Благодаря изменению одного гена мыши обрели суперслух

Стремясь лучше понять проблему потери слуха, американские ученые создали мышей с суперслухом. Нейробиолог Лин Чао Джи из Мичиганского университета и его коллеги добились этого, увеличив экспрессию у подопытных животных гена роста нервов, известного как нейротрофин-3 (Ntf3).  Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.

Ранее этот подход применялся для восстановления слуха у мышей после акустической травмы внутреннего уха и у мышей среднего возраста.

Это достигается за счет увеличения числа связей, называемых синапсами, между волосковыми клетками в улитке уха и головным мозгом. Волосковые клетки реагируют на звуковые колебания и преобразуют их в сигналы, которые синапсы затем передают нейронам головного мозга.

«Мы уже знали, что введение Ntf3 во внутреннее ухо молодых мышей увеличивает количество синапсов между внутренними волосковыми клетками и слуховыми нейронами, но мы не знали, как увеличение количества синапсов повлияет на слух», - рассказывает один из авторов исследования Габриэль Корфас, нейробиолог из Мичиганского университета.

Когда ученые увеличили количество синапсов, мозг смог обрабатывать дополнительную слуховую информацию. И эти испытуемые в поведенческом тесте показали лучшие результаты, чем контрольные мыши.

Наблюдения показали, что изменение гена повлияло на так называемый порог обнаружения разрыва – самый короткий период тишины между двумя звуками, при котором они не сливаются в один звук. Мыши с меньшим количеством синапсов распознавали его хуже.

Порог обнаружения разрыва выше, когда в области меньше синапсов, как продемонстрировали Джи и его команда в своем эксперименте с мышами, у которых была снижена экспрессия Ntf3.

Это указывает на то, что потеря внутренних связей волосковых клеток вызывает задержки в обработке мозгом различных звуковых сигналов, с которыми сталкиваются некоторые люди с проблемами слуха. Эти задержки затрудняют понимание речи, особенно когда присутствуют другие звуки аналогичной громкости.

Повышение экспрессии Ntf3 у мышей привело к увеличению плотности их синапсов, что, в свою очередь, улучшило их способность обрабатывать и, следовательно, различать звуки разного качества.

«Животные с дополнительными синапсами внутреннего уха имеют нормальный слух, но они могут обрабатывать слуховую информацию сверхнормальным образом», – объясняет Корфас.

Таким образом, исследователи полагают, что увеличение экспрессии Ntf3 может улучшить слух и у людей.

«Некоторые нейродегенеративные расстройства также начинаются с потери синапсов в головном мозге. Таким образом, уроки, извлеченные из исследований внутреннего уха, могут помочь в поиске новых методов лечения некоторых из заболеваний, связанных с потерей слуха», - заключает Корфас.

Марина КЫН