Wie das Ohr das Gehirn informieren kann, wenn das Hörvermögen beeinträchtigt ist

Ein Cochlea-Signal, dessen genaue Rolle seit seiner Entdeckung vor rund 70 Jahren unklar ist, gibt dem Gehirn wahrscheinlich Aufschluss darüber, ob das Ohr normal funktioniert oder nicht. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der Universität Linköping, Schweden.

Seine Ergebnisse sind ein wichtiger Teil des Puzzles, um zu erklären, was im Ohr bei durch schädlichen Lärm verursachten Hörschäden geschieht, und können langfristig zur Diagnose von lärmbedingten Hörschäden beitragen. Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Zelluläre und molekulare Biowissenschaften.

Wenn das Ohr lauten Geräuschen ausgesetzt ist, wie bei einem Konzert oder in einer lauten Umgebung, kann das Gehör vorübergehend beeinträchtigt sein. Wenn Sie wiederholt lauten Geräuschen ausgesetzt sind, kann dies zu dauerhaften Hörschäden führen.

Es gibt Untersuchungen, die darauf hinweisen, dass mehr als eine Milliarde junge Menschen Gefahr laufen, ihr Gehör zu schädigen, wenn sie über Kopfhörer und an Veranstaltungsorten laute Musik hören. Doch obwohl Lärmschäden eine der Hauptursachen für Hörstörungen sind, sind die genauen Mechanismen weitgehend unklar. Pierre Hakizimana von der Universität Linköping ist einer der Forscher, die herausfinden wollen, wie diese Schäden entstehen und ob sie verhindert werden können.

Das Innenohr oder die Cochlea hat etwa 15.000 Haarzellen. Wenn sie von Schallwellen getroffen werden, wandeln die Haarzellen die Schwingungen in elektrische Nervensignale um. Diese Signale werden an das Gehirn weitergeleitet, das sie interpretiert, und erst dann können wir den Ton hören.

Das Haarzellensignal besteht aus zwei Teilen, die als Wechselstrom und Gleichstrom bezeichnet werden. Das AC-Signal ist gut erforscht. Es gibt dem Gehirn Informationen über die Lautstärke und Frequenz des Tons, also wie hoch oder tief der Ton ist. Aber das Gleichstromsignal ist immer noch ein Rätsel. Seit seiner Entdeckung vor etwa 70 Jahren fragen sich Forscher, welche Funktion es haben könnte.

Bei der Messung der elektrischen Signale der Cochlea-Haarzellen fällt das Gleichstromsignal auf, da es eine leichte Verschiebung des Wechselstromsignals in positive oder negative Richtung verursacht. Verschiedene Studien zur Charakterisierung des Gleichstromsignals sind hinsichtlich seiner Polarität zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen gekommen. In der aktuellen Studie zeigt Pierre Hakizimana, dass sich die Polarität des Gleichstromsignals von positiv zu negativ ändert, wenn die Cochlea schädlichem Lärm ausgesetzt war. Mit anderen Worten: Das Signal kann einen Hinweis auf den Gesundheitszustand des Ohrs geben.

„Es scheint, dass dieses Signal eine Möglichkeit für den Körper sein könnte, das Gehirn darüber zu informieren, ob das Ohr gesund ist oder nicht, und auf diese Weise die Fähigkeit des Gehirns zu erleichtern, schwache Geräusche zu entschlüsseln. Das Gehirn kann ein schwaches Signal von der Cochlea verstärken. Wenn Wenn wir wissen, dass das Ohr nicht normal funktioniert, muss das Gehirn keine Ressourcen aufwenden, um das Signal zu verbessern, um Geräusche von einem verletzten Ohr zu dekodieren“, sagt Pierre Hakizimana, leitender Forschungsingenieur in der Abteilung für Biomedizinische und Klinische Wissenschaften in Linköping Universität.

Diese Entdeckung kann hoffentlich zu neuen Forschungen darüber beitragen, wie das Gleichstromsignal zur Diagnose von durch schädlichen Lärm verursachten Hörverlust genutzt werden könnte. Dies ist bisher nicht gelöst, da nicht bekannt ist, wie dieses Signal zu interpretieren ist oder wie es beim Menschen zuverlässig isoliert und gemessen werden kann.

Pierre Hakizimana zeigt in seiner Studie auch, dass das Gleichstromsignal durch Kaliumionenkanäle erzeugt wird, die Kaliumionen durch Haarzellmembranen freisetzen.