老鼠研究揭示了为什么爷爷在嘈杂的节日聚会中听力困难

为了寻找与年龄相关的听力损失中大脑如何工作的答案，约翰·霍普金斯大学医学研究人员说，他们发现年老的老鼠在环境噪音中“关闭”某些活跃的脑细胞的能力不如年轻的老鼠。结果，他们说，创造了一个“模糊”的声场，使大脑难以专注于一种类型的声音——比如口语——并过滤掉周围的“噪音”。

长期以来，科学家们一直认为，与年龄相关的不可避免的听力下降与内耳中的毛细胞随着时间的推移而受损或破坏有关。

但约翰·霍普金斯大学的研究人员表示，他们的新研究于12月7日在《纽约时报》上发表神经科学杂志，表明大脑与这种情况有很大关系，并且通过重新训练大脑来抑制疯狂放电的神经元，有可能治疗这种听力损失。

“听觉不仅仅是耳朵，”他说Patrick Kanold博士约翰霍普金斯大学和医学院的生物医学工程教授。Kanold指出大多数人在65岁以后都会经历某种程度的听力损失比如在酒吧或餐馆里听不清单独的谈话。

Kanold和他的团队记录了12只老年小鼠(16-24个月大)和10只年轻小鼠(2-6个月大)听觉皮层大脑区域8078个脑细胞或神经元的活动。

首先，研究人员训练老鼠在听到音调时舔水管。然后，在播放“白噪音”的背景下进行同样的练习。

在没有环境噪音的情况下，年老的老鼠和年轻的老鼠在听到声音时一样舔水管。

当研究人员引入白噪音时，总的来说，老年小鼠在检测音调和舔嘴方面比年轻小鼠差。

此外，年轻的老鼠倾向于在音调开始或结束时舔壶嘴。年长的老鼠在音调提示开始时舔它，但在音调出现之前也会舔，这表明它们认为音调是存在的，而实际上并没有。

接下来，为了观察听觉神经元在听力测试中的直接表现，研究人员使用了一种叫做双光子成像的技术来窥视老鼠的听觉皮层。这项技术使用荧光来同时识别和测量数百个神经元的活动。

在正常情况下，当大脑回路在周围噪音的存在下正常工作时，当老鼠听到音调时，一些神经元的活动增加，同时，其他神经元受到抑制或关闭。然而，在大多数老年小鼠中，这种平衡倾向于拥有大部分活跃的神经元，而当在嘈杂的背景下播放音调时，本应关闭的神经元却没有这样做。

此外，研究人员发现，就在音调提示之前，老年小鼠的神经元活动是年轻小鼠的两倍，尤其是雄性小鼠，这导致动物在音调开始前舔壶嘴。

Kanold说，造成这一结果的一个可能原因是，“在老年小鼠中，大脑可能会‘放电’，或者表现得好像有音调存在，但实际上并没有。”

有环境噪音的实验还显示，年轻小鼠的活跃神经元与非活跃神经元的比例发生了变化，而老年小鼠的活跃神经元总体上更一致。因此，年轻的老鼠可以抑制环境噪音对神经活动的影响，而年老的老鼠则不能，研究人员说。

“在老年动物中，环境噪音似乎使神经元活动更加‘模糊’，破坏了区分单个声音的能力，”Kanold说。

从好的方面来看，Kanold认为，由于哺乳动物的大脑具有灵活的学习潜力，它可以被“教”来解决包括人类在内的老年动物的模糊问题。

他说:“也许有办法训练大脑在杂音中专注于单个声音。”

Kanold指出，需要更多的研究来精确地绘制无法关闭某些神经元与环境声音中的听力损失之间的联系，包括所涉及的大脑回路以及它们如何随着年龄的变化，以及雄性和雌性动物之间的潜在差异。

参考:王晓明，王晓明，王晓明。老年小鼠听觉皮层群体相关性调节的降低与听觉检测性能的下降有关。J >．2022年,42(49):9278 - 9292。doi:10.1523 / jneurosci.0955 - 22.2022

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