معلومة

ما هو أساس إمكانات endocochlear؟

ما هو أساس إمكانات endocochlear؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا أتعلم عن إمكانات endocochlear. وفقًا لمصادر مختلفة ، يكون التركيب الأيوني لـ perilymph على النحو التالي (بالمللي مول): 150 Na + ، 4-5 K + ، 1.2 Ca2 + ، 1 Mg2 + ، 120 Cl− ، و 20 HCO3− ؛ وأن اللمف الباطن هو 1 Na + ، 157 K + ، 0.02 Ca2 + ، 0.01 Mg2 + ، 132 Cl− ، و 30 HCO3−.

هذا يعني (في محاولة ساذجة لقياس الشحنات الأيونية) أن مجموع الشحنات في perilymph هو 150 + 4.5 + 2 * 1.2 + 2 * 1-120-20 = +18،9. وفي اللمف الباطن يكون: 1 + 157 + 2 * 0.02 + 2 * 0.01 - 132 - 30 = -3،94.

من هذه الأرقام ، يبدو أن perilymph يحتوي على شحنة موجبة أكثر من اللمف الباطني. كيف يمكن أن تكون إمكانات endolymph عالية إيجابي (80-90 mV) مقارنة مع perilymph؟ ألا يجب أن يكون الأمر بالعكس؟

لقد بحثت في المنتدى والإنترنت عن إجابات ، لكن سؤالي يبدو أساسيًا جدًا (أو مبنيًا على سوء فهم أساسي جدًا) بحيث لا يمكنني العثور على أي مساعدة. التفسير الوحيد الذي ما زلت أراه هو أن تركيز البوتاسيوم المرتفع يمثل الإمكانات. ومع ذلك ، ألا يفوق ذلك كهربائيًا زيادة الأيونات السالبة على عكس perilymph؟


حول الإمكانات الكهربائية البيولوجية بشكل عام

تعتمد الإمكانات البيولوجية بترتيب عشرات الميليفولت على عدد قليل جدًا من الأيونات المتحركة (حوالي 1/100000 من تركيز البوتاسيوم ، على سبيل المثال ، لإمكانات عصبية نموذجية).

لذلك ، فإن مجموع الشحنات الموجبة والسالبة في أي جزء هو دائمًا صفر تقريبًا (إلى عدة منازل عشرية وما هو أبعد من القياس ؛ إذا قلت أ). القوى الكهربائية هي قوية جدا ، و

بعض الإجابات السابقة ذات الصلة:

https://biology.stackexchange.com/a/57066/27148

https://biology.stackexchange.com/a/77925/27148

https://biology.stackexchange.com/a/81571/27148

إمكانات endocochlear على وجه الخصوص - هذا رائع حقًا

يمكن تلخيص كل ما قلته أعلاه بشكل أساسي في بيان سريع: لا يمكنك معرفة الإمكانات فقط عن طريق قياس تركيزات الأيونات وتلخيصها. إذا قمت بحساب جميع الأيونات (بما في ذلك البروتينات المشحونة ، إلخ) ، فستحصل على ~ 0 في أي محلول بيولوجي. بدلاً من ذلك ، عليك التفكير في مكان وجود تدرجات التركيز وكيف تتحرك أيونات معينة. دعونا نتعامل مع إمكانات endocochlear ... يمتلك Hibino et al 2010 مخططًا ممتازًا ، مقتبسًا من ورقة 2008 السابقة:

دعنا نتصفح الميزات الرئيسية هنا ، مع التركيز على اللوحة (ب). أولاً ، الهيكل العام: هناك ثلاث فراغات خارج الخلية ، وكلها معزولة كهربائياً عن بعضها البعض. بين هذه المساحات خارج الخلية ، هناك طبقتان من الخلايا حيث يتم تنفيذ كل الأعمال.

بين فضاء perilymph و intrastria ، توجد مجموعة من أنواع الخلايا المتصلة جميعها عبر تقاطعات الفجوة. يمكننا معاملتهم نوعًا ما مثل خلية واحدة كبيرة ، سأسميها المخلوقات. يستخدم ATPase الصوديوم والبوتاسيوم الطاقة لضخ البوتاسيوم في المخلوق والصوديوم خارج (أعلى يسار [ب]). بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لوجود انخفاض في الصوديوم الآن في المخلوط ، يدخل المزيد من البوتاسيوم من خلال قنوات NKCC ، وهي عبارة عن رموز تنقل 1 أيونات صوديوم و 1 بوتاسيوم و 2 كلوريد معًا.

سيتراكم البوتاسيوم في المخلوقات ، باستثناء وجود قنوات Kir4.1 المنفذة للبوتاسيوم على الجانب الآخر من هذه الخلايا ، ومفتوحة على الفضاء الداخلي. لذلك ، يتدفق البوتاسيوم إلى أسفل تدرج تركيزه في الفضاء البيني. هذا أيضًا يخلق جهدًا كهربائيًا ويجعل الفضاء الداخلي مشحونًا بشكل إيجابي جدًا (كما هو موضح + 90 مللي فولت في الرسم التخطيطي ؛ سيحصل المخلوق بالمثل على شحنة سالبة من البوتاسيوم المتدفق ، لكن هذا غير موضح).

في العادة ، لن تتدفق الكثير من الأيونات فعليًا لإنشاء هذه الإمكانات (بترتيب 1/100000 الذي ذكرته أعلاه) وسيتوقف كل شيء عند هذا الحد. ومع ذلك ، هناك مجموعة أخرى من المضخات والقنوات في الخلايا الهامشية. الخلايا الهامشية أيضا ضخ البوتاسيوم في ، عبر قنوات الصوديوم والبوتاسيوم ATPase و NKCC ، والحفاظ على تركيزات البوتاسيوم في الفضاء داخل الفضاء منخفضة ، بحيث يستمر البوتاسيوم في التدفق أسفل تدرج تركيزه من المخلوط.

تحتوي الخلايا الهامشية أيضًا على قنوات بوتاسيوم على وجهها المقابل ، وهي مفتوحة على اللمف الباطن. يعطي التركيز العالي لأيونات البوتاسيوم في الخلايا الهامشية والشحنة الموجبة في الحيز الداخلي الدافع الضروري لدفع تركيز البوتاسيوم في اللمف الباطن عالياً.

في النهاية ، هناك دائرة كاملة من البوتاسيوم لأن البوتاسيوم يتدفق إلى خلايا الشعر من اللمف الباطن ، ثم يعود إلى perilymph. تستخدم مضخات الصوديوم والبوتاسيوم الطاقة في شكل ATP للحفاظ على عدم التوازن بين perilymph و endolymph.


هيبينو ، هـ ، نين ، إف ، تسوزوكي ، سي ، وكوراتشي ، واي (2010). كيف يتم تشكيل إمكانات القوقعية الإيجابية للغاية؟ العمارة المحددة للستريا الأوعية الدموية وأدوار جهاز النقل الأيوني. مجلة Pflügers Archiv-European لعلم وظائف الأعضاء ، 459 (4) ، 521-533.

Nin ، F. ، Hibino ، H. ، Doi ، K. ، Suzuki ، T. ، Hisa ، Y. ، & Kurachi ، Y. (2008). تعتمد إمكانات endocochlear على اثنين من إمكانات انتشار K وحاجز كهربائي في الأوعية الدموية للأذن الداخلية. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 105 (5) ، 1751-1756.


الحدود في علم الأعصاب

انتماءات المحرر والمراجعين هي الأحدث التي يتم توفيرها في ملفات تعريف بحث Loop وقد لا تعكس موقفهم في وقت المراجعة.



مشاركه فى

ابحث في Medline عن

المؤلفون

GMS Curr Top Otorhinolaryngol Head Neck Surg 201110: Doc06

& نسخ 2012 Stéver et al.
هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). أنت حر: لمشاركة & ndash لنسخ وتوزيع ونقل العمل ، بشرط ذكر المؤلف والمصدر الأصليين.

الخطوط العريضة

الملخص

الأذن الداخلية هي أكثر أعضائنا الحسية حساسية ويمكن تقسيمها إلى ثلاث وحدات وظيفية: عضو كورتي ، وعصب الأوعية الدموية ، والعقدة الحلزونية. المحفز المناسب لجهاز السمع هو الصوت ، والذي ينتقل عبر القناة السمعية الخارجية إلى الأذن الوسطى حيث ينتقل إلى الأذن الداخلية. تحتوي الأذن الداخلية على خلايا الشعر ، الخلايا الحسية للسمع. خلايا الشعر الداخلية قادرة على النقل الميكانيكي ، وتحويل القوة الميكانيكية إلى إشارة كهربائية ، وهو المبدأ الأساسي للسمع. يولد stria vascularis إمكانات endocochlear ويحافظ على التوازن الأيوني في endolymph. تشكل التشعبات في العقدة الحلزونية اتصالات متشابكة مع خلايا الشعر. تتكون العقدة الحلزونية من الخلايا العصبية التي تنقل الإشارات الكهربائية من القوقعة إلى الجهاز العصبي المركزي. في السنوات الأخيرة ، كان هناك تقدم كبير في البحث على الأساس الجزيئي للسمع. يتم تحديد وتمييز عدد متزايد من الجينات والبروتينات المتعلقة بالسمع. تساهم المعرفة المتزايدة بهذه الجينات ليس فقط في زيادة فهم آلية السمع ولكن أيضًا في فهم أعمق للأساس الجزيئي لفقدان السمع الوراثي. هذا البحث الأساسي هو شرط أساسي لتطوير التشخيص الجزيئي والعلاجات الجديدة لفقدان السمع.

الكلمات المفتاحية: الأذن الداخلية ، القوقعة ، خلية الشعر ، عضو كورتي ، العقدة الحلزونية ، الصمم

1 المقدمة

أصبح الإدراك الحسي للصوت (الإدراك السمعي) في الأذن الداخلية ممكنًا من خلال العديد من العمليات الفسيولوجية والفيزيائية الحيوية والكيميائية الحيوية. في الماضي القريب ، تم إحراز تقدم كبير في البحث في الأسس الجزيئية لعمليات مثل النقل الميكانيكي الكهربائي بواسطة خلايا الشعر ، والتكيف ، والقابلية الكهربائية ، واستتباب القوقعة. تم إحراز تقدم كبير في تحديد وتوصيف الجينات والعيوب الجينية المسؤولة عن فقدان السمع الوراثي والصمم. ترمز هذه الجينات للبروتينات مع مجموعة واسعة جدًا من الوظائف ، بما في ذلك عوامل النسخ والبروتينات الهيكلية والقنوات الأيونية. تشكل المعرفة التفصيلية حول هذه الجينات ووظيفة المنتجات الجينية الأساس لفهم آلية السمع والتسبب في ضعف السمع. تحتوي الأدبيات على عدد من المراجعات الممتازة لعلم وظائف الأعضاء والبيولوجيا الجزيئية لعملية السمع ، والتي سيتم الرجوع إليها في هذه الورقة.

ستركز الأقسام التالية من هذه المراجعة بشكل خاص على الأسس البيولوجية الجزيئية لعملية السمع ، مع الإشارة إلى تشريح الأذن الداخلية والأساس الفسيولوجي الأساسي. في النقاط المناسبة ، سيتم أيضًا شرح التسبب الجزيئي لضعف السمع الوراثي بمزيد من التفصيل. تهدف هذه الأجزاء من الورقة إلى سد الفجوة بين البحث الأساسي والممارسة السريرية ، ومن أجل تمييزها عن الجزء الرئيسي للنص ، يتم طباعتها في مائل.

2. البيولوجيا الجزيئية للسمع

2.1 جهاز كورتي

2.1.1 مقدمة ونظرة عامة

عضو كورتي هو العضو الحسي العصبي الذي يشارك في حاسة السمع لدينا. يحتوي هذا العضو على نوعين فرعيين مختلفين من الخلايا الحسية الثانوية (المستقبلات) ، وهما خلايا الشعر الداخلية والخارجية ، وكذلك الخلايا الداعمة [1] ، [2] ، [3]. تحتوي القوقعة على حوالي 15000 خلية شعر مرتبة على طول قناة القوقعة لتشكيل صف واحد من خلايا الشعر الداخلية وثلاثة صفوف من خلايا الشعر الخارجية (الشكل 1 [الشكل 1]). خلايا الشعر الداخلية هي الخلايا الحسية الحقيقية التي تنقل النبضات عبر العصب السمعي [4]. الوظيفة التي تخدمها خلايا الشعر الخارجية هي التضخيم النوعي (عن طريق زيادة الانتقائية) والتضخيم الكمي (عن طريق زيادة الحساسية).

