Используя технику, которая генерирует трехмерные изображения, Brian Applegate, профессор биомедицинской инженерии в Техасе и его коллеги из Стэнфордского университета показали соответствие тканей внутри улитки и части внутреннего уха, отвечающего за слух. Их исследование может привести к прорывам в понимании кохлеарной функции.
Хотя слух зависит от того, что происходит внутри улитки, внутреннее ухо было трудно изучать. Небольшой размер и тот факт, что у людей плотные кости создают проблемы для значительного доступа. Исследователи объясняют, что не могут просверлить кость без риска повреждения тканей.
Эти факторы привели к отсутствию информации о том, как улитка усиливает звук и преобразует вибрации в нервные импульсы. Функциональные и структурные знания об улитке помогают поставить диагноз по потери слуха, как правило, основанные на косвенных доказательствах, в отличие от морфологических доказательств.
Для возможности детального изображения ткани в неповрежденной улитке используется метод, известный как «оптическая когерентная томография», он похож на УЗИ, но генерирует изображения с более высоким разрешением. Изображения получены из измерений структуры внутреннего уха при невероятно малых колебаниях внутри улитки, говорит Applegate.
Хотя технология в основном используется на животных, первые измерения вибрации от вершины неоткрытой улитки мыши позволили исследователям увидеть изображение части улитки, ответственного за низкие частоты.
«Мы впервые применили эту технику на мышах, чтобы увидеть изображение улитки», — утверждает Applegate. «Мы работаем над проведением измерения движений внутри улитки, что прежде никогда не делали; мы узнаем новые вещи о механике внутреннего уха, которые не были известны».
В частности, усиление звука и сужение полосы частот происходит в различных областях, объясняет он. До сих пор считалось, что эти функции были тесно связаны и происходили в одном месте. Эта информация способствует более глубокому пониманию морфологии внутреннего уха, а также его механических функций.
Воодушевленные результатами, ученые разработали прототип устройства, который можно использовать на людях. Устройство позволяет исследователю или врачу пройти с помощью зонда через ушной канал и барабанную перепонку, осветить лазером тонкую мембрану, расположенную на улитке, и затем увидеть изображение внутренней ткани уха.
«Наше исследование позволит больше узнать о морфологии внутреннего уха, а также как обрабатываются колебания», — говорит Brian Applegate. «Мы также хотим понять, как различные патологии влияют на ухо. Мы хотим знать, что происходит, когда у человека начинается прогрессивная потеря слуха из-за громких звуков, травматического повреждения или даже генетических мутаций. Мы хотим видеть, как они влияют на мягкие ткани уха».
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
S. S. Gao, R. Wang, P. D. Raphael, Y. Moayedi, A. K. Groves, J. Zuo, B. E. Applegate, J. S. Oghalai. Vibration of the organ of Corti within the cochlear apex in mice // Journal of Neurophysiology — 2014
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
