Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Разработана новая методика восстановления утраченного слуха

Разработана новая методика восстановления утраченного слуха

24 октября 2018


В Университете Рочестера (URMC) разработана принципиально новая схема для возвращения утраченного слуха. Результаты исследований стали достоянием общественности 15 октября 2018 года. Группа ученых в информационном ресурсе «European Journal of Neoroscience» поделилась выводами о том, что разрушенные с годами или поврежденные фрагменты внутреннего уха, модифицирующие звук в электрический сигнал, можно реанимировать. Восстановление сенсорной чувствительности волосковых клеток улитки способно в любом возрасте вернуть утраченное восприятие звука, вместе с возобновлением работы кортиевого органа.

Тугоухость, низкий порог чувствительности аудио сигналов, стал для людей старшего возраста недугом, с которым многие покорно смирились. По статистике, в США среди больных, имеющих проблемы со слухом, насчитывается около 30 млн человек. В каждом конкретном случает уровень проблем и глубина поражений индивидуальны, но ощущение беспомощности перед этим явлением присуще в любом состоянии. В биологической науке существует неопровержимый факт того, что животные из разряда птиц, рыб и лягушек имеют внутренние резервы для самовосстановления слухового канала восприятия окружающего мира.

Исследователь этой проблемы, доктор философии, комментируя явление, называет звено млекопитающих в эволюционной цепочке животного мира белой вороной, из-за невозможности регенерации кохлеарного аппарата. Цзиньюань Чжанг — преподаватель кафедры биологии рочестерского Университета, называет позвоночных единственным видом, неспособным противостоять потере чувствительности репрезентативных каналов.

В 2012 году сотрудница и коллега Чжанга, Патриция Уайт провела сканирование рецепторов EGF (epidermal growth factor), определяющих эпидермальные условия роста. Эти чувствительные резонаторы влияют на активацию опорных клеток органов слуха у птиц. Под влиянием EGF возникает деление опорных клеток, что приводит к регенерации, путем возникновения новых сенсорных волосковых клеток. Патриция предположила, что схема процесса, происходящая у птиц, может сработать и в случае с млекопитающими. Автор предположения — доцент URMC и института Нейробиологии Дель Монте.

Наблюдая за процессом на примере мышей, исследователь отметила, что при постоянной выработке в кохлеарном аппарате организма грызунов EGF-рецепторов, это не становится стимулом восстановления чувствительных волосковых клеток. Причина этого явления, по ее мнению, может быть спрятана в эволюционных изменениях млекопитающих, после корреляции экспрессии внутриклеточных регуляторов проведения сигналов рецепторами EGF. Регуляция сигналов могла стать внутренней командой блокировки восстановления волосковых клеток.

Исследования ученых были направлены на поиски путей обхода данных блокировок для достижения стойкого эффекта регенерации волосковых клеток и их координированного взаимодействия с нервными окончаниями. Именно в сочетании этих двух процессов лежит путь восстановления слуха.

В свете этих знаний проводились исследования на базе Массачусетского центра уха и глаза. Группа перспективных ученых медицинской школы Гарварда теорию сочетанного взаимодействия EGF-рецепторов на регенерацию кохлеарного аппарата среди млекопитающих тщательно и подробно изучала на примере собственных разработок. Акцент внимания исследований был сосредоточен на специфическом целевом рецепторе (ERBB2), являвшимся частью кохлеарных опорных клеток. Целевое изучение анализировало различные схемы активации распространения сигнала EGF.

В ряде экспериментов выбирались раздражители, возбуждающие резонанс ERBB2. Среди первых были вирусы. Во второй группе исследовались образцы мышей, генетически модифицированных по признаку сверхэкспрессии в возбужденном ERBB2. Для создания подопытных животных использовались инкубаторы лабораторные. Третье направление тестировало два лекарственных средства, ранее доказавших свою способность повышать активность стволовых клеток, локализованных в глазах и поджелудочной железе, через активные сигналы ERBB2.

В результате проведенных опытов ученые обнаружили, что возбуждение путей сигнала ERBB2 является следствием каскадных клеточных явлений. Этот процесс запускает деление опорных клеток кохлеарного аппарата, что стимулирует следующее действие — активацию соседних стволовых клеток, способных впоследствии превращаться в разновидность волосковых сенсорных. Кроме стимуляции на воспроизведение волосковых клеток, события оказывают влияние на процесс взаимодействия новых регенерированных образований с нервными клетками.

Явление слуха — сложный многолинейный процесс, и его восстановление выходит далеко за рамки одноступенчатой причинно-следственной связи. Его проекция представляет собой целый слаженный комплекс клеточных событий.

Доктор Уайт, определяя последовательность восстановительных явлений, называет очередность проявлений этой схемы:

• регенерация сенсорики волосковых клеток;
• обеспечение их функциональности;
• восстановление резонанса восприятия звуковых сигналов;
• интеграция явлений восстановленного ощущения в нейронный ансамбль.

Исследования ученых позволили выявить несколько вариантов активизации сигнальных путей. Воздействие любым из них способно восстановить кохлеарную функцию, что станет началом обретения утраченного слуха.

Другая информация

12 декабря
Создана нейросеть, распознающая образы, попадающие в поле зрения человека

Российские ученые из лаборатории нейроробототехники МФТИ при содействии исследователей компании «Нейроассистивные технологии» разработали нейросеть, способную распознавать изображения, возникающие в человеческом мозге в тот момент, когда человек смотрит на какой-либо объект/объекты.

09 декабря
Ученые раскрыли цели проекта «Механика космического полета»

Данный проект был представлен в рамках конкурса на мегагранты и ориентировался не только на выполнение прямых задач проекта, но и на создание научной школы, в которой сохранятся все новые полученные знания в передовой области.

05 декабря
Ученые разработали первичный компактный сенсор глубины

Принцип работы первичного сенсора глубины сравнивают с восприятием окружающей среды пауков-скакунчиков.

02 декабря
Определена структура октамера серина

Устойчивость октамера серина может лечь в основу создания гомохиральных природных полимеров.

28 ноября
Получен discrete time crystal с помощью конденсата Бозе-Эйнштейна

Учёные разработали условия, при которых возможно создание кристалла в дискретном времени динамической системы, или discrete time crystal.

Вся информация