يقع الهيكل الأساسي لاستقبال التحفيز على خلايا الشعر: حزمة الشعر (الشكل 1 [الشكل 1]). تتكون حزم الشعر ، وهي عضيات حساسة ميكانيكيًا لخلايا الشعر ، من kinocilium وعدة فراشات مجسمة. يتم ربط الستريوسيليا الفردية في نهاياتها بما يعرف بروابط التلميح [5]. يتم ترتيب خلايا الشعر والخلايا الداعمة في ظهارة من الفسيفساء تُحاط فيها كل خلية شعر بأربع خلايا داعمة. يتم تمييز جميع خلايا عضو كورتي ، وعلى عكس الأنسجة الظهارية الأخرى ، لا توجد طبقة خلية قاعدية تتكون من خلايا غير متمايزة. هذا هو السبب في أن عضو كورتي يفتقر إلى القدرة على التجدد [6].

2.1.2 Tonotopy

يؤدي الصوت المحمول بالهواء الذي يمر عبر القناة السمعية الخارجية إلى اهتزاز طبلة الأذن. ثم تنتقل هذه الاهتزازات عبر العظيمات السمعية إلى صفيحة القدم الركابية ومن ثم إلى perilymph من دهليز scala. وفقًا لنظرية v. Bekesy und Ranke [7] ، تؤدي حركة الركبتين إلى إزاحة حجم منطقة perilymph ، وبالتالي إزاحة الغشاء القاعدي وقناة القوقعة. تنطلق الموجة المتنقلة الناتجة من الركائز نحو الهليكوتريما ولها حد أقصى محلي (يعتمد على تردد التحفيز الأولي) عند الغشاء القاعدي [6]. هذا هو المبدأ الذي يقوم عليه التنظيم اللوني للقوقعة. يؤدي إزاحة الغشاء القاعدي والغشاء الصدري والغشاء اللمفاوي إلى قوى القص التي تزيح بشكل عرضي حزمة الشعر البارزة من خلايا الشعر وتشكل محفزًا كافيًا للخلايا الحسية الحساسة للميكانيكا.

2.1.3 النقل الآلي

يؤوي عضو كورتي خلايا الشعر الداخلية وهي خلايا حسية ثانوية أو مستقبلات ميكانيكية. يتمتع هذا النوع الفريد من الخلايا بقدرة مميزة على تحويل القوة الميكانيكية إلى إشارة كهربائية حيوية ونشاط الخلايا العصبية للخلايا العقدية الحلزونية. تُعرف الآلية الأساسية باسم التحويل الميكانيكي الكهربائي [8] ، [9] ، [10] ، [11]. المكونات الحاسمة لجهاز التنبيغ لخلايا الشعر الحسية المسؤولة عن تحويل الصوت هي وصلة الطرف ، وهي بنية بروتينية خيطية تربط بين الأيونات المجسمة والقنوات الأيونية [12] ، [13] ، [14]. أثناء عملية السمع ، يتم إزاحة حزمة الشعر ميكانيكيًا مما يؤدي إلى ظهور قوى القص بين الفراغات الفردية التي تشكل حزمة الشعر [14]. حزم الشعر تستجيب بحساسية شديدة للإزاحة الميكانيكية. ضمن نطاق الحد السمعي الطبيعي ، يتم إزاحة حزم الشعر بأقل من 1 نانومتر [15] ولا تتجاوز زاوية الإزاحة

1 [16]. تستجيب خلايا الشعر لإزاحة حزم الشعر عن طريق فتح وإغلاق القنوات الأيونية. في حالة عدم وجود حافز ، تنتقل القنوات بين المرحلتين المفتوحة والمغلقة ولديها احتمال فتح (P o)

0.1 [17]. إن إزاحة حزمة الشعر نحو أعلى صورة مجسمة (أي إزاحة موجبة) تزيد من احتمالية الفتح ، في حين أن الإزاحة نحو أقصر صورة مجسمة (أي إزاحة سالبة) تغلق القنوات الأيونية [17].

2.1.3.1 حزمة الشعر وجهاز توصيل

على الرغم من أن التنبيغ الكهربائي الميكانيكي لخلايا الشعر قد تم بحثه بشكل مكثف ، إلا أنه لا يزال من غير الواضح أي البروتين مسؤول عن العملية الفيزيائية الحيوية للنقل الميكانيكي. مع التركيز السابق على الدراسات الفيزيائية الحيوية ، فقط في السنوات الأخيرة تم إيلاء اهتمام أكبر للأساس الجزيئي للنقل الميكانيكي ومن المحتمل أنه ، قريبًا إلى حد ما ، سيتم تحديد قناة النقل وشرح عملية النقل الميكانيكي بالكامل. تشتمل الجزيئات الرئيسية لحزمة الشعر على الكاديرين والميوسين وبروتينات السقالات [18]. يشكل Protocadherin 15 (PCDH15) و cadherin 23 (CDH23) الروابط الحركية الحركية بين kinocilium وأطول ستريوسيليوم ، بالإضافة إلى الروابط الطرفية التي تربط الفراغات المجسمة [19] ، [20] ، [21] ، [22]. (الشكل 2 [الشكل 2]). يمكن اكتشاف الميوسين السادس (MYO6) بكميات كبيرة في منطقة الصفيحة الجلدية على الجانب القمي لخلايا الشعر ، كما يوجد أيضًا في الأهداب المجسمة. يتم التعبير عن Myosin VIIa (MYO7A) في الأهداب الفراغية. بشكل ملحوظ ، تم العثور على مستويات عالية من التعبير عن هذا البروتين في منطقة روابط الكاحل. يمكن الكشف عن Usherin والمستقبل المرتبط بالبروتين G 1 (VLGR1) في قاعدة الستريوسيليا ، حيث يشكلون ما يُعرف باسم روابط الكاحل. تم العثور على هذه الروابط في خلايا الشعر الدهليزي. ومن المثير للاهتمام ، أنه في خلايا الشعر السمعية لوحظ وجود روابط الكاحل فقط في مرحلة النمو [17] (الشكل 2 [الشكل 2]). استنادًا إلى البيانات المتاحة حاليًا ، يُنظر إلى كادرين 23 وبروتوكادرين 15 وميوسين 1 ج على أنهم المرشحين الأكثر احتمالاً لتشكيل العنصر المركزي لجهاز نقل خلايا الشعر [23] ، [24] ، [25] (الشكل 3 [الشكل 3). .3]).

متلازمة أوشر. تؤدي الطفرات في الجينات المشفرة للميوسين VIIa و cadherin 23 و protocadherin 15 إلى أنواع مختلفة من متلازمة أوشر [26], [27]. تم تحديد طفرات الجين البشري MYO7A كسبب وراثي لمتلازمة أوشر من النوع 1B [28], [29] واكتب 2A [30] (الجدول 1 [علامة التبويب 1]).

متلازمة أوشر هي الشكل المتنحي الجسدي الأكثر شيوعًا لفقدان السمع المتلازم المرتبط بضعف البصر وضعف السمع. في معظم الحالات ، يكون المصابون مصابين بالصمم أو يعانون من ضعف سمع متوسط ​​إلى شديد منذ الولادة. ومع ذلك ، تظهر الرؤية تدهورًا تدريجيًا فقط من سن العاشرة فصاعدًا. يوجد أيضًا اعتلال الشبكية الصباغي ، وفي الحالات النموذجية ، يؤدي هذا في البداية إلى العمى الليلي مع مجال رؤية مقيد بشكل متزايد ، وفي مرحلة لاحقة (اعتمادًا على نوع Usher الفرعي) ، إلى العمى. بالإضافة إلى ذلك ، يعاني بعض المرضى من خلل في التوازن ناتج عن عيوب في الجهاز الدهليزي ومن إعتام عدسة العين [31], [32].

2.1.3.2 التكيف

السمة المميزة لخلايا الشعر هي قدرتها على التكيف. تضمن هذه الآلية الفريدة أن خلية الشعر يمكن أن تستجيب دون المساس بحساسيتها ، حتى عندما يتم إزاحة الستريوسيليا بشكل مستمر على مقياس من عدة نانومترات. إن آلية التكيف الجزيئية مفهومة جيدًا بالفعل [33]. بعد إزاحة الستريوسيليا ، يتم تمديد رابط الطرف أولاً وفتح قناة التحويل. تمر الآن أيونات K + و Ca 2+ في وقت واحد من اللمف الباطن إلى خلايا الشعر عبر قنوات النقل الميكانيكية الكهربية المفتوحة. والنتيجة هي إزالة استقطاب خلايا الشعر. يتسبب تدفق Ca 2+ في فصل جزيئات الميوسين عن خيوط الأكتين. من المحتمل أن يتم التوسط في هذه العملية عن طريق بروتين رابط يسمى Ca 2+ يسمى كالمودولين (الشكل 4 [الشكل 4]). في غضون 100 مللي ثانية من فتح القناة & # 8217s ، يتم إزاحة موقع المرفق العلوي لوصلة التلميح إلى أسفل. يؤدي هذا إلى إرخاء رابط الطرف ، ويمكن أن تغلق القناة مرة أخرى ، وينحسر تدفق K + ، ويمكن لخلية الشعر أن تتفاعل مرة أخرى بأقصى حساسية للإزاحة من الموضع الجديد. أصبح التحول الموضعي لموقع المرفق العلوي ممكنًا من خلال ما يُعرف باسم محرك التكيف. إذا عادت الستريوسيليا إلى وضع الراحة المستقيم ، ينحرف محرك التكيف مرة أخرى إلى موضع البداية ويتم استعادة التوتر الأمثل لوصلة الرأس و # 8217 ثانية: يتم تكييف خلية الشعر.

الآليتين المحددتين اللتين يبدو أنهما مسؤولتان عن عملية التكيف هذه تسمى & # 8216 التكيف السريع & # 8217 و & # 8216 التكيف البطيء & # 8217 [4] ، [17]. & # 8216 تكيف سريع & # 8217 يحدث في كل من خلايا الشعر القوقعة الدهليزي. تعتمد هذه الآلية على تدفق أيونات Ca 2+ إلى قناة التحويل ، وفي الثدييات ، ترتبط بحركات حزمة الشعر نحو المنبه. & # 8216 التكيف البطيء & # 8217 بوساطة محرك التكيف. يتضمن هذا موقع التعلق العلوي لوصلة الطرف الموجود في الستريوسيليوم الذي يتم إزاحته إلى أسفل. يرتاح رابط التلميح وتكون خلية الشعر جاهزة مرة أخرى للاستجابة لحالات النزوح.

تم افتراض وجود الميوسين 1 ج ، الموجود في نهاية الوصلة الطرفية ، كمكون مركزي محتمل لمحرك التكيف ، على الرغم من أن العديد من الميوسينات الأخرى يبدو أنها تشارك أيضًا في هذه العملية [34] (الشكل 4 [الشكل 4]) .

الجزيئات الرئيسية للروابط الطرفية هي myosin XVa (MYO15A) والدوامة. تم العثور على هذه في نهاية خيوط الأكتين من الستريوسيليا (الشكل 3 ج [الشكل 3]). ينتج عن طفرة في الجين الذي يرمز للدوامة نوع متلازمة أوشر 2D [18] (الجدول 1 [علامة التبويب 1]).

2.1.4 تضخيم القوقعة

تضخيم قوقعة الأذن [33] ، [35] ، [36] ، [37] يساعد في التحكم في النطاق الديناميكي ، والذي يتيح من خلاله إدراك الأصوات ذات مستوى ضغط الصوت المنخفض (SPL). يُنظر إليه على أنه تضخيم غير خطي يصل إلى 1000 ضعف للموجة المتنقلة على الغشاء القاعدي عند أقصى نقطة له (تصل إلى حوالي 50 ديسيبل). تضخيم قوقعة الأذن ضروري لإدراك صوت انخفاض مستوى ضغط الصوت. وبالتالي ، يتم تضخيم الأصوات ذات مستوى ضغط الصوت العالي أقل بكثير من تلك الخاصة بمستوى ضغط الصوت المنخفض.

تتضمن الآليات الكامنة وراء تضخيم القوقعة الحركية الجسدية التي تتم بوساطة سابقة لخلايا الشعر الخارجية [33] ، [36] ، [38] بالإضافة إلى الحركات النشطة لحزم الشعر (الحركة الهدبية الفراغية) [39]. خلايا الشعر الخارجية لديها القدرة على تغيير حجمها وبالتالي لممارسة القوة الميكانيكية على الغشاء القاعدي. هذه هي الآلية الكامنة وراء الحركة الجسدية لخلايا الشعر الخارجية. يتبع الحركة الصعودية للغشاء القاعدي إزاحة التجسيمية وإزالة الاستقطاب من خلايا الشعر الخارجية. يتسبب تقلص خلايا الشعر الخارجية التي يتم تحفيزها بهذه الطريقة في زيادة حركة الغشاء القاعدي استجابةً لمنبه صوتي [40].

