摘要：一项新研究表明，大脑通过向耳蜗发送信号来帮助调节耳朵对声音的敏感度，这有可能为耳鸣和听觉过敏等疾病带来治疗。研究人员利用先进的成像技术观察了清醒小鼠的实时耳蜗活动，揭示了大脑如何补偿听力损失。

一项新研究表明，大脑通过向耳蜗发送信号来帮助调节耳朵对声音的敏感度，这有可能为耳鸣和听觉过敏等疾病带来治疗。研究人员利用先进的成像技术观察了清醒小鼠的实时耳蜗活动，揭示了大脑如何补偿听力损失。

南加州大学凯克医学院的研究人员与德克萨斯州休斯顿贝勒医学院合作，利用尖端成像工具研究小鼠内耳，得出可能有助于治疗听力障碍的发现。

《神经科学杂志》最近发表的一项研究表明，大脑可能通过向内耳结构耳蜗发送信号来帮助调节耳朵对声音的敏感度并补偿听力损失。这一发现可能为治疗诸如听觉过敏（日常声音变得令人不舒服的响度）和耳鸣（一种在没有外部来源的情况下以铃声、嗡嗡声或其他幻觉声音为特征的疾病）等具有挑战性的听力障碍的新疗法铺平道路。

这项研究得益于一种突破性的成像工具，它使研究人员首次能够捕捉到清醒动物耳蜗的实时图像。

耳蜗利用感觉毛细胞检测空气中的声波，然后将其转换为大脑可以处理的电信号。大多数耳蜗神经将信息从耳蜗传送到大脑，但约有 5% 的耳蜗神经会向相反方向发送信号：从大脑传送到耳蜗。这些纤维的确切作用一直是个谜，因为研究人员一直在努力测量人类或动物在清醒时耳蜗的活动。

为了改变这一现状，南加州大学凯克医学院的研究人员与德克萨斯州休斯顿的贝勒医学院合作，开发出一种观察内耳活动的新方法，即采用一种名为光学相干断层扫描 (OCT) 的成像技术，这种技术在眼科诊所广泛用于扫描视网膜以检测青光眼和黄斑变性等疾病。OCT 使用光波扫描组织并创建 3D 图像，类似于超声波从声波创建图像的方式。通过这种方法，研究人员可以实时捕捉耳蜗活动的图像。

“OCT 让我们能够通过耳道、耳膜和骨头观察耳蜗，并测量其工作情况，而且是无创且无痛的，”凯克医学院耳鼻咽喉头颈外科教授兼主任、Leon J. Tiber 和 David S. Alpert 医学讲座教授 John Oghalai 医学博士指出：“这项技术令人兴奋的地方在于，它让我们能够实时研究大脑如何控制耳蜗。”

利用这一工具，Oghalai 及其团队（包括联合负责人 Patricia Quiñones[Oghalai 实验室的研究员]、Brian E. Applegate[凯克医学院耳鼻咽喉头颈外科教授]和 Matthew J. McGinley[贝勒医学院助理教授]）发现，在健康小鼠中，耳蜗活动在短期内不会发生变化。但在患有遗传性听力损失的小鼠中，耳蜗功能增强，这表明大脑正在增强耳蜗的敏感性以应对长期听力损失。

关于从大脑向耳蜗发送信号的神经（称为“传出”纤维）的一种主流理论是，它们在短期内控制耳蜗对声音的反应，类似于我们的瞳孔的工作方式。强光会使瞳孔收缩，而压力会使瞳孔扩张。耳蜗会以类似的方式运作吗？

为了探究耳蜗是否对短期刺激有反应，研究人员使用 OCT 测量了小鼠的耳蜗活动。同时，他们通过测量瞳孔大小的变化来追踪小鼠不断变化的大脑状态。随着大脑状态的变化，耳蜗活动保持不变，这表明内耳不会在短期内调节听力。

接下来，研究人员对小鼠进行基因改造，使其中负责将信息从内耳传递到大脑的神经（“传入”纤维）失效，从而导致听力丧失。通过 OCT，他们发现耳蜗正在加班工作以进行补偿。

“随着人类年龄的增长，我们的毛细胞会逐渐死亡，我们的听力也会开始下降。这些发现表明，大脑可以向剩余的毛细胞发送信号，本质上是告诉它们调高音量，”Oghalai 说，他也是南加州大学维特比工程学院的生物医学工程教授。

下一步是进行临床试验，测试阻断传出纤维的药物，这可以降低听觉过敏患者的音量，也可能有助于解决耳鸣问题。

OCT 还有望改善听力障碍的诊断和治疗。现在 Oghalai 的团队已经将 OCT 应用于清醒小鼠的耳蜗成像，他们正在一项由 NIH 资助的新研究中测试该工具的一个患者版本。

该技术最终可以让服务提供商根据生理情况而不是仅仅根据听力检查的表现来诊断听力问题，并根据个人需求定制治疗方案。

Oghalai 强调：“这是我们研发能够检查患者耳朵、找出问题所在并进行治疗的工具的第一步。”

这项工作得到了美国国家耳聋和其他交流障碍研究所 [R01 DC014450、R01 DC013774、R01 DC017741、R25 DC019700、R21 DC019209、R01 DC017797]、美国国家生物医学成像和生物工程研究所 [R01 EB027113] 和凯克医学院院长研究学者项目的支持。

披露：John Oghalai 和 Brian Applegate 是 AO 技术的创始人，他们的目标是将内耳成像技术转化为临床用途。

参考文献：“内侧橄榄耳蜗传出通路增强耳蜗放大以应对听力损失”，作者：Patricia M. Quiñones、Michelle Pei、Hemant Srivastava、Ariadna Cobo-Cuan、Marcela A. Morán、Bong Jik Kim、Clayton B. Walker、Michael J. Serafino、Frank Macias-Escriva、Juemei Wang、James B. Dewey， Brian E. Applegate、Matthew J. McGinley 和 John S. Oghalai，2025 年 2 月 20 日，神经科学杂志。DOI：10.1523/JNEUROSCI.2103-24.2025

来源：康嘉年華