Результаты, изданные 5 февраля в рецензируемом журнале Neuron, могут привести к лечениям людей с потерей слуха или звоном в ушах, сказал Патрик Кэнолд, адъюнкт-профессор биологии в UMD, который сотрудничал с Эй-Kyoung Ли, адъюнкт-профессором нейробиологии в JHU, чтобы проводить исследование.«Там немного находится на одном уровне взаимосвязанности чувств в мозгу, что мы разоблачающие здесь», сказал Кэнолд.«Мы можем, возможно, использовать это, чтобы принести пользу нашим усилиям возвратить потерянный смысл», сказал Ли. «Временно предотвращая видение, мы можем быть в состоянии затронуть взрослый мозг, чтобы изменить схему, чтобы лучше обработать звук».
Кэнолд объяснил, что есть ранний «критический период» для слушания, подобен более известному критическому периоду для видения. Слуховая система в мозгу очень маленького ребенка быстро изучает свой путь вокруг его звуковой среды, становясь самой чувствительной к звукам, с которыми это чаще всего сталкивается. Но как только тот критический период проходит, слуховая система не отвечает на изменения в звуковой гамме человека.
«Поэтому мы не можем услышать определенные тоны на китайском языке, если мы не выучили китайский язык как дети», сказал Кэнолд. «Это также, почему дети проверены на слушание дефицитов и визуальных дефицитов рано. Вы не можете зафиксировать его после критического периода».Kanold, эксперт по тому, как мозговой звук процессов, и Ли, эксперт по тем же самым процессам в видении, думали взрослый мозг, могли бы быть гибкими, если бы это было вынуждено работать через чувства, а не в одном смысле.
Они использовали простую, обратимую технику, чтобы моделировать слепоту: они разместили взрослых мышей с нормальным видением и слышащий в полной темноте в течение шести – восьми дней.После того, как взрослые мыши были возвращены к нормальному светло-темному циклу, их видение было неизменно. Но они слышали намного лучше, чем прежде.
Исследователи играли серию тонов с одним примечанием и проверили ответы отдельных нейронов в слуховой коре, части мозга, посвященного исключительно слушанию. Определенно, они проверили нейроны в среднем слое слуховой коры, которая получает сигналы от таламуса, части среднего мозга, который действует как распределительный щит для сенсорной информации. Нейроны в этом слое слуховой коры, названной thalamocortical слоем получателя, как обычно думали, не были покорны во взрослых.Но команда нашла, что для мышей, которые страдали от моделируемой слепоты, которую действительно, на самом деле, изменяли эти нейроны.
У мышей, размещенных в темноту, проверенные нейроны стреляли быстрее и важно когда тоны игрались, были более чувствительными, чтобы успокоить звуки и могли отличить звуки лучше. Эти мыши также развивали больше синапсов или нервные связи, между таламусом и слуховой корой.
То, что изменения произошли в коре, продвинутый сенсорный центр обработки, структурированный о том же самом пути у большинства млекопитающих, предполагает, что гибкость через чувства – фундаментальная черта мозгов млекопитающих, сказал Кэнолд.«Это делает меня надеющимся, что мы видели бы его у более высоких животных также», включая людей, сказал он. «Мы не знаем, сколько дней человек должен был бы быть в темноте, чтобы получить этот эффект, и будут ли они готовы сделать это. Но мог бы быть способ использовать мультисенсорное обучение исправить некоторые сенсорные проблемы обработки в людях».
Мыши, которые страдали от моделируемой слепоты в конечном счете, вернулись на нормальное слушание после нескольких недель в нормальном светло-темном цикле. В следующей фазе их пятилетнего исследования Кэнолд и Ли планируют искать способы сделать сенсорные улучшения постоянными, и на время забыть отдельные нейроны, чтобы изучить более широкие изменения в пути мозговые звуки процессов.