2.1.4.1 الحركة الجسدية

من المفترض أن البروستين ، وهو بروتين محرك سريع الحركة للغاية ، مسؤول عن الحركة الجسدية في خلايا الشعر الخارجية [41] ، [42]. على سبيل المثال ، لقد ثبت أن الخلايا المنقولة عن طريق الصدفة تظهر قدرة كهربائية تصل إلى 0.2 ميكرومتر. يمكن الكشف عن التعبير الهيستولوجي المناعي في منطقة الغشاء الجانبي لخلايا الشعر الخارجية ، حيث تحدث الحركة الكهربائية الجسدية. لا تظهر خلايا الشعر الداخلية التي لا تظهر أي قدرة على الحركة تعبيرًا عن البرستين. يتم توفير مؤشرات أخرى على الأهمية المركزية للبريستين فيما يتعلق بتضخيم القوقعة من خلال النتائج المستخلصة من الدراسات التي أجريت على طفرات الفئران التي تعاني من نقص بريستين ، والتي تثبت أن مادة البريستين تشكل الأساس لقدرة الحركة الكهربائية لخلايا الشعر الخارجية [4].

بريستين. تتجلى أهمية مادة الـ "بريستين" في وظيفة خلايا الشعر الخارجية بشكل مثير للإعجاب في فأرة خروج المغلوب من "بريستين" ، حيث يمكن ملاحظة كل من الفقد الجزئي لـ DPOAE وفقدان السمع [43]. في البشر ، تؤدي العيوب الموروثة من هذا البروتين الحركي إلى فقدان السمع الحسي العصبي [44], [45].

Prestin (مشتق من & # 8216presto & # 8217 ، مما يعني & # 8216 fast & # 8217 باللغة الإيطالية) هو بروتين سكري يتكون من 744 حمض أميني وله وزن جزيئي 81.4 كيلو دالتون. وهو ناقل أنيون مسؤول عن التبادل المحايد الإلكتروني للكلوريد والكربونات في خلايا الشعر الخارجية. يتمتع هذا البروتين الحركي بقدرة خاصة على تغيير حجمه من خلال اعتماد حالات تشكل مختلفة. يكون البروتين في حالته & # 8216 القصيرة & # 8217 عندما يكون غشاء الخلية غير مستقطب ، حيث ترتبط الأنيونات الكلوريد بالبروستين على الجانب السيتوبلازمي من الغشاء. إذا كان غشاء الخلية مفرط الاستقطاب ، يتم نقل أنيون الكلوريد المربوط إلى جانب الغشاء خارج الخلية ويكون بريستين في حالته & # 8216long & # 8217. يرتبط التغيير المطابق الذي تم إجراؤه بواسطة Prestin ارتباطًا مباشرًا بتغيير مماثل في حجم خلايا الشعر الخارجية [4] ، [41] ، [42] ، [43].

2.1.4.2 الحركة المجسمة الهدبية

الحركة المجسمة هي آلية أخرى تساعد في تضخيم القوقعة. ما هو متضمن هو الحركات النشطة لحزمة الشعر التي تتأثر بعمليتي النقل الميكانيكي والتكيف [4] ، [39] ، [46]. لا يزال الدور الدقيق للحركة الجسدية والمجسمة الهدبية في البشر موضع جدل. ومع ذلك ، فقد ثبت أن آليات التضخيم هذه تؤدي إلى انبعاثات صوتية نشطة (OAE). يعد اكتشاف OAE ذا صلة إكلينيكية لأنه يوفر معلومات حول وظيفة خلايا الشعر الخارجية وآليات تضخيمها.

2.1.5 الغشاء العلوي

يتكون الغشاء الصدري من نسيج ضام لا خلوي ويغطي الخلايا الشعرية لعضو كورتي من قاعدة القوقعة إلى قمتها (الشكل 1 [الشكل 1]). من الناحية الإنسية ، يكون الغشاء الصدري على اتصال بالخلايا بين الأسنان في الحوف الحلزوني. في تحقيقات البنية التحتية ، تم تحديد بنيتين محددتين & # 8211 الليفية والمصفوفة غير الليفية & # 8211 على أنها مكونات رئيسية للغشاء tectorial [6].

بروتينات الغشاء التاجي. تم إثبات أهمية الغشاء العلوي للسمع في الدراسات التي أجريت على الفئران التي تصف ضعف السمع الشديد الناتج عن طفرات في جين ألفا تيكتورين. [47]. في هذه الحيوانات ، ينفصل الغشاء العظمي عن الظهارة السمعية الحسية ويعرض فقدان المصفوفة غير الكولاجينية. Alpha-tectorin هو بروتين مصفوفة خارج الخلية ، وعلى هذا النحو ، فهو مكون حيوي من الغشاء tectorial. تظهر العائلات التي لديها طفرة في الجين المتعامد البشري TECTA (DFNA12 و DFNA8) ضعف السمع [48]. رموز جينات Otog لـ otogelin ، وهو بروتين N-glycosylated للغشاء tectorial [49]. يؤدي التعطيل المستهدف لهذا الجين إلى فقدان السمع [50]. يتم ترميز Otancorin ، وهو بروتين آخر يقع في المنطقة المتصلة بين الغشاء الصدري والحوف الحلزوني ، بواسطة جين OTOA. يؤدي تحور هذا الجين إلى DFNB22 [51].

تم اقتراح وظائف مختلفة للغشاء العلوي. هناك ، على سبيل المثال ، تكهنات حول أهمية الغشاء الصدري للتنظيم اللوني للقوقعة ، نظرًا لأن & # 8211 مثل العديد من هياكل القوقعة الأخرى & # 8211 يغير هذا الغشاء حجمه لأنه يمتد من القاعدة إلى قمة القوقعة. قوقعة [4] ، [6].

2.2 الخطوط الوعائية

2.2.1 مقدمة ونظرة عامة

إن الأوعية الدموية هي عضو خطي على الجدار الخارجي لقناة القوقعة في القوقعة. تتخللها شبكة من الشعيرات الدموية ، وتتكون من ثلاثة أنواع مختلفة من الخلايا: الخلايا الهامشية والخلايا الوسيطة والخلايا القاعدية (الشكل 5 [الشكل 5]). كل هذه الأنواع من الخلايا لها أهمية لوظيفة stria vascularis [6].

تتكون الأوعية الدموية من طبقتين من الخلايا الظهارية. تتكون الطبقة الأولى من خلايا هامشية ، وتتكون الطبقة الثانية من خلايا وسيطة وقاعدية. المساحة خارج الخلية بين هاتين الطبقتين ضيقة جدًا (بعرض 15 نانومتر فقط) ، وتُعرف باسم الفضاء داخل الجسم. يتم فصل هذه المساحة كهربائيا عن perilymph ، اللمف الباطن والسوائل المجاورة للخلايا. تربط تقاطعات الفجوات (مجمعات البروتين المكونة للقناة) أنواع الخلايا الفردية للرباط الحلزوني وتسمح بالتبادل بين الخلايا للأيونات العضوية وغير العضوية والأحماض الأمينية وما إلى ذلك ، عن طريق الانتشار (الشكل 5 [الشكل 5]) [ 4] ، [52] ، [53] ، [54] ، [55].

تعتبر الأوعية الدموية ذات السكتة الدماغية ذات أهمية مركزية لاستتباب القوقعة. وهي مسؤولة عن تشكيل إمكانات endocochlear والحفاظ على التركيب الأيوني لللمف الباطن (الشكل 5 [الشكل 5]).

يمكن أن يتسبب ضعف إمكانات القوقعة الداخلية أو آليات تنظيم الحجم أو تكوين الأيونات في حدوث اضطرابات شديدة في توازن سائل القوقعة يليه فقدان السمع [52] ، [53] ، [56].

2.2.2 التوازن الأيوني

يحتوي اللمف الباطن في وسط scala ، على عكس المساحات الأخرى خارج الخلية في الجسم ، على تركيز عالٍ جدًا من البوتاسيوم خارج الخلية (حوالي 140 مليمول / لتر) وشحنة موجبة قوية تُعرف باسم إمكانات endocochlear (حوالي +85 مللي فولت) ). يتم إنشاء كل من إمكانات endocochlear وتركيز البوتاسيوم العالي بواسطة stria vascularis. يشكل التدرج اللوني K + ، جنبًا إلى جنب مع إمكانات القوقعة الداخلية ، أساس النقل الكهربائي الميكانيكي لخلايا الشعر. الشكل 5 [الشكل. 5] بشكل تخطيطي يصور عملية دوران البوتاسيوم في القوقعة والآليات الكامنة وراء تكوين إمكانات endocochlear. في هذه العمليات ، تكون قنوات البوتاسيوم ذات أهمية خاصة [52] ، [53] (الشكل 5 [الشكل 5]). يظهر هذا بشكل مثير للإعجاب حيث يحدث خلل في قنوات البوتاسيوم هذه. والنتيجة هي اضطراب توازن البوتاسيوم في القوقعة ، مما يؤدي إلى فقدان السمع [4]. الجدول 2 [Tab. 2] يعرض قائمة الجينات التي تؤثر على توازن البوتاسيوم في القوقعة في حالة حدوث طفرة وتسبب فقدان السمع.

KCNQ1. رموز KCNQ1 للوحدة الفرعية ألفا لقنوات البوتاسيوم KVLQT1 المعتمدة على الجهد القلبي وقنوات البوتاسيوم في الأوعية الدموية (الجدول 2 [علامة التبويب 2]). في الأذن الداخلية ، تتيح هذه القناة إفراز البوتاسيوم في وسط scala بواسطة الخلايا الهامشية. تؤدي طفرة النقطة السائدة في جين KCNQ1 ، والتي تقع على الذراع القصيرة للكروموسوم 11 (موضع الجين 11p15.5) ، إلى متلازمة جيرفيل-لانج-نيلسن. تصف هذه المتلازمة مجموعة من الأعراض التي تتضمن متلازمة القلب الطويلة QT من النوع 1 (LQT1) وفقدان السمع الوراثي في ​​القوقعة. من الناحية الفيزيولوجية المرضية ، تكون النتيجة اضطراب عودة الاستقطاب في الخلايا العضلية للقلب مع استقطاب ما بعد الاستقطاب الناتج عن فترة مقاومة مطولة وعدم كفاية إفراز البوتاسيوم بواسطة الخلايا الهامشية في الأوعية الدموية. يؤدي انخفاض تركيز البوتاسيوم اللمفاوي إلى ضعف في نقل خلايا الشعر [57].

KCNQ4. رموز الجينات KCNQ4 لعضو من عائلة KCNQ4 لقنوات البوتاسيوم التي يتم التحكم فيها بالجهد وتقع في موضع الجين DFNA2 (الجدول 2 [علامة تبويب 2]) [58] ، [59]. يشارك KCNQ4 في الجانب السفلي إفراز خلايا الشعر البوتاسيوم [60]. يؤدي تحور الجين KCNQ4 إلى فقدان سمع تدريجي غير متلازمي [61]. يتضمن ذلك فقدانًا تدريجيًا للسمع ، يبدأ عادةً في مرحلة البلوغ المبكر (أي العقد الثاني من العمر) مع القدرة اللغوية المحفوظة جيدًا نسبيًا [58], [62], الذي يتدهور إلى ضعف سمعي حاد في غضون حوالي 10 سنوات.

في السنوات الأخيرة ، أصبح الدور الحاسم للكونكسينات في توازن البوتاسيوم في القوقعة واضحًا بشكل متزايد (الجدول 2 [علامة التبويب 2]). Connexins هي عائلة من بروتينات الغشاء التي تشكل تقاطعات الفجوة في الخلايا. إنها تسمح بالتبادل المباشر للجزيئات التي يصل حجمها إلى حوالي 1 كيلو دالتون. تعتبر مادة Connexins عناصر وظيفية مهمة لدورة البوتاسيوم في دعم الخلايا في عضو كورتي والرباط الحلزوني و stria vascularis [63].

