Ученые получили новые данные о том, как работают слуховые клетки
Старые представления о том, как работает слух, поставило под сомнение исследование, выполненное учеными из Университета Линчёпинга, Швеция, и Университета здоровья и науки штата Орегон, США, сообщает 23 сентября сайт новостей медицины и здравоохранения Medical Xpress со ссылкой на пресс-службу Университета Линчёпинга, Швеция.
Исследование шведских и американских ученых позволит разработать более совершенные кохлеарные имплантаты, которые вернут слух слабослышащим людям.
Человек существо социальное, и человеческое общение во многом зависит от восприятия различных звуков, среди которых важнейшие — это звуки речи.
Воспринимаемый ушами звук передается барабанной перепонкой во внутреннее ухо, устроенное в форме спирали и получившее поэтому название «улитка». В улитке расположены чувствительные к звуку наружные и внутренние волосковые клетки.
Под воздействием звуковых волн «волоски» внутренних волосковых клеток изгибаются и посылают через нервные пути сигнал в мозг, который интерпретирует услышанный звук.
Ранее считали, что каждая сенсорная клетка улитки настроена на свою собственную «оптимальную частоту» (показатель количества звуковых волн в секунду). То есть, если сенсорная клетка имеет оптимальную частоту 1000 Гц, то она гораздо слабее реагирует на более низкие или более высокие звуки. И такая функциональность характерна для всей поверхности улитки.
Однако исследование шведских и американских ученых показало, что сенсорные клетки, «настроенные» на звуки ниже 1000 Гц, которые принято называть низкочастотными, работают иначе, а в этой области лежат гласные звуки человеческой речи.
Профессор кафедры биомедицинских и клинических наук Университета Линчёпинга Андерс Фридбергер рассказал:
«Наше исследование показывает, что многие клетки внутреннего уха одновременно реагируют на низкочастотный звук. Мы считаем, что это облегчает восприятие низкочастотных звуков, поскольку мозг получает информацию от многих сенсорных клеток одновременно».
Ученые считают, что такая конструкция нашей слуховой системы делает ее более надежной — если будут повреждены некоторые сенсорные клетки, то останется еще много других, которые пошлют нервные импульсы в мозг.
Кроме гласных звуков человеческой речи в низкочастотной области лежат также многие музыкальные звуки. Так, средняя нота до на фортепиано звучит с частотой 262 Гц.
Полученные учеными результаты исследований могут стать важными для разработки новых способов помощи людям с тяжелыми нарушениями слуха, успешным методом лечения которых является использование кохлеарного имплантата — протеза, электроды которого помещаются в улитку.
«Конструкция современных кохлеарных имплантов основана на предположении, что каждый электрод должен давать нервную стимуляцию только на определенных частотах таким образом, чтобы скопировать по возможности всё так, как ранее считалось работают функции нашей слуховой системы» — поясняет Андерс Фридбергер и добавляет:
«Мы предполагаем, что изменение метода стимуляции на низких частотах будет более похоже на естественную стимуляцию, и таким образом слух пациента должен улучшиться».
В настоящее время свою задачу исследователи видят в изучении путей применения новых знаний на практике. Один из проектов ученых основан на новых методах стимуляции низкочастотных зон улитки.
Свои результаты команда получила, проводя эксперименты на улитке уха морских свинок, чей слух в низкочастотной области подобен человеческому. Материалы исследования были представлены в статье «Лучшие частоты и временные задержки одинаковы в низкочастотных областях улитки морской свинки», опубликованной 23 сентября в журнале Science Advances.
