący kierunek przyszłych badań neuronauki.
Referencje dziennika
Milinski L., Nodal FR, Emmerson MKJ, King AJ, Vyazovskiy VV, Bajo VM „Aktywność wywołana korowa jest modulowana przez stan snu w modelu szorstowodatakowatrowym fretek. Badanie międzyfazowe. ” PLOS ONE, 2024; 19 (12): E0304306. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0304306
O autorach
Linus Milinski Zyskał swój BSC i MSC w biologii i neuronauki na Uniwersytecie Georg-August w Göttingen w Niemczech, badając przetwarzanie dźwięku podczas snu. Uzyskał doktorat na University of Oxford, badając, w jaki sposób patologiczna i spontaniczna aktywność mózgu, zwłaszcza szum w uszach, oddziałuje z naturalnymi procesami snu i regulacją snu. Obecnie na Departamencie Physiologii, Anatomii i Genetyki Uniwersytetu Oksfordzkiego, Sir Jules Thorn Sleep and Cocadian Neuroscience Institute (SCNI) i Kavli Institute for Nanoscience Discovery, jego badania koncentrują się na tym, jak obwody nerwowe w ogrodzonej kory z kory mózgowej i nagromadzeniu presji snu.
Victoria M. Bajo jest profesorem neuronauki na Uniwersytecie w Oksfordzie, badając obwody nerwowe zaangażowane w uwagę słuchową, przetwarzanie sensoryczne i plastyczność. Jej badania koncentrują się na zejściu szlaków korowych, które kształtują postrzeganie słuchu. Wykazała, że usunięcie określonych neuronów korowofugalnych zakłóca percepcję skoku, podczas gdy wyciszenie neuronów korowych upośledza adaptację do zmian słuchowych. Bada także interakcje między modalnymi, ujawniając, w jaki sposób stymulacja wąsy tłumi aktywność wywołaną dźwiękiem w korze słuchowej. Innym głównym celem jej pracy jest szum w uszach, fantomowe postrzeganie słuchowe wpływające na 1-3% populacji. Jej zespół bada swój wpływ na zrozumiałość mowy i oddziaływanie snu i szumu usznego. Jej prace rozwija się zrozumienie plastyczności słuchowej, przetwarzania sensorycznego i potencjalnych zabiegów szumu usznego i zaburzeń związanych z słuchem.
Fernando R. Nodal Uzyskał doktorat z neuronauki na University of Salamanca w Hiszpanii, następnie przeprowadził się do Oksfordu jako unijny członek Marie Curie, aby współpracować z prof. AJ Kingiem nad rozwojem reprezentacji przestrzennych w Superior Colliculus. Od tego czasu bada różne aspekty postrzegania słuchu poprzez połączenie technik behawioralnych, elektrofizjologicznych i anatomicznych. Jednym z jego głównych zainteresowań jest zależna od doświadczenia plastyczności neuronowej. Plastyczność neuronowa sensoryczna stanowi podstawę naszej stabilnej percepcji w stale zmieniających się sytuacjach lub po zmienionych wkładach sensorycznych, np. Jednostronne ubytek słuchu, chociaż procesy nieprzystosowawcze mogą powodować postrzeganie fantomów, takie jak szum w uszach.
Matthew KJ Emmerson był studentem medycyny na University of Oxford, który miał miejsce badawcze w laboratorium słuchowym w Wydziale Fizjologii, Anatomii i Genetyki, gdzie przeprowadzono jego ostatni projekt badawczy programu wyróżnienia nad szumami usznymi i snem. Teraz pracuje jako lekarz w Royal Berkshire Hospital, Reading, Wielka Brytania.
Andrew King jest głównym dyrektorem naukowym, profesorem neurofizjologii i dyrektorem Centrum Integracyjnej Neuronauki na Wydziale Fizjologii, Anatomii i Genetyki na University of Oxford. Studiował fizjologię w King’s College London i uzyskał doktorat od MRC National Institute for Medical Research. Oprócz zaklęcia jako wizytujący naukowiec w Eye Research Institute w Bostonie, od tego czasu pracował na University of Oxford, gdzie jego badania były wspierane przez stypendia z Science and Engineering Research Council, Lister Institute of Preventive Medicine i Wellcome Trust. Badania Andrew wykorzystują kombinację eksperymentalnych i obliczeniowych podejść do zbadania, w jaki sposób mózg słuchowy dostosowuje się do szybko zmieniających się statystyk, które charakteryzują prawdziwe pejzaż brzucha, integruje inne sygnały sensoryczne i motoryczne oraz uczy się zrekompensować zmienione dane wejściowe wynikające z upośledzenia słuchu. Jest laureatem nagrody Wellcome in Physiology, członkiem Królewskiego Towarzystwa, Akademii Nauk Medycznych i Fizjologicznego Towarzystwa, i jest starszym redaktorem Elife.
Vladyslav Vyazovskiy Ukończył Kharkiv National University na Ukrainie w 1997 roku, aw 2004 r. Otrzymał stopień doktora na University of Zurych. Po stanowiskach doktorantowych i wykładowców na University of Wisconsin-Madison i Surrey University, dołączył do Department of Fizjology, Anatomy and Genetics (DPAG) na University of Oxford w 2013 r. Jako starszy pracownik badawczy, zanim został profesorem nadzwyczajnym neuroscience w 2015 r. I profesor fizjologii snu w 2021 r. Jules Thorn Sleep and Cocadian Neuroscience Institute (SCNI) i Kavli Institute for Nanoscience Discovery. Vladyslav Vyazovskiy jest wiceprezesem European Sleep Research Society i dyrektorem studiów podyplomowych w DPAG. Jego zainteresowania badawcze obejmują neurobiologię snu i odrętwienia, starzenie się, zachowanie, neurofarmakologię i mechanizmy oscylacji mózgu podczas budzenia się i snu.