كونيكسين 26 و 30. الطفرات في الجينات التي ترمز إلى connexin 26 و 30 هي سبب أنواع عديدة من فقدان السمع الوراثي غير المتلازم [63]. في أكثر من 85٪ من الحالات ، تؤدي إلى ضعف سمعي سابق للغة أو صمم منذ الولادة. لا يمكن اكتشاف الحالات العضوية الأخرى أو تشوهات الأذن الداخلية. يتم التعبير عن Connexin 26 في تقاطعات الفجوات العديدة للخلايا الداعمة لخلايا الشعر الحسية في القوقعة والرباط الحلزوني والحافة الحلزونية [64], [65]. يقع الجين GJB2 ، الذي يرمز إلى connexin 26 ، في موضع الجين DFNB1 (الجدول 2 [علامة تبويب 2]) [66]. أكثر من نصف السمع المتنحي غير المتلازمي تسبب طفرات GJB2 ضعف [66], [67], [68]. طفرة واحدة محددة (35delG) مسؤولة عن أكثر من 70٪ من جميع طفرات GJB2 [69], [70], [71]. Connexin 30 هو منتج البروتين لـ GJB6 الجين الذي ، مثل GJB2 ، يقع في موضع الجين DFNB1 (الجدول 2 [علامة التبويب 2]). يرتبط حذف 324 كيلو بايت من جين GJB6 ارتباطًا مباشرًا بفقدان السمع المتنحي غير المتلازم [72], [73].

2.2.3 توازن السوائل

يعد توازن سوائل القوقعة ذا أهمية حاسمة في إحداث إمكانات داخل القوقعة ونقلها ميكانيكيًا. تم العثور على مراجعة جيدة للغاية للتفاصيل المعقدة المعنية في [4]. تحتوي الأذن الداخلية على ثلاثة سوائل مختلفة خارج الخلية غير معتادة للغاية في تكوينها: اللمف الباطن ، و perilymph ، والسائل داخل الجسم. تحتوي وسائط سكالا القوقعة على اللمف الباطن ، في حين تمتلئ سقالة الدهليز و scala tympani مع perilymph. اللمف الجواني غني بالبوتاسيوم وفقير الصوديوم. ومع ذلك ، يحتوي كل من perilymph والسائل داخل الجسم على مستويات عالية من الصوديوم وقليل من البوتاسيوم. يتم تنظيم تكوين هذه السوائل في الأذن الداخلية من خلال عدد كبير من القنوات الأيونية وناقلات الأيونات [74]. كما هو موضح أعلاه ، فإن التركيزات المختلفة للإلكتروليت في سوائل القوقعة هذه ضرورية لتكوين وصيانة إمكانات القوقعة الداخلية. في الأوعية الدموية ، يوفر ناقل مشترك Na-K-Cl و Na + / K + -ATPase نقل أيون ، مما يؤدي إلى تركيز عالٍ من الصوديوم وتركيز منخفض من البوتاسيوم في السائل داخل الجسم. تضمن قنوات ClC-K / Barttin نقل Cl & # 8211 مرة أخرى إلى الفضاء داخل الجسم. تم توضيح موقع ووظيفة المكونات المختلفة لهذا النظام بشكل تخطيطي في [53] (الشكل 5 [الشكل 5]).

تتضح أهمية الناقل المشترك Na-K-Cl و Na + / K + -ATPase بشكل خاص عند تثبيطه تجريبياً بواسطة مدرات البول العروية ، والتي يمكن أن تؤدي إلى قمع إمكانات القوقعة الداخلية [4].

متلازمة بارتر. تؤدي طفرة في جين بارتتين ، والتي ترمز للوحدة الفرعية الأساسية & # 946 لقناة بارتين ClC-K ، إلى متلازمة بارتر من النوع 4 ، والتي تتميز بالصمم وفقدان الأملاح الكلوية [75]. حدوث طفرة في Cl - تم تحديد قناة CLCNKA (CLCK-1) و CLCNKB (CLCK-2) أيضًا كسبب جزئي للمتلازمة [76], [77], [78]. نتيجة هذه الطفرات هي اضطراب في تكوين إمكانات القوقعة الداخلية ، والتي هي سبب الصمم الناتج [79], [80], [81].

يعد تنظيم تركيز Ca 2+ داخل اللمف الباطن أيضًا ذا أهمية حيوية للوظيفة الفسيولوجية لعضو كورتي. يعتبر تركيز Ca 2+ أمرًا ضروريًا ليس فقط لتوليد إمكانية التحويل ، ولكن أيضًا للتكيف وتضخيم القوقعة [82] ، [83] ، [84]. يعد تنظيم سائل القوقعة مهمًا جدًا أيضًا لوظيفة القوقعة [54] ، [55]. في ظل الظروف المرضية ، يبدو أن نمط التدفق الطولي لللمف الباطن متورط في توازن السوائل. يؤدي تضخم الفضاء اللمفاوي إلى تدفق اللمف الباطن باتجاه قاعدة القوقعة ، وبهذه الطريقة يقلل من حجم اللمف الباطن. ينتج عن هذا الانخفاض في حجم الحيز اللمفي الداخلي تدفق اللمف الباطن باتجاه قمة القوقعة ويزيد من حجم الحيز اللمفي الداخلي. ومع ذلك ، في ظل الظروف الفسيولوجية ، لا توجد تغييرات ملحوظة في حجم اللمف الباطن يبدو أنه يحدث [54].

يبدو أن القنوات المختلفة التي تشبه المسام ونفاذ الماء ، الأكوابورينات ، مسؤولة عن النقل عبر الغشاء للماء في الأذن الداخلية ، بما في ذلك ظهارة الفضاء اللمفاوي الباطن. توجد حاليًا مؤشرات أولية على أن Aquaporin 4 ، على وجه الخصوص ، له أهمية خاصة في الأذن الداخلية ، حيث لوحظ ضعف السمع في الفأر المعدّل وراثيًا بالضربة القاضية [4] ، [85] ، [86].

مرض ميني & # 8217. السمة المميزة لمرض ميني هي هروب اللمف الباطن الذي يمكن أن ينتج عن المستويات المرتفعة من الفازوبريسين. ومع ذلك ، فإن مضادات الفازوبريسين قادرة على تحفيز انهيار الحيز اللمفاوي [87]. الآلية الكامنة وراء هذه الملاحظة غير واضحة. ومع ذلك ، من المفترض أن الفازوبريسين ينظم التعبير عن الأكوابورين 2 ، وبهذه الطريقة ، يؤدي إلى زيادة امتصاص الماء. [88], [89]. تُعزى أيضًا قدرة الجلوكوكورتيكويدات على تخفيف أعراض مرض مينير & # 8217s إلى انخفاض إنتاج الفازوبريسين وتأثيره على التعبير عن الأكوابورينات [90].

يعد توازن سوائل القوقعة والتوازن الأيوني وإمكانات القوقعة الداخلية ذات أهمية حاسمة للوظيفة الطبيعية للأذن الداخلية. يمكن استخدام الفازوبريسين والألدوستيرون والقشرانيات السكرية كأمثلة على كيفية تأثر توازن السوائل في الأذن الداخلية بالهرمونات [90] ، [91]. تم الإبلاغ عن تأثيرات مختلفة لانضغاط الأوعية وتشمل تنظيم تعبير الأكوابورين في أغشية الخلايا بالإضافة إلى نشاط ناقلات الصوديوم / البوتاسيوم / 2 Cl & # 8211 وقنوات الصوديوم في الخلايا الحدية الشريانية والخلايا الليفية من النوع الثاني في الحلزونية. الرباط (الشكل 5 [الشكل 5]). الألدوستيرون هو أيضًا هرمون يبدو أنه يعدل توازن السوائل في الأذن الداخلية عن طريق زيادة نشاط قنوات الصوديوم الظهارية و Na + / K + -ATPase [92]. والنتيجة المحتملة لهذه التأثيرات هي ارتفاع تركيز البوتاسيوم اللمفي الداخلي الذي ينتج عنه قطرات مائية بسبب الإزاحة التناضحية للسائل. من ناحية أخرى ، يمكن أن تثير الجلوكوكورتيكويدات تأثيرات تتعارض مع تأثيرات الفازوبريسين. يقدم هذا تفسيرًا للتأثيرات الإيجابية للجلوكوكورتيكويد في علاج مرض مينير الذي يُرجح أن يُعزى إلى انخفاض إنتاج الفازوبريسين والتحكم في تعبير الأكوابورين [4].

2.3 العقدة الحلزونية

2.3.1 مقدمة ونظرة عامة

العقدة الحلزونية عبارة عن كتلة من الخلايا العصبية المسؤولة عن التعصيب الوارد لعضو كورتي (الشكل 6 [الشكل 6]). توجد الخلايا العقدية الحلزونية في قناة Rosenthal & # 8217s ، والتي تلتف حول موديولوس القوقعة. يحتوي على أجسام الخلايا للخلايا العصبية الواردة ، والتشعبات التي تؤدي إلى خلايا الشعر ، والمحاور التي تصل إلى نواة القوقعة في جذع الدماغ. يتم تخليق الألياف الواردة من النوع الأول من الخلايا العصبية الحلزونية العقدية وتؤدي إلى خلايا الشعر الداخلية. تؤدي الألياف الواردة من العصبونات العقدية الحلزونية من النوع الثاني ، غير الميالين ، إلى خلايا الشعر الخارجية. أكثر من 90٪ من الألياف الواردة تنشأ في خلايا الشعر الداخلية ، كل ليف بشكل عام لديه اتصال متشابك مع خلية شعر داخلية واحدة فقط ، مع تعصب كل خلية شعر داخلية بحوالي 10 & # 821130 ألياف. يتم تعصب خلايا الشعر الخارجية بنسبة 10٪ فقط من الألياف العصبية الواردة ، مع تقارب العديد من خلايا الشعر الخارجية على ألياف مفردة (الشكل 6 [الشكل 6]). يعكس نمط التعصيب التفاضلي هذا الاختلافات في الأهمية الوظيفية لخلايا الشعر الداخلية والخارجية. يتم نقل المعلومات السمعية أخيرًا إلى جذع الدماغ عبر النظام الوارد [4].

2.3.2 مشابك خلايا الشعر

تشكل الخلايا الشعرية نقاط الاشتباك العصبي مع محاور عصبونات العقدة الحلزونية (الشكل 7 [الشكل 7]). هذه المشابك واردة متخصصة للغاية في كل من الشكل والوظيفة. يتكون مشبك الشريط من منطقة نشطة قبل المشبكي وشريط متشابك. يبلغ حجم الشريط المشبكي أقل من 1 ميكرومتر ويحيط به حوالي 100 حويصلة متشابكة. توجد مستقبلات الغلوتامات من نوع AMPA المتجانسة في منطقة النهايات العصبية ما بعد المشبكي (الشكل 7 [الشكل 7]) [93]. يسمح الهيكل المعقد لمشابك الشريط بمعدل نقل مرتفع مع فترة مقاومة قصيرة. في مشبك الشريط ، اكتب Caالخامس1.3 يتم تنشيط قنوات الكالسيوم بواسطة مستقبلات محتملة لخلية الشعر. بعد ذلك ، يتم تنشيط مستقبلات الجلوتامات في نهايات الألياف العصبية بعد المشبكي.بهذه الطريقة ، يتم إنشاء إمكانات ما بعد المشبكية المثيرة والتي تنتقل إلى الجهاز العصبي المركزي في شكل جهود فعلية. تم وصف بنية ووظيفة المشابك الشعرية الواردة بالتفصيل في عدد من أوراق المراجعة الممتازة [94] ، [95] ، [96] ، [97].

كاليفورنياالخامس1.3 قنوات الكالسيوم ، أوتوفرلين. أظهر العمل باستخدام نماذج الفئران كيف أن اضطراب خلايا الشعر الداخلية ونقاط الاشتباك العصبي يؤدي إلى فقدان السمع والصمم. عندما يكون Caالخامس1.3 يتم كبت قناة الكالسيوم وراثيًا ، ويتم تقليل تدفق الكالسيوم في خلايا الشعر الداخلية بنسبة 90٪ ولا يمكن إثبات إمكانات جذع الدماغ المستحث صوتيًا [98], [99], [100]. تؤدي الطفرة في جين OTOF ، الذي يرمز إلى بروتين otoferlin ، إلى خلل متشابك في ضعف السمع السابق للغة من النوع DFNB9 لدى البشر [101], [102]. يمكن استحضار إمكانات جذع الدماغ السمعي في نموذج الماوس DFNB9 ، بحيث تتم الإشارة إلى زراعة القوقعة في DFNB9 [103], [104]. كلاهما في كاليفورنياالخامس1.3 بالضربة القاضية وفي الضربة القاضية في أوتوفرلين ، تكون النتيجة انسدادًا شبه كامل للانتقال المشبكي مع ضعف شديد في السمع ، ونمط من الاعتلال العصبي السمعي أو اعتلال السينابتوب [105]. هناك أيضًا اعتلالات سمعية مكتسبة ، مثل فقر الدم الناجم عن فرط البليروبين ونقص الأكسجة عند الخدج [105], [106]. يمكن أن تسبب عوامل العلاج الكيميائي المحتوية على البلاتين الضرر الانتقائي لخلايا الشعر الداخلية [107] وصدمة الضوضاء [108]. من المفترض أن الضرر الاستثاري يحدث للعصبونات العقدية اللولبية بعد المشبكية عن طريق الإفراز المفرط للغلوتامات [105].

