시끄러운 소음이 청력을 변화시키는 방법
사진 크레딧 : 벤 후스 만 (CC by 2.0)

우리의 현대 세계는 시끄 럽습니다. 자동차 나 비행기에 앉아 있거나 영화 미리보기를 보면서 우리는 소리에 시달립니다. 그 소음이 우리 귀인 민감한 마이크를 손상시키지 않을 때에도 우리의 청각 시스템은 끊임없이 활성화됩니다. 이것의 결과는 무엇입니까?

소음이 문제가되는 한 가지 이유는 그것이 이명과 관련되어 있다는 것입니다. 귀울림이나 귀울림은 매우 흔히 발생합니다. 인구의 10 %의. 어떤 사람들에게는 일상 생활을 방해 할 정도로 심각 할 수 있습니다.

울리는 느낌은 뇌에서 시작된 것처럼 보입니다. 귀에 있지 않다. . 그러나 그 잘못된 활동은 어디에서 시작합니까? 그리고 그것을 막을 수있는 방법이 있습니까? 기원을 결정할 수 있다면 이명을 예방하거나 치료할 수있는 방법을 찾는데 도움이 될 수 있습니다.

청각 시스템이 시끄러운 소리를 다루는 방법을 이해하는 것은 큰 영향을 미칩니다. 우리 모두는 정기적으로 큰 소리에, 때로는 오랜 시간 동안 노출되기 때문입니다.

나는 귀에서의 활동이 뇌에 들어가는 첫 번째 장소를 연구하는 연구원입니다. 우리 학생들과 저는 이러한 질문에 관심을 가지게되었습니다. 왜냐하면 청각 시스템이 시끄러운 환경을 다루는 방법에 대해 오랫동안 궁금해했기 때문입니다.


내면의 구독 그래픽


시냅스를 달리다.

시끄러운 소음이 청력 과정의 필수 구성 요소를 고갈시킬 것으로 예상했습니다. 그 필수 구성 요소는 신경 세포 사이의 연결에 위치하고 있습니다. 시냅스. 청력에서 시냅스는 귀의 소리에 관한 정보를 뇌에 전달하는 중요한 게이트 키퍼입니다. Synapses는 한 세포의 전기적 충격으로 인해 신경 전달 물질이라고하는 화학 물질이 거의 방출되지 않아 시냅스에서 다음 세포에서 전기적 변화를 일으키는 경우 작동합니다.

신경 전달 물질의 패킷은 보충 될 때까지 약간의 시간이 걸립니다. 즉, 귀의 정보를 담은 뇌 세포가 매우 활동적이라면 신경 전달 물질이 고갈되어 뇌에서 목표물을 활성화시킬만큼 충분하지 못해 신호가 사라질 수 있습니다.

이것은 신호가 시냅스가 보충 할 수있는 것보다 더 빨리 발생할 때 특히 중요한 문제입니다. 청각 시스템에있는 세포의 경우 이것은 특히 심각한 소리가 들릴 때 가장 빠른 활동 속도를 경험하기 때문에 실제 문제 일 수 있습니다.

우리의 시냅스가 신경 전달 물질을 다 쓸 수 없다면 우리는 어떻게 큰 소리로 계속 듣는가?

시끄럽게 적응

이를 탐구하기 위해 약 1 주일 동안 큰 환경에서 마우스를 넣습니다. 소음은 헤어 드라이어만큼 컸으며 귀를 크게 손상시키지 않고 청각 시스템을 작동시킬 정도로 충분했습니다.

이번 주말에 우리는 귀에서 뇌로 신호를 전달하는 청각 신경에 의해 형성된 시냅스의 변화를 관찰했습니다. 시냅스가 변경됨 신경 전달 물질이 급속히 고갈되는 일반적인 상황에서 전혀 고갈되지 않습니다.

시냅스는 또한 더 커져서 신경 전달 물질의 축적량을 증가시킵니다. 이러한 변화는 활동 수준이 높을 때 시냅스가 신경 전달 물질을 다 써 버리는 것을 막을 수 있습니다. 실제로 우리는 소음 노출 후에 신경 충동이 시냅스를 통해 전달되는 성공을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 보통 시냅스를 통과하지 못하는 경우가 종종 있습니다.

운동에 적응하는이 아이디어는 운동 후에 근육이 어떻게 커지게되는지와 같이 익숙합니다. 그러나 뇌의 시냅스가 그들의 활동을 감지한다는 것도 알려지지 않았습니다. 이것은 어떻게 작동하는지 많은 질문을 제기합니다.

이러한 변화는 동물이 시끄러운 소리를내는 동안 유익한 것처럼 보이지만 정상적인 조용한 상태로 돌아온 후에는 어떻게됩니까? 우리는 마우스가 조용한 상태로 돌아 왔을 때 시냅스가 정상으로 돌아 왔음을 발견했지만, 이것은 몇 시간 또는 며칠이 걸리는 것처럼 보입니다.

