طنين في الأذنين؟ قد تقدم خلايا الأذن النامية تفسيرًا للطنين

اكتشف علماء من جامعة جونز هوبكنز كيف تقوم خلايا معينة في مراحل تطور الجهاز السمعي بإرسال إشارات حتى قبل أن تتمكن الأذن من استقبال الضوضاء من البيئة

ساينتفيك ديلي (5/11/07)

اكتشف علماء من جامعة جونز هوبكنز كيف تقوم خلايا معينة في مراحل تطور الجهاز السمعي بإرسال إشارات حتى قبل أن تتمكن الأذن من استقبال الضوضاء من البيئة. تساعد هذه النتائج، التي نشرت في مجلة Nature، في تفسير كيفية تشكيل منطقة الدماغ المسؤولة عن السمع وتطورها دون أصوات خارجية. بالإضافة إلى ذلك، قد يفسر هذا الاكتشاف سبب سماعنا أحيانًا لـ "رنين" (طنين) في آذاننا وأصوات تأتي من العدم.

ركز البحث، الذي أُجري على الفئران الصغيرة، على الخلايا الداعمة في الأذن، وهي ليست خلايا عصبية. حتى الآن، كانت هذه الخلايا تعتبر "مراقبين صامتين" لا يشاركون بشكل مباشر في التواصل العصبي. ولدهشة الباحثين، لاحظوا أن هذه الخلايا تعرض الكثير من النشاط الكهربائي، على غرار الخلايا العصبية. حدث هذا النشاط بشكل عفوي وبدون أي صوت أو تحفيز خارجي.

وفقًا للدكتور دوايت بيرجلز، أحد كبار المحاضرين في قسم علم الأعصاب بجامعة هوبكنز، من الشائع أنه أثناء تطور الجهاز السمعي، تحتاج الخلايا العصبية التي تربط عضو السمع بالدماغ إلى تجربة الأصوات أو التصميم الآخر النشاط من أجل إيجاد طريقهم إلى الجزء من الدماغ المسؤول عن معالجة الصوت. لذلك، عندما لاحظ الباحثون أن الخلايا الداعمة يمكنها توليد نشاط كهربائي بشكل مستقل، اشتبهوا في أنها قد تشارك في بدء النشاط المطلوب لتوجيه الخلايا العصبية.

من أجل معرفة كيفية إنشاء هذه الخلايا لنبضات كهربائية، اختبر الدكتور بيرجلز وفريقه تأثير المثبطات والأدوية المختلفة على الخلايا أثناء نمو القوقعة (القوقعة، وهي منطقة صغيرة مجوفة في الأذن الداخلية، مملوءة بسائل يلعب دوراً في تحويل الموجات الصوتية إلى إشارات كهربائية). ووجدوا أن الأدوية التي تعطل الإشارات الكهربائية هي التي تتداخل مع نشاط الـATP، وهو جزيء يستخدم كإشارة للتواصل بين الخلايا.

وفقًا للدكتور بيرجلز، حدث الاختراق عندما تم اكتشاف أن ATP يتسبب في تغيير شكل الخلايا الداعمة. واكتشف الباحثون أن الـATP ينطلق من الخلايا الداعمة القريبة من الخلايا الشعرية، وهي الخلايا المسؤولة عن نقل المعلومات الصوتية إلى الأعصاب السمعية. وبما أن هناك مستقبلات لـ ATP على سطح خلايا الشعر، فقد افترض الباحثون أنها تتأثر أيضًا بهذا الجزيء. وبالفعل، وجد الباحثون أن الخلايا الشعرية تعرض نشاطًا كهربائيًا عفويًا يتوافق مع التفاعلات في الخلايا الداعمة القريبة، ويتأثر بوجود مثبطات تمنع مستقبلات ATP.

يؤدي وجود ATP في بيئة الخلايا الشعرية إلى قيام هذه الخلايا بإفراز مادة كيميائية أخرى، وهي الغلوتامات، التي تنشط الخلايا العصبية التي تصل إلى الدماغ. بهذه الطريقة، يتم إنشاء موقف يحاكي فيه وجود ATP حالة الأصوات الخارجية في الأذن النامية حتى قبل أن تتمكن من استقبال الأصوات من البيئة. هذا نوع من المرحلة التحضيرية للنظام الذي سينقل المعلومات السمعية إلى الدماغ.

ووفقا للباحثين، فإن عددا قليلا فقط من الخلايا الداعمة يطلق ATP، ولا يتم تنشيط سوى جزء من خلايا الشعر المجاورة لها في المرة الواحدة. وبهذه الطريقة، فإنها تسمح للخلايا العصبية بالتعرف على جيرانها وموقعهم، وفي هذه العملية، إنشاء اتصالات مناسبة بينها وتشكيل المنطقة السمعية في الدماغ.

والسؤال الذي يطرح نفسه من هذا البحث هو، لماذا من الضروري "السمع" أثناء نمو الأذن، قبل الولادة؟ الفرضية هي أن القدرة على التعرف على الاختلافات الصوتية الصغيرة، كما ينعكس أحيانًا في الكلام، تتطلب العديد من التعديلات الدقيقة جدًا، والتي تعتمد على الروابط بين الخلايا العصبية في الدماغ. من الممكن أن النشاط الكهربائي الموصوف، والذي ينشط عددًا محدودًا من الخلايا العصبية في المرة الواحدة، يمكّن من هذه القدرة السمعية الدقيقة.

في حين أن نشاط الخلايا الداعمة هذا ضروري للتطور السليم للجهاز السمعي، إلا أنه قد يكون ضارًا عند البالغين إذا أثار نشاطًا كهربائيًا عصبيًا دون تحفيز الأصوات الخارجية. ومع ذلك، فقد وجد أنه في الأسبوعين الأولين من حياة الفئران، تختفي معظم الخلايا المطلقة لـ ATP. عند هذه النقطة يستطيع الفأر أن يسمع، ويتوقف النشاط الكهربائي التلقائي.

على الرغم من أن البالغين ليس لديهم ATP في بيئة الخلايا الشعرية، إلا أنهم ما زالوا قادرين على الاستجابة له. يمكن أن يؤدي التعرض للأصوات العالية من البيئة إلى إطلاق ATP في الأذن. في هذه الحالة، المعروفة باسم "الرنين في الأذنين"، نسمع أصواتًا على الرغم من عدم وجودها. بالإضافة إلى ذلك، في هذه الحالات، قد تكون هناك تغييرات في الوصلات بين الخلايا العصبية في الدماغ، على غرار العمليات التي تحدث أثناء تطور الجهاز السمعي. قد تؤدي هذه التغييرات إلى تلف نشاط الخلايا العصبية والسمع.

للإعلان عن جامعة جونز هوبكنز