2.3.3 ترميز الصوت في العصب السمعي

يستمر التنظيم اللوني للقوقعة في النظام الوارد. يتم تحفيز كل موقع على الغشاء القاعدي ، بشكل رئيسي ، ميكانيكيًا بتردد واحد محدد. اعتمادًا على موقع التعصيب في القوقعة ، يتم تحفيز الخلايا العصبية الواردة بشدة عندما تتضمن الإشارة الصوتية مكونًا ترددًا يحفز خلايا الشعر بقوة في هذا الموقع. كل خلية عصبية واردة لها خاصية مرشح التردد في شكل منحنى ضبط التردد الخاص بها. في شدة الصوت الأعلى ، يتم أيضًا تحفيز الألياف العصبية السمعية بشكل متزايد بواسطة ترددات أخرى (منخفضة وأعلى). هنا ، يتم استكمال التنغيم النغمي بمبدأ تشفير ثانٍ ، وهو قفل الطور. يرتبط هذا بتوقيت إمكانات الفعل ، والتي لها علاقة ثابتة مع مرحلة إمكانات المستقبل. يعد قفل الطور مهمًا أيضًا لتحديد اتجاه مصادر الصوت ، حيث يتم تحليل فرق الوقت بين الأذنين لهذا الغرض [4].

2.3.4 التعصيب الفعال للقوقعة

لقد ثبت أن نوعين متميزين من الألياف العصبية مسؤولان عن تعصيب قوقعة الأذن (الشكل 8 [الشكل 8]) [109]. تمتد ألياف olivocochlear الإنسية (MOC) من زيت الزيتون الوسطي إلى القوقعة المماثل والجانبية ، حيث يتم توصيلها بخلايا الشعر الخارجية عبر المشابك الكولينية. تنشأ ألياف olivocochlear الجانبية غير النخاعية (LOC) من الزيتون العلوي الجانبي وتتدفق بشكل أساسي إلى القوقعة المماثل ، حيث تشكل اتصالات متشابكة مع الخلايا العصبية من النوع الأول الوارد من العقدة الحلزونية [4] (الشكل 8 [الشكل 8]) . تشمل وظائف النظام الصادر تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء [110] ، [111] ، [112] ، وتوسيع النطاق الديناميكي في كثافة ترميز [113] ، والتحكم في تضخيم القوقعة [114] ، [115] ، و حماية القوقعة من الأصوات العالية [116] ، [117] ، [118].

3. التوقعات

كما هو الحال في العديد من التخصصات الأخرى للطب الحديث ، أدى التقدم العلمي في مجالات علم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية إلى تغيير فهمنا لعملية السمع وضعف السمع الوراثي.

لقد ثبت أنه من الممكن تحديد وتوصيف عدد متزايد من الجينات والبروتينات المشاركة في تطوير وظيفة السمع. هذا التقدم العلمي في البحث الأساسي له أهمية إكلينيكية عالية ، حيث إنه شرط أساسي للاستشارة الوراثية وللكشف المبكر عن ضعف السمع الوراثي وعلاجه. السرعة التي تتقدم بها أبحاث السمع & # 8211 في مجال تجديد الأذن الداخلية ، على سبيل المثال & # 8211 توفر أسسًا جيدة للأمل في أن تصبح الأساليب السببية البيولوجية لعلاج فقدان السمع حقيقة إكلينيكية في المستقبل المنظور.

شكر وتقدير

يتقدم المؤلفون بالشكر للسيد ألفريد مولر والدكتورة جوليا فريدريش على مساعدتهم في تكوين هذه الأرقام.

تضارب المصالح

يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم تضارب في المصالح فيما يتعلق بهذه الدراسة.