따라서 조용한 환경으로 돌아온 직후에 시냅스가 과도하게 준비되어 정상과 같이 신경 전달 물질이 고갈되지 않습니다. 이것은 뇌에서 청각 신경 표적의 과다 활성화를 일으킬 수 있는데, 이는 소리가없는 경우에도 소리로인지 될 수 있는데, 이는 이명입니다.

내 자신의 경험은 긴 비행기 또는 자동차 여행 후 내 이명이 악화된다는 것입니다. 한 가지 가능성은 시냅스가 시끄러운 소리 조건에 적응하고있어 여행이 끝난 후에 과다 활동을 일으키는 것입니다. 제한된 소음 노출로 인해 이명이 생기는 것을 확인하기 위해 Micheal Dent와 실험실과의 협업을 시작했습니다. 이들은 생쥐의 청력 능력에 대한 전문가이기 때문입니다. 생쥐에서 이러한 연구는 우리가 인간의 이명에 대한 인식 할 수없는 위험 요소인지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

조용함에 적응하기

이 연구는 또한 우리에게 궁금증을 안겨주었습니다 : 시끄러운 소리가 시냅스 변화를 일으키는 경우, 소리의 감소는 어떻습니까? 작은 아이들은 일반적으로 경험합니다. 소리의 감소왜냐하면 그들의 약 절반이 귀 감염을 경험하기 때문에, 보통 첫 2 년 동안. 귀 감염은 고막 뒤에서 액체가 쌓이면서 귀의 외부 부분에서 내부로 들어가는 비즈니스 끝까지 도달하는 소리의 능력을 저하시킵니다.

일부 어린이에게는 소리가 나는 박탈이 장기간에 걸쳐 초래할 수있는 문제가 있습니다. 처리 언어.

우리는 쥐의 청각 신경 시냅스가 그들의 귀가있을 때 어떻게 영향을 받는지 조사하기 시작했습니다. 막힌. 흥미롭게도 우리는 소음이 발생한 것과 정반대의 것을 보았습니다. 일주일이 지나면 시냅스가 작아지고 신경 전달 물질 저장소가 줄어들어 정상보다 훨씬 더 고갈 될 수 있습니다.

우리는 이러한 변화가 효율성을 최대화하는 데 도움이된다고 생각합니다. 사용하지 않은 신경 전달 물질을 많이 사용하면 활동이 적어 낭비가되어 시냅스가 줄어들 수 있습니다. 또한, 낮은 활성도는 시냅스가 신호 전달 (bouts of signaling) 사이에서 최소한의 신경 전달 물질 저장소를 보충하는 데 더 많은 시간을 갖는다는 것을 의미합니다.

소음 노출이 끝나거나 귀가 뽑히면 시냅스가 정상으로 회복되었습니다. 그것은 좋은 소식 인 것처럼 보이지만 더 많은 실험을 통해 더 명확해질 수있는 작은 잔류 효과가 아직 있는지 확신 할 수 없습니다. 또한 여러 번의 소음 노출 또는 막힘으로 인해 잔류 효과가 누적 될 수 있습니다.

이것은 내가 내 자신의 가족에 대해 생각하게 만들었다. 딸이 어렸을 때 제 딸이 귀에 감염되기 쉬웠습니다. 몇 달마다 우리는 소아과 의사에게 가서 감염을 치료하기 위해 항생제를 처방하기 전에 고막 뒤에 액체가 눈에 띄게 축적 될 때까지 기다릴 것 같았습니다. 저항력을 유발하는 항생제의 남용에 대한 우려로 이는 이해할 수 있습니다.

그러나 이러한 에피소드가 발생할 때 우리는 청력 상실의 정도 또는 기간을 알기 위해 내 딸의 청력을 실제로 테스트하지 못했습니다. 이제 나는 그녀의 청각 신경 시냅스가 변하기 쉽다는 것을 안다. 이러한 변화가 영구적으로 일어 났습니까? 그녀가 언어 처리에 문제가 있다고 생각하지 않지만 청각 처리의 다른 측면에 대해 궁금합니다.

대화이 작품은 우리에게 청각 신경 시냅스에 대한 새로운 인식을 해줍니다. 그들은 정보를 신뢰할 수있게 전달하는 작업을 수행하는 기계로 생각되어 왔습니다. 이제 우리는 결국 일이 그렇게 간단하지 않다는 것을 압니다. 시냅스는 지속적으로 활동을 평가하고 성능을 최적화하고 절약하기 위해 스스로 조정합니다. 우리는 이러한 변화 또는 다른 시냅스에서의 그러한 변화가 이명 및 언어 처리에 장기적인 결과를 초래할 수 있다고 생각합니다.

저자에 관하여

Matthew Xu-Friedman, 생물학 부교수, 뉴욕 주립 대학 버팔로 대학교

이 기사는 원래에 게시되었습니다. 대화. 읽기 원래 기사.

관련 도서 :

at 이너셀프 마켓과 아마존