研究者たちは、神経栄養因子3を使用して内耳のシナプスを増加させることで、若いマウスの聴覚処理を向上させました。この研究は、シナプス密度が人間の隠れた難聴に影響を与えるという仮説を支持しています。
この発見は、シナプスを保存または再生することで聴覚障害の新しい治療法に繋がる可能性があります。研究は、シナプスを増強することで聴力が改善されるだけでなく、聴覚情報の処理も向上することを明らかにしています。
主な事実
- マウスの内耳シナプスを増加させることで、聴覚処理が改善されました。
- シナプス密度は、騒音の中での聴覚の明瞭さに影響を与える隠れた難聴に関連しています。
- この研究は、シナプスをターゲットにした聴覚障害の新しい治療法の可能性を示唆しています。
出典: ミシガン大学
ミシガン医学のクレッジ聴覚研究所による研究では、マウスに超正常な聴力を生み出すことに成功し、同時に人間の隠れた難聴の原因に関する仮説を支持しました。
研究者たちは以前にも、内耳の神経栄養因子である神経栄養因子3の量を増やす同様の方法を使用して、音響外傷を経験したマウスの聴覚反応の回復を促進し、中年マウスの聴力を改善しました。
この研究は、自然発生しているものを超えて、健康な若いマウスにおいて改善された聴覚処理を創出するために同じアプローチを初めて使用したものです。
クレッジ研究所の所長であるガブリエル・コルファス博士は、「我々は若いマウスの内耳にNtf3を供給することで、内耳毛細胞と聴覚ニューロンの間のシナプスの数を増加させることができることは知っていましたが、それが聴力にどのような影響を与えるかは分かりませんでした。」と述べています。
彼はさらに、「今回の研究で示されたように、余分な内耳シナプスを持つ動物は通常の閾値（聴能者が定義する通常の聴力）を持っていますが、聴覚情報を超常的な方法で処理することができることがわかりました。」と述べています。
この研究論文「From hidden hearing loss to supranormal auditory processing by neurotrophin 3-mediated modulation of inner hair cell synapse density」は、PLOS Biologyに掲載されました。
この論文では、以前の研究と同様に、研究者たちはNtf3の発現を変化させて内耳毛細胞とニューロンの間のシナプスの数を増加させました。
内耳毛細胞は蝸牛の中に存在し、音波を信号に変換し、それらのシナプスを介して脳に送ります。
この研究では、二つの若いマウス群が作成され、研究されました。一つはシナプスが減少したグループであり、もう一つはシナプスが増加した超正常聴力のマウスです。
ガブリエル・コルファス博士は、「以前、我々は同じ分子を使用して、若いマウスの騒音暴露によって失われたシナプスを再生し、中年マウスの聴力を改善することができました。これは、この分子が類似した状況にある人間の聴力を改善する可能性を示唆しています。新しい結果は、シナプスを再生させるかその数を増やすことが彼らの聴覚処理を改善することを示しています。」と述べています。
両グループのマウスはギャップ・プレパルス抑制テストを受けました。このテストは、非常に短い聴覚刺激を検出する能力を測定します。
このテストでは、被験者は背景雑音のあるチャンバーに置かれ、それからマウスを驚かせる大きな音が単独で提示されるか、または非常に短い無音のギャップが前に置かれます。
マウスがそのギャップを検出すると、驚きの反応が減少します。研究者はその後、マウスがそれを検出するために必要な無音のギャップの長さを決定します。
シナプスが少ないマウスは、はるかに長い無音のギャップが必要でした。この結果は、シナプス密度と人間の隠れた難聴との関係についての仮説を支持しています。
隠れた難聴とは、標準的なテストでは検出できない聴力に関する問題を指します。
隠れた難聴の人々は、会話を理解するのに苦労したり、背景雑音の中で音を識別するのに苦労することがあります。また、ギャップ・プレパルス抑制テストの結果は以前から、人間の聴覚処理と相関があることが示されています。
驚きの発見
しかしながら、シナプスが増加した被験者の結果は予想を超えるものでした。
測定された聴性脳幹反応においてピークが増強されただけでなく、マウスはギャップ・プレパルス抑制テストでもより良い成績を示し、増加した量の聴覚情報を処理する能力を示唆しました。
「シナプスの数を増やすと、脳が余分な聴覚情報を処理することができることに驚きました。そして、これらの被験者は行動テストで対照群のマウスよりも良い成績を示しました」とコルファスは述べました。
かつては、髪細胞の喪失が加齢に伴う聴力低下の主要な原因と考えられていました。
しかし、今では内耳毛細胞のシナプス喪失が聴力低下プロセスの最初の段階であることが理解されており、シナプスを保存、再生、および/または増加させる治療法が、いくつかの聴覚障害の治療の可能性のあるアプローチとなっています。
「一部の神経変性疾患も脳のシナプス喪失から始まることがあります」とコルファスは述べました。
「したがって、内耳の研究から得られる知見が、これらの壊滅的な病気の新しい治療法の発見に役立つ可能性があります。」
この聴覚神経科学の研究ニュースについて
著者: Sam Page
出典元: ミシガン大学
連絡先: Sam Page – ミシガン大学
画像: 画像はNeuroscience Newsに帰属されています
原著論文: オープンアクセス
「From hidden hearing loss to supranormal auditory processing by neurotrophin 3-mediated modulation of inner hair cell synapse density」
著者: Gabriel Corfas 他
掲載誌: PLOS Biology
リンク先はアメリカのNeuroscience Newsというサイトの記事になります。（原文：英語）