مراجع

1. سانتي با ، تسوبرون فل. تشريح قوقعة الأذن الدقيقة والبنية التحتية الدقيقة. في: Jahn AF ، Santos-Sacchi J ، eds. فسيولوجيا الأذن. سان دييغو ، كاليفورنيا: Singular Publishing 2001. 2. Slepecky NB. هيكل Cochlear. في: Dallos P ، Popper AN ، Fay R ، محرران. القوقعة. نيويورك: سبرينغر 1996. ص. 44-129. DOI: 10.1007 / 978-1-4612-0757-3_2 3. بونينغهاوس ، لينارز. إينور (متاهة). في: Boenninghaus، Lenarz، eds. HNO. Springer Medizin Verlag 2007. ص. 15-19. 4. ستارلينجر الخامس ، ماساكي ك ، هيلر س. فسيولوجيا السمع: الأذن الداخلية. في: Gulya AJ، Minor LB، Poe DS، eds. جراحة الأذن جلاسكوك شامباو. الطبعة السادسة. دار النشر الطبية الشعبية 2010. ص. 73-83. 5. ريس إيفانز بي إتش ، كوميس إس دي ، أوزبورن إم بي ، بيكلز جو ، جيفريز دي جي. روابط متقاطعة بين الستريوسيليا في عضو كورتي البشري. J لارينجول أوتول. 198599: 11-19. دوى: 10.1017 / S0022215100096237 6. رافائيل واي ، ألتشولر را. هيكل وتعصيب القوقعة. الثور Res الدماغ. 200360: 397-422. DOI: 10.1016 / S0361-9230 (03) 00047-9 7. Von Bekesy G. Zur Theorie des Hérens bei der Schallaufnahme durch Knochenleitung. Annalen der Physik. 1932405: 111-136. 8. Hudspeth AJ. كيف يحدث السمع. عصبون. 199719: 947-950. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (00) 80385-2 9. Vollrath MA، Kwan KY، Corey DP. الآلات الدقيقة للنقل الميكانيكي في خلايا الشعر. Annu Rev Neurosci. 200730: 339-365. DOI: 10.1146 / annurev.neuro.29.051605.112917 10. LeMasurier M، Gillespie PG. النقل الميكانيكي لخلايا الشعر وتضخيم القوقعة. عصبون. 200548: 403-415. DOI: 10.1016 / j.neuron.2005.10.017 11. جيليسبي بي جي ، ووكر آر جي. الأساس الجزيئي للتنقل الميكانيكي الحسي. طبيعة سجية. 2001413: 194-202. DOI: 10.1038 / 35093011 12. بيكلس جو ، كوميس إس دي ، أوزبورن إم بي. روابط متقاطعة بين الأهداب الفراغية في عضو خنزير غينيا في كورتي ، وعلاقتها المحتملة بالنقل الحسي. سماع Res. 198415: 103-112. DOI: 10.1016 / 0378-5955 (84) 90041-8 13. Hudspeth AJ، Gillespie PG. سحب الينابيع لضبط التنبيغ: التكيف بواسطة خلايا الشعر. عصبون. 199412: 1-9. DOI: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90147-3 14. Hudspeth AJ. كيف تعمل الأذن: التوصيل والتضخيم الميكانيكي بواسطة خلايا الشعر. سي آر بيول. 2005328: 155-162. DOI: 10.1016 / j.crvi.2004.12.003 15. رود دبليو إس ، سي دي جيزلر. نموذج للإزاحة بين النقاط المتعارضة على الغشاء الصدري والصفيحة الشبكية. J Acoust Soc Am. 196742: 185-190. دوى: 10.1121 / 1.1910547 16. كوري دى بى ، هودسبيث أ. حركية تيار المستقبل في خلايا الشعر الكيسية لضفدع الضفدع. ياء نيوروسسي. 19833: 962-976. 17. Gillespie PG، M ller U. النقل الميكانيكي بواسطة خلايا الشعر: النماذج والجزيئات والآليات. زنزانة. 2009139: 33-44. DOI: 10.1016 / j.cell.2009.09.010 18. شواندر إم ، كاشار ب ، مولر يو. سلسلة المراجعة: بيولوجيا خلية السمع. J خلية بيول. 2010190: 9-20. DOI: 10.1083 / jcb.201001138 19. Sakaguchi H ، Tokita J ، M ller U ، Kachar B. روابط في خلايا الشعر: التركيب الجزيئي ودورها في فقدان السمع. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 200917: 388-393. DOI: 10.1097 / MOO.0b013e3283303472 20. M ller U. Cadherins والنقل الميكانيكي بواسطة خلايا الشعر. خلية أوبين بالعملة بيول. 200820: 557-566. DOI: 10.1016 / j.ceb.2008.06.004 21. تتفاعل Kazmierczak P و Sakaguchi H و Tokita J و Wilson-Kubalek EM و Milligan RA و M ller U و Kachar B. Cadherin 23 و protocadherin 15 لتشكيل خيوط طرف في خلايا الشعر الحسية. طبيعة سجية. 2007449: 87-91. DOI: 10.1038 / nature06091 22. أحمد ZM ، Goodyear R ، Riazuddin S ، Lagziel A ، Legan PK ، Behra M ، Burgess SM ، Lilley KS ، Wilcox ER ، Riazuddin S ، Griffith AJ ، Frolenkov GI ، Belyantseva IA ، Richardson GP ، Friedman TB. مستضد طرف الارتباط ، وهو بروتين مرتبط بمركب التنبيغ لخلايا الشعر الحسية ، هو protocadherin-15. ياء نيوروسسي. 200626: 7022-7034. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1163-06.2006 23. كوري موانئ دبي. ما هي قناة نقل خلايا الشعر؟ ياء فيزيول. 2006576: 23-28. DOI: 10.1113 / jphysiol.2006.116582 24. Gillespie PG ، Dumont RA ، Kachar B. هل وجدنا رابط التلميح وقناة التحويل ونابض البوابة لخلية الشعر؟ نيوروبيول بالعملة. 200515: 389-396. DOI: 10.1016 / j.conb.2005.06.007 25. Gillespie PG. الميوسين الأول وتكييف التنبيغ الميكانيكي بواسطة الأذن الداخلية. شركة Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2004359: 1945-1951. DOI: 10.1098 / rstb.2004.1564 26. أحمد زد إم ، رياض الدين س ، رياض الدين س ، ويلكوكس إير. علم الوراثة الجزيئي لمتلازمة أوشر. كلين جينيت. 200363: 431-444. DOI: 10.1034 / j.1399-0004.2003.00109.x 27. Kremer H ، van Wijk E ، Mörker T ، Wolfrum U ، Roepman R. Usher syndrome: الروابط الجزيئية للإمراض والبروتينات والمسارات. همهمة مول جينيه. 200615 المواصفات رقم 2: R262-270. 28. Weil D ، Blanchard S ، Kaplan J ، Guilford P ، Gibson F ، Walsh J ، Mburu P ، Varela A ، Levilliers J ، Weston MD ، وآخرون. الجين المعيب للميوسين VIIA المسؤول عن متلازمة أوشر من النوع 1B. طبيعة سجية. 1995374: 60-61. DOI: 10.1038 / 374060a0 29. Weil D، Levy G، Sahly I، Levi-Acobas F، Blanchard S، El-Amraoui A، Crozet F، Philippe H، Abitbol M، Petit C. Human myosin VIIA المسؤول عن متلازمة Usher 1B: غشاء متوقع- يعبر عن البروتين الحركي المرتبط في تطوير الظهارة الحسية. Proc Natl Acad Sci U S A. 199693: 3232-3237. DOI: 10.1073 / pnas.93.8.3232 30. Maubaret C ، Griffoin JM ، Arnaud B ، Hamel C. الطفرات الجديدة في MYO7A و USH2A في متلازمة أوشر. الجينات العينية. 200526: 25-29. دوى: 10.1080 / 13816810590918118 31. Yan D، Liu XZ. علم الوراثة والآليات المرضية لمتلازمة أوشر. J همهمة جينيه. 201055: 327-335. DOI: 10.1038 / jhg.2010.29.003 32. Saihan Z، Webster AR، Luxon L، Bitner-Glindzicz M. تحديث عن متلازمة أوشر. العملة Opin Neurol. 200922: 19-27. DOI: 10.1097 / WCO.0b013e3283218807 33. Dallos P. تضخيم قوقعة الأذن ، وخلايا الشعر الخارجية و Prestin. نيوروبيول بالعملة. 200818: 370-376. DOI: 10.1016 / j.conb.2008.08.016 34. هولت جي آر ، جيليسبي إس كي ، بروفانس دي دبليو ، شاه ك ، شوكات كم ، كوري دي بي ، ميرسر جا ، جيليسبي بي جي. تشير استراتيجية وراثية كيميائية إلى تورط الميوسين -1 ج في التكيف بواسطة خلايا الشعر. زنزانة. 2002108: 371-381. DOI: 10.1016 / S0092-8674 (02) 00629-3 35. Hudspeth AJ. بذل جهد للاستماع: التضخيم الميكانيكي في الأذن. عصبون. 200859: 530-545. دوى: 10.1016 / j.neuron.2008.07.012 36. Dallos P، Wu X، Cheatham MA، Gao J، Zheng J، Anderson CT، Jia S، Wang X، Cheng WH، Sengupta S، He DZ، Zuo J. Prestin تعتبر حركة خلايا الشعر الخارجية القائمة على الثدييات ضرورية لقوقعة الثدييات تضخيم. عصبون. 200858: 333-339. DOI: 10.1016 / j.neuron.2008.02.028 37. Zenner HP ، Arnold W ، Gitter AH. خلايا الشعر الخارجية كمضخمات قوقعة سريعة وبطيئة مع دورة تحويل ثنائية الاتجاه. أكتا Otolaryngol. 1988105: 457-462. DOI: 10.3109 / 00016488809119501 38. Brownell WE ، Bader CR ، Bertrand D ، de Ribaupierre Y. أثار استجابات ميكانيكية لخلايا الشعر الخارجية المعزولة في القوقعة. علم. 1985227: 194-196. DOI: 10.1126 / العلوم .3966153 39. Fettiplace R، Hackney CM. الأدوار الحسية والحركية لخلايا الشعر السمعية. نات ريف نيوروسسي. 20067: 19-29. DOI: 10.1038 / nrn1828 40. Ashmore J. Cochlear الخارجي حركية خلايا الشعر. القس فيزيول 200888: 173-210. DOI: 10.1152 / physrev.00044.2006 41. Zheng J، Shen W، He DZ، Long KB، Madison LD، Dallos P. Prestin هو البروتين الحركي لخلايا الشعر الخارجية للقوقعة. طبيعة سجية. 2000405: 149-155. DOI: 10.1038 / 35012009 42. Dallos P، Zheng J، Cheatham MA. Prestin ومضخم القوقعة. ياء فيزيول. 2006576: 37-42. DOI: 10.1113 / jphysiol.2006.114652 43. Liberman MC ، Gao J ، He DZ ، Wu X ، Jia S ، Zuo J. Prestin مطلوب للقابلية الكهربائية لخلية الشعر الخارجية ومضخم القوقعة. طبيعة سجية. 2002419: 300-304. DOI: 10.1038 / nature01059 44. Liu XZ، Ouyang XM، Xia XJ، Zheng J، Pandya A، Li F، Du LL، Welch KO، Petit C، Smith RJ، Webb BT، Yan D، Arnos KS، Corey D، Dallos P، Nance WE، تشن زي. Prestin ، وهو بروتين محرك قوقعة ، معيب في فقدان السمع غير المتلازمي. همهمة مول جينيه. 200312: 1155-1162. DOI: 10.1093 / hmg / ddg127 45. Toth T، Deak L، Fazakas F، Zheng J، Muszbek L، Sziklai I. طفرة جديدة في جين العرض البشري وتأثيره على وظيفة الهيستامين. إنت J مول ميد. 200720: 545-550. 46. ​​Peng AW، Ricci AJ. الحركة الجسدية وميكانيكا حزم الشعر ، كلاهما ضروري لتضخيم القوقعة؟ سماع الدقة. 2011273 (1-2): 109-122. DOI: 10.1016 / j.heares.2010.03.094 47. Legan PK، Lukashkina VA، Goodyear RJ، K ssi M، Russell IJ، Richardson GP. يكشف الحذف المستهدف في alpha-tectorin أن الغشاء tectorial مطلوب لاكتساب وتوقيت ردود الفعل القوقعة. عصبون. 200028: 273-285. DOI: 10.1016 / S0896-6273 (00) 00102-1 48. Moreno-Pelayo MA، Goodyear RJ، Mencéa A، Modamio-H ybj r S، Legan PK، Olavarrieta L، Moreno F، Richardson GP. توصيف طفرة عفوية ، متنحية ، مغلوطة تنشأ في جين تكتا. J Assoc Res Otolaryngol. 20089: 202-214. DOI: 10.1007 / s10162-008-0116-0 49. Cohen-Salmon M، El-Amraoui A، Leibovici M، Petit C. Otogelin: بروتين سكري خاص بالأغشية اللاخلوية للأذن الداخلية. Proc Natl Acad Sci U S A. 199794: 14450-14455. DOI: 10.1073 / pnas.94.26.14450 50. Simmler MC، Cohen-Salmon M، El-Amraoui A، Guillaud L، Benichou JC، Petit C، Panthier JJ. يؤدي الاضطراب المستهدف في otog إلى الصمم وعدم التوازن الشديد. نات جينيه. 200024: 139-143. DOI: 10.1038 / 72793 51. Zwaenepoel I، Mustapha M، Leibovici M، Verpy E، Goodyear R، Liu XZ، Nouaille S، Nance WE، Kanaan M، Avraham KB، Tekaia F، Loiselet J، Lathrop M، Richardson G، Petit C. Otoancorin، an بروتين الأذن الداخلية يقتصر على السطح البيني بين السطح القمي للظهارة الحسية والمواد الهلامية التي تغطيها ، معيب في الصمم الجسدي المتنحي DFNB22. Proc Natl Acad Sci U S A. 200299: 6240-6245. DOI: 10.1073 / pnas.082515999 52. Wangemann P. دعم التنبيغ الحسي: توازن سائل القوقعة وإمكانات القوقعة الداخلية. ي فيزيول. 2006576: 11-21. DOI: 10.1113 / jphysiol.2006.112888 53. Hibino H ، Kurachi Y. القواعد الجزيئية والفسيولوجية للدورة الدموية K + في الأذن الداخلية للثدييات. علم وظائف الأعضاء (بيثيسدا). 200621: 336-345. DOI: 10.1152 / فيسيول.00023.2006 54. ملح AN. تنظيم حجم السائل اللمفاوي. علوم Ann N Y Acad. 2001942: 306-312. DOI: 10.1111 / j.1749-6632.2001.tb03755.x 55. ملح AN. ديناميات سوائل الأذن الداخلية. في: Jahn AF ، Santos-Sacchi J ، eds. فسيولوجيا الأذن. الطبعة الثانية. سان دييغو ، كاليفورنيا: تعليم Singular Thompson 2001. ص. 333-355. 56. هيلر س. تطبيق الجينوميات الفسيولوجية على دراسة اضطرابات السمع. ي فيزيول. 2002543: 3-12. DOI: 10.1113 / jphysiol.2002.018911 57. Cusimano F ، Martines E ، Rizzo C. The Jervell and Lange-Nielsen syndrome. Int J بيدياتر Otorhinolaryngol. 199122: 49-58. DOI: 10.1016 / 0165-5876 (91) 90096-T 58. Coucke PJ، Van Hauwe P، Kelley PM، Kunst H، Schatteman I، Van Velzen D، Meyers J، Ensink RJ، Verstreken M، Declau F، Marres H، Kastury K، Bhasin S، McGuirt WT، Smith RJ، Cremers CW ، Van de Heyning P ، Willems PJ ، Smith SD ، Van Camp G. الطفرات في جين KCNQ4 هي المسؤولة عن الصمم الجسدي السائد في أربع عائلات من DFNA2. همهمة مول جينيه. 19998: 1321-1328. DOI: 10.1093 / ساعة / 8.7.1321 59. Kubisch C، Schroeder BC، Friedrich T، Ltjohann B، El-Amraoui A، Marlin S، Petit C، Jentsch TJ. KCNQ4 ، قناة بوتاسيوم جديدة يتم التعبير عنها في خلايا الشعر الخارجية الحسية ، يتم تحويرها في حالة الصمم السائد. زنزانة. 199996: 437-446. DOI: 10.1016 / S0092-8674 (00) 80556-5 60. Kharkovets T، Hardelin JP، Safieddine S، Schweizer M، El-Amraoui A، Petit C، Jentsch TJ. يتم التعبير عن قناة KCNQ4 ، وهي قناة K + تم تحورها في شكل من أشكال الصمم المهيمن ، في الأذن الداخلية والمسار السمعي المركزي. Proc Natl Acad Sci U S A. 200097: 4333-4338. DOI: 10.1073 / pnas.97.8.4333 61. Coucke P ، Van Camp G ، Djoyodiharjo B ، Smith SD ، Frants RR ، Padberg GW ، Darby JK ، Huizing EH ، Cremers CW ، Kimberling WJ ، et al. ارتباط ضعف السمع الصبغي الجسدي السائد بذراع الكروموسوم 1 القصير في عائلتين. إن إنجل جي ميد. 1994331: 425-431. دوى: 10.1056 / NEJM199408183310702 62. Bom SJ، De Leenheer EM، Lemaire FX، Kemperman MH، Verhagen WI، Marres HA، Kunst HP، Ensink RJ، Bosman AJ، Van Camp G، Cremers FP، Huygen PL، Cremers CW. درجات التعرف على الكلام المتعلقة بالعمر ودرجة ضعف السمع في DFNA2 / KCNQ4 و DFNA9 / COCH. قوس Otolaryngol Head Neck Surg. 2001127: 1045-1048. 63. Birkenh ger R ، Aschendorff A ، Schipper J ، Laszig R. غير المتلازمات وراثي ضعف السمع. Laryngorhinootologie. 200786: 299-309. 64. Kikuchi T، Kimura RS، Paul DL، Adams JC. تقاطعات الفجوة في قوقعة الفئران: تحليل الكيمياء المناعية والبنية التحتية. عنات امبريول (بيرل). 1995191: 101-118. دوى: 10.1007 / BF00186783 65. Lautermann J، ten Cate WJ، Altenhoff P، Grömmer R، Traub O، Frank H، Jahnke K، Winterhager E. الدقة الأنسجة الخلوية. 1998294: 415-420. DOI: 10.1007 / s004410051192 66. Kelsell DP، Dunlop J، Stevens HP، Lench NJ، Liang JN، Parry G، Mueller RF، Leigh IM. طفرات Connexin 26 في الصمم الحسي العصبي الوراثي غير المتلازم. طبيعة سجية. 1997387: 80-83. DOI: 10.1038 / 387080a0 67. Denoyelle F، Weil D، Maw MA، Wilcox SA، Lench NJ، Allen-Powell DR، Osborn AH، Dahl HH، Middleton A، Houseman MJ، Dod C، Marlin S، Boulila-ElGaied A، Grati M، Ayadi H و BenArab S و Bitoun P و Lina-Granade G و Godet J و Mustapha M و Loiselet J و El-Zir E و Aubois A و Joannard A و Petit C وآخرون. الصمم السابق للغة: انتشار مرتفع لطفرة 30delG في جين connexin 26. همهمة مول جينيه. 19976: 2173-2177. DOI: 10.1093 / hmg / 6.12.2173 68. Zelante L، Gasparini P، Estivill X، Melchionda S، D'Agruma L، Govea N، Mil M، Monica MD، Lutfi J، Shohat M، Mansfield E، Delgrosso K، Rappaport E، Surrey S، Fortina P. طفرات Connexin26 المرتبطة بالشكل الأكثر شيوعًا للصمم الجسدي المتنحي غير المتلازمي (DFNB1) في البحر الأبيض المتوسط. همهمة مول جينيه. 19976: 1605-1609. DOI: 10.1093 / ساعة / 6.9.1605 69. ماو إم إيه ، ألن باول در ، جودي آر جيه ، ستيوارت آي إيه ، نانكارو دي جي ، هايوارد إن كيه ، جاردنر آر جي. مساهمة موضع DFNB1 في الصمم الحسي العصبي لدى سكان القوقاز. أنا J Hum Genet. 199557: 629-635. 70.Kupka S ، Braun S ، Aberle S ، Haack B ، Ebauer M ، Zeissler U ، Zenner HP ، Blin N ، Pfister M. ترددات طفرات GJB2 في الأفراد والمرضى الذين يخضعون للسيطرة الألمانية الذين يظهرون ضعف سمعي غير متلازمي. همهمة موتات. 200220: 77-78. DOI: 10.1002 / humu.9044 71. Snoeckx RL، Huygen PL، Feldmann D، Marlin S، Denoyelle F، Waligora J، Mueller-Malesinska M، Pollak A، Ploski R، Murgia A، Orzan E، Castorina P، Ambrosetti U، Nowakowska-Szyrwinska E، Bal J ، Wiszniewski W، Janecke AR، Nekahm-Heis D، Seeman P، Bendova O، Kenna MA، Frangulov A، Rehm HL، Tekin M، Incesulu A، Dahl HH، du Sart D، Jenkins L، Lucas D، Bitner-Glindzicz M ، Avraham KB، Brownstein Z، del Castillo I، Moreno F، Blin N، Pfister M، Sziklai I، Toth T، Kelley PM، Cohn ES، Van Maldergem L، Hilbert P، Roux AF، Mondain M، Hoefsloot LH، Cremers CW ، L ppnen T، L ppnen H، Parving A، Gronskov K، Schrijver I، Roberson J، Gualandi F، Martini A، Lina-Granade G، Pallares-Ruiz N، Correia C، Fialho G، Cryns K ، Hilgert N ، Van de Heyning P ، Nishimura CJ ، Smith RJ ، طفرات Van Camp G. GJB2 ودرجة فقدان السمع: دراسة متعددة المراكز. أنا J Hum Genet. 200577: 945-957. دوى: 10.1086 / 497996 72. Lerer I ، Sagi M ، Ben-Neriah Z ، Wang T ، Levi H ، Abeliovich D. طفرة حذف في GJB6 بالتعاون مع طفرة GJB2 في الصمم غير المتلازمي: طفرة مؤسسية جديدة في اليهود الأشكناز. همهمة موتات. ٢٠٠١١٨: ٤٦٠. 73. ديل كاستيلو الأول ، فيلامار إم ، مورينو بيلايو إم إيه ، ديل كاستيلو إف جي ، ألفاريز أ ، تيليريا دي ، مينينديز الأول ، مورينو إف. حذف يشمل جين كونيكسين 30 في ضعف السمع غير المتلازم. إن إنجل جي ميد. 2002346: 243-249. 74. Lang F ، Vallon V ، Knipper M ، Wangemann P. الأهمية الوظيفية للقنوات والناقلات المعبر عنها في الأذن الداخلية والكلى. أنا J Physiol Cell Physiol. 2007293: C1187-C1208. 75. بارتر إف سي ، برونوف بي ، جيل جي آر جونيور ، ماكاردل آر سي. فرط تنسج المركب المجاور للكبيبات مع فرط الألدوستيرونية وقلاء نقص بوتاسيوم الدم. متلازمة جديدة. أنا J ميد. 196233: 811-828. DOI: 10.1016 / 0002-9343 (62) 90214-0 76. Estevez R، Boettger T، Stein V، Birkenhéger R، Otto E، Hildebrandt F، Jentsch TJ. Barttin هي وحدة بيتا فرعية من Cl-channel حاسمة لإعادة امتصاص الكلى وإفراز الأذن الداخلية K +. طبيعة سجية. 2001414: 558-561. DOI: 10.1038 / 35107099 77. بيركينهيجر آر ، أوتو إي ، شيرمان إم جي ، فولمر إم ، روف إي إم ، ماير لوتز الأول ، بيكمان إف ، فيكيتي إيه ، عمران إتش ، فيلدمان د ، ميلفورد دي في ، جيك إن ، كونراد إم ، لانداو دي ، Knoers NV ، Antignac C ، Sudbrak R ، Kispert A ، Hildebrandt F. طفرة BSND تسبب متلازمة بارتر مع الصمم الحسي العصبي والفشل الكلوي. نات جينيه. 200129: 310-314. DOI: 10.1038 / ng752 78. Schlingmann KP ، Konrad M ، Jeck N ، Waldegger P ، Reinalter SC ، Holder M ، Seyberth HW ، Waldegger S. ضياع الملح والصمم الناتج عن الطفرات في قناتي الكلوريد. إن إنجل جي ميد. 2004350: 1314-1319. دوى: 10.1056 / NEJMoa032843 79. Takeuchi S ، Ando M ، Kozakura K ، Saito H ، Irimajiri A. القنوات الأيونية في الغشاء القاعدي للخلايا الهامشية المنفصلة عن الجربوع الأوعية الدموية. سماع الدقة. 199583: 89-100. DOI: 10.1016 / 0378-5955 (94) 00191-R 80. Ando M ، Takeuchi S. mRNA الذي يشفر "ClC-K1 ، قناة الكلور الكلوي (-) -" يتم التعبير عنه في الخلايا الهامشية للأوعية الدموية في قوقعة الفئران: مساهمتها المحتملة في تيارات Cl (-). نيوروسسي ليت. 2000284: 171-174. DOI: 10.1016 / S0304-3940 (00) 01021-1 81. Qu C، Liang F، Hu W، Shen Z، Spicer SS، Schulte BA. التعبير عن قنوات كلوريد CLC-K في قوقعة الفئران. سماع الدقة. 2006213: 79-87. DOI: 10.1016 / j.heares.2005.12.012 82. أسعد جا ، الراعي ، كوري د. تكامل طرف الوصلة والتوصيل الميكانيكي في خلايا شعر الفقاريات. عصبون. 19917: 985-994. DOI: 10.1016 / 0896-6273 (91) 90343-X 83. Farris HE ، LeBlanc CL ، Goswami J ، Ricci AJ. سبر مسام قناة المحول الميكانيكي لخلية الشعر السمعية في السلحفاة. ي فيزيول. 2004558: 769-792. DOI: 10.1113 / jphysiol.2004.061267 84. Mammano F، Bortolozzi M، Ortolano S، Anselmi F. Ca2 + إشارات في الأذن الداخلية. علم وظائف الأعضاء (بيثيسدا) 200722: 131-144. DOI: 10.1152 / فيسيول.00040.2006 85. Beitz E ، Zenner HP ، Schultz JE. تنظيم السوائل بوساطة Aquaporin في الأذن الداخلية. نيوروبيول مول الخلية. 200323: 315-329. DOI: 10.1023 / A: 1023636620721 86. Hirt B، Penkova ZH، Eckhard A، Liu W، Rask-Andersen H، M ller M، L wenheim H. يكشف التوزيع تحت الخلوي لـ aquaporin 5 في القوقعة عن تحويل مائي عند حاجز perilymph-endolymph. علم الأعصاب. 2010168: 957-970. DOI: 10.1016 / j.neuroscience.2009.09.002 87. Takeda T، Sawada S، Takeda S، Kitano H، Suzuki M، Kakigi A، Takeuchi S. تأثيرات: V2. المضاد (OPC-31260) على المائية اللمفاوية. سماع الدقة. 2003182: 9-18. DOI: 10.1016 / S0378-5955 (03) 00135-7 88. مهاتري آن ، جيرو جيه ، شيابيني الأول ، بولاسكو جي ، باربرا إم ، لالواني إيه كيه. تعبير Aquaporin-2 في قوقعة الثدييات والتحقيق في دوره في مرض منيير. سماع الدقة. 2002170: 59-69. DOI: 10.1016 / S0378-5955 (02) 00452-5 89. Sawada S، Takeda T، Kitano H، Takeuchi S، Kakigi A، Azuma H. ​​Aquaporin-2 تنظيم بواسطة فاسوبريسين في الأذن الداخلية للفأر. نيوروريبورت. 200213: 1127-1129. DOI: 10.1097 / 00001756-200207020-00011 90. فوكوشيما إم ، كيتاهارا تي ، أونو واي ، فيوز واي ، دوي ك ، كوبو ت. تأثيرات الحقن داخل الطبلة للستيرويدات على التغيرات في تعبير أكوابورين في الأذن الداخلية للفئران. أكتا Otolaryngol. 2002122: 600-606. DOI: 10.1080 / 000164802320396268 91. المانع D، Ceranic B، Djahanbakhch O، Luxon LM. الهرمونات والجهاز السمعي: مراجعة لعلم وظائف الأعضاء والفيزيولوجيا المرضية. علم الأعصاب. 2008153: 881-900. DOI: 10.1016 / j.neuroscience.2008.02.077 92. Dunnebier EA، Segenhout JM، Wit HP، Albers FW. hydrops endolymphatic على مرحلتين: نموذج ديناميكي جديد لخنزير غينيا. أكتا Otolaryngol. 1997117: 13-19. DOI: 10.3109 / 00016489709117984 93. Glowatzki E، Fuchs PA. إطلاق جهاز الإرسال عند مشبك شريط خلية الشعر. نات نيوروسسي. 20025: 147-154. دوى: 10.1038 / nn796 94. فوكس با. ترميز الوقت والشدة في المشبك الشريطي لخلية الشعر. ي فيزيول. 2005566: 7-12. DOI: 10.1113 / jphysiol.2004.082214 95. Moser T ، Brandt A ، Lysakowski A. نقاط الاشتباك العصبي في شريط خلية الشعر. الدقة الأنسجة الخلوية. 2006 326: 347-359. DOI: 10.1007 / s00441-006-0276-3 96. Moser T ، Neef A ، Khimich D. الآليات الكامنة وراء الدقة الزمنية لترميز الصوت في المشبك الداخلي لشريط خلية الشعر. ي فيزيول. 2006 576: 55-62. DOI: 10.1113 / jphysiol.2006.114835 97. نوفيان آر ، بيتنر د ، بارسونز تي دي ، موسر ت. هيكل ووظيفة المشبك الشريطي لخلية الشعر. ي ميمبر بيول. 2006209: 153-165. DOI: 10.1007 / s00232-005-0854-4 98. تعتبر قنوات Brandt A و Striessnig J و Moser T. CaV1.3 ضرورية للتطور والنشاط قبل المشبكي لخلايا الشعر الداخلية للقوقعة. ياء نيوروسسي. 200323: 10832-10840. 99. Dou H، Vazquez AE، Namkung Y، Chu H، Cardell EL، Nie L، Parson S، Shin HS، Yamoah EN. تؤدي الطفرة الصفرية لجين القناة alpha1D Ca2 + إلى الصمم ولكن لا يوجد عيب دهليزي في الفئران. J Assoc Res Otolaryngol. 20045: 215-2226. DOI: 10.1007 / s10162-003-4020-3 100. Platzer J، Engel J، Schrott-Fischer A، Stephan K، Bova S، Chen H، Zheng H، Striessnig J. الصمم الخلقي وخلل العقدة الجيبية الأذينية في الفئران التي تفتقر إلى قنوات الفئة D L-type Ca2 +. زنزانة. 2000102: 89-97. DOI: 10.1016 / S0092-8674 (00) 00013-1 101. Roux I، Safieddine S، Nouvian R، Grati M، Simmler MC، Bahloul A، Perfettini I، Le Gall M، Rostaing P، Hamard G، Triller A، Avan P، Moser T، Petit C. Otoferlin، defective in a شكل الصمم البشري ، ضروري لإخراج الخلايا في المشبك الشريطي السمعي. زنزانة. 2006127: 277-289. DOI: 10.1016 / j.cell.2006.08.040 102. Schug N ، Braig C ، Zimmermann U ، Engel J ، Winter H ، Ruth P ، Blin N ، Pfister M ، Kalbacher H ، Knipper M. التعبير التفاضلي لـ otoferlin في الدماغ ، الجهاز الدهليزي ، قوقعة غير ناضجة وناضجة من الجرذ. Eur J Neurosci. 200624: 3372-3380. DOI: 10.1111 / j.1460-9568.2006.05225.x 103. رودريغيز - باليستيروس إم ، ديل كاستيلو إف جي ، مارتن واي ، مورينو - بيلايو إم إيه ، موريرا سي ، برييتو إف ، ماركو جيه ، مورانت إيه ، جالو - تيرون جيه ، موراليس - أنجولو سي ، نافاس سي ، ترينيداد جي ، تابيا MC ، Moreno F ، del Castillo I. الاعتلال العصبي السمعي في المرضى الذين يحملون طفرات في جين الأوتوفرلين (OTOF). همهمة موتات. 200322: 451-456. DOI: 10.1002 / humu.10274 104. Rouillon I، Marcolla A، Roux I، Marlin S، Feldmann D، Couderc R، Jonard L، Petit C، Denoyelle F، Garab dian EN، Loundon N. . Int J بيدياتر Otorhinolaryngol. 200670: 689-696. DOI: 10.1016 / j.ijporl.2005.09.006 105. Strenzke N ، Pauli-Magnus D ، Meyer A ، Brandt A ، Maier H ، Moser T. Update zur Physiologie und Pathophysiologie des Innenohrs Pathomechanismen der sensineuralen Schwerh rigkeit [تحديث في علم وظائف الأعضاء والفيزيولوجيا المرضية للأذن الداخلية: الآليات المرضية للسمع الحسي العصبي خسارة]. HNO. 200856: 27-36. DOI: 10.1007 / s00106-007-1640-7 106. أماتوزي MG، Northrop C، Liberman MC، Thornton A، Halpin C، Herrmann B، Pinto LE، Saenz A، Carranza A، Eavey RD. فقدان خلايا الشعر الداخلي الانتقائي عند الخدج والأنماط المرضية للقوقعة من تشريح وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة. قوس Otolaryngol Head Neck Surg. 2001127: 629-636. 107. Ding DL، Wang J، Salvi R، Henderson D، Hu BH، McFadden SL، Mueller M. فقدان انتقائي لخلايا الشعر الداخلية والخلايا العصبية من النوع الأول في شنشيلة المعالجة بالكربوبلاتين. آليات الضرر والحماية. علوم Ann N Y Acad. 1999884: 152-170. DOI: 10.1111 / j.1749-6632.1999.tb08640.x 108. Henry WR، Mulroy MJ. تغييرات متشابكة واردة في خلايا الشعر السمعية أثناء التحول المؤقت الناتج عن الضوضاء. سماع الدقة. 199584: 81-90. DOI: 10.1016 / 0378-5955 (95) 00014-U 109. Guinan JJ Jr. efferents Olivocochlear: علم التشريح ، وعلم وظائف الأعضاء ، والوظيفة ، وقياس التأثيرات الصادرة في البشر. سماع الأذن. 200627 (6): 589-607. DOI: 10.1097 / 01.aud.0000240507.83072.e7 110. Dolan DF، Nuttall AL. تغيرت وظائف شدة استجابة القوقعة العصبية الكاملة المقنعة بواسطة التحفيز الكهربائي لحزمة olivocochlear المتقاطعة. J Acoust Soc Am. 198883: 1081-1086. دوى: 10.1121 / 1.396052 111. Kawase T، Delgutte B، Liberman MC. التأثيرات المضادة للوجه من منعكس olivocochlear. II. تعزيز استجابة العصب السمعي للنغمات المقنعة. ياء نيوروفيسيول. 199370: 2533-2549. 112. Darrow KN، Maison SF، Liberman MC. تعمل التغذية الراجعة الصادرة من Cochlear على موازنة الحساسية البينية. نات نيوروسسي. 20069: 1474-1476. DOI: 10.1038 / n1807 113. جيزلر سي دي. الرسالة: فرضية حول وظيفة حزمة olivocochlear المتقاطعة. J Acoust Soc Am. 197456: 1908-1909. دوى: 10.1121 / 1.1903532 114- ماونتن دي سي. التغييرات في إمكانات اللمف الباطن وتحفيز حزمة olivocochlear المتقاطعة تغير ميكانيكا القوقعة. علم. 1980210: 71-72. DOI: 10.1126 / العلوم 7414321 115. Siegel JH، Kim DO. التحكم العصبي الفعال في ميكانيكا القوقعة؟ يؤثر تحفيز حزمة Olivocochlear على اللاخطية الميكانيكية الحيوية في القوقعة. سماع الدقة. 19826: 171-182. DOI: 10.1016 / 0378-5955 (82) 90052-1 116. راجان ر. التحفيز الكهربائي للأكيمة السفلية بمعدلات منخفضة يحمي القوقعة من الحساسية السمعية. Res الدماغ. 1990506: 192-204. DOI: 10.1016 / 0006-8993 (90) 91251-B 117. Xie DH ، Henson OW Jr. منشط للتخميد الناجم عن قوقعة الأذن في الخفافيش ذات الشارب التي تجثم وتضرب بالصدى. سماع الدقة. 1998124: 60-68. DOI: 10.1016 / S0378-5955 (98) 00122-1 118. Maison SF، Luebke AE، Liberman MC، Zuo J. يتم توسط الحماية الفعالة من الإصابة الصوتية عبر مستقبلات أستيل كولين ألفا 9 النيكوتين على خلايا الشعر الخارجية. ياء نيوروسسي. 200222: 10838-46. 119. Ruszn k Z ، Szucs G. العصبونات العقدية الحلزونية: نظرة عامة على التشكل وسلوك الإطلاق والقنوات الأيونية والوظيفة. قوس بفلوجرز. 2009457: 1303-1325. DOI: 10.1007 / s00424-008-0586-2 120. فوكس با ، جلواتسكي إي ، موسر ت. المشبك الوارد لخلايا الشعر القوقعة. نيوروبيول بالعملة. 200313: 452-458. DOI: 10.1016 / S0959-4388 (03) 00098-9

برنامج التطوير والترميم السمعي

يقوم برنامج التطوير والاستعادة السمعي ، وهو جزء من برنامج الجراحين والعلماء NIDCD لأمراض الأنف والأذن والحنجرة (OSSP) ، بالتحقيق في تطور ووظيفة أنواع خلايا القوقعة البالغة والعمليات الفيزيولوجية المرضية التي تؤدي إلى انحلالها الهيكلي والوظيفي. الهدف طويل المدى للمختبر هو إنشاء أساس لتخفيف تذبذب السمع ولتمكين استعادة السمع في الأذن الداخلية للبالغين.

تعد إمكانات endocochlear (EP) ضرورية لوظيفة خلايا الشعر المناسبة والسمع. يعتبر هيكل ووظيفة الجدار الجانبي للقوقعة أمرًا أساسيًا لتوليد إمكانات القوقعة الداخلية هذه. مع وضع هذا في الاعتبار ، يسعى المختبر إلى: 1) استخدام فهمنا لتطور الأوعية الدموية ، وهيكلها ، ووظيفتها لتحديد الآليات التي تربط توازن أيون الأذن الداخلية المختلة وظيفيًا بفقدان السمع وتقلب السمع و 2) تحديد الاستراتيجيات العلاجية لعلاج ستريا- ضعف السمع وتقلب السمع.

الفسيولوجيا المرضية للجدار الجانبي متورطة في فقدان السمع المرتبط بالعمر (صِمم الصمم) ، وفقدان السمع الحسي العصبي المفاجئ ، ومرض منير ، وأمراض الأذن الداخلية المناعية الذاتية ، و DFN3 ، ومجموعة متنوعة من الاضطرابات الوراثية ، بما في ذلك متلازمة جيرفيل ولانج نيلسون ، بارتر متلازمة ، متلازمة SeSAME ، ومتلازمة واردنبورغ. في نهاية المطاف ، يسعى بحث المختبر إلى تحسين فهمنا لتطور وظيفة stria vascularis. قد توفر التحقيقات نظرة ثاقبة لفقدان السمع المرتبط بعلم الأمراض في جدار القوقعة الجانبي ، بالإضافة إلى السبل المحتملة للاستهداف العلاجي لهذا المرض.

في المختبر ، نستخدم نماذج الفئران لدراسة وظيفة stria vascularis في الجدار الجانبي للقوقعة. يتكون stria vascularis من ثلاث طبقات خلوية تتكون من خلايا هامشية على السطح اللمعي ، وخلايا وسيطة في الطبقة المركزية ، وخلايا قاعدية في الطبقة القاعدية. تعتبر الخلية الوسيطة أساسية لتوليد EP ، ولكن التفاعل الوثيق بين أنواع الخلايا الثلاثة ينتج عنه عضو يعمل بكامل طاقته.

Stria vascularis عدم التجانس الخلوي والتنظيم

(أ): رسم تخطيطي للقصبة الوعائية (SV) وعلاقتها بالبنى الموجودة في القوقعة. يتكون SV من ثلاث طبقات من الخلايا وهو مسؤول عن توليد + 80 mV من إمكانات endocochlear (EP) وتركيز عالٍ من البوتاسيوم في وسائط scala المحتوية على اللمف الباطن. يتم توضيح العلاقة بين الخلايا الهامشية والمتوسطة والقاعدية مع الإسقاطات القاعدية الممتدة الهامشية للتداخل مع الخلايا الوسيطة ، والتي لها إسقاطات خلوية ثنائية الاتجاه تتداخل مع كل من الخلايا الهامشية والقاعدية. بالإضافة إلى أنواع الخلايا هذه ، توجد أنواع أخرى من الخلايا ، بما في ذلك خلايا المغزل (الأصفر) ، والخلايا البطانية ، والخلايا البطانية ، والضامة (غير معروضة) في SV.

(ب): المقطع العرضي للأوعية الدموية في الفأر بعد الولادة ، يوم 30 (P30) محصن بمضاد SLC12A2 (خلايا هامشية ، حمراء) ، مضاد لـ KCNJ10 (خلايا وسيطة ، أخضر) ، و DAPI (4 ′ ، 6-دياميدينو -2 -فينيليندول) للنواة. لاحظ تداخل العمليات الخلوية من الخلايا الوسيطة والهامشية. شريط المقياس هو 20 ميكرومتر.

مصدر: Korrapati S و Taukulis I و Olszewski R و Pyle M و Gu S و Singh R و Griffiths C و Martin D و Boger E و Morell J و Hoa M. تكشف نواة الخلية الواحدة ونواة الخلية الواحدة RNA-Seq عن عدم التجانس الخلوي والشبكات التنظيمية المتجانسة في الفئران الوعائية السطور الفأرية. فرونت مول نيوروسسي 2019 20 ديسمبر.
دوى: 10.3389 / fnmol.2019.00316. eCollection 2019.

للتحقيق في هذه التفاعلات ، يستخدم المختبر مزيجًا من تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية ، والمعلوماتية الحيوية ، وفرز الخلايا المنشطة الفلورية (FACS) ، والكيمياء المناعية للبالغين والفترة المحيطة بالولادة ، والفحص المجهري متحد البؤر ، واختبار الوظائف السمعية الحيوانية ، وعلم الأدوية ، وتقنيات البيولوجيا الجزيئية.


محتويات

تعديل التشريح المتأثر

ملحوظة: التشريح الكامل للأذن البشرية واسع ، ويمكن تقسيمه إلى الأذن الداخلية والأذن الخارجية. يشير الجزء المتبقي من هذه المقالة بشكل أساسي إلى قوقعة الأذن وخلايا الشعر الخارجية وعضو كورتي.

بشكل عام ، يمكن أن تسبب الأضرار الهيكلية لأي جزء تشريحي من الأذن البشرية مشاكل متعلقة بالسمع. عادةً ما يرتبط الانحناء الطفيف لشريحة الأذن الداخلية بفقدان السمع المؤقت ويشارك في التعب السمعي. يتسبب الفقد الكامل للستريوسيليا في تلف دائم للسمع ويرتبط أكثر بفقدان السمع الناجم عن الضوضاء وأمراض السمع الأخرى.

يمكن اعتبار خلايا الشعر الخارجية أو OHCs بمثابة مكبرات صوت دقيقة توفر التحفيز لخلايا الشعر الداخلية. إن OHCs هي الأكثر هشاشة من خلايا الشعر ، ومن ثم مشاركتها في التعب السمعي والضعف السمعي الأخرى.

يُطلق على العضو السمعي في الأسماك اسم غبار الأذن ، وهو حساس لحركة الجسيمات وليس ضغط الصوت. تحتوي بعض الأسماك أيضًا على خط جانبي.

موقع الأجزاء التشريحية
الأذن الداخلية تظهر قوقعة الأذن قوقعة تظهر عضو كورتي عضو كورتي يظهر خلايا الشعر

تعديل الآليات المتأثرة

نظرية الموجة المتنقلة تحرير

التحولات المؤقتة في العتبة المتعلقة بالإرهاق السمعي مرتبطة بسعة الموجة المتنقلة التي يحركها التحفيز. [4] يُعتقد أن هذا صحيح لأن الاهتزاز الذي تنتشره العملية النشطة لا يكون عادةً في مركز السعة القصوى لهذه الموجة. بدلاً من ذلك ، يقع في مكان أبعد كثيرًا وتفسر الاختلافات المرتبطة بينهما التحول في العتبة. [2] TTS الذي يتم اختباره هو استنفاد النظام النشط الموجود في موضع الموجة المتنقلة مدفوعًا بمضخم القوقعة الموصوف أدناه. [4] يمكن تفسير التعب السمعي من خلال النشاط النسبي للعملية النشطة عند التحفيز منخفض المستوى (& lt30 ديسيبل). [2]

تحرير النظام السلبي الكلاسيكي

يوجد نظامان مختلفان مرتبطان بآليات القوقعة: النظام السلبي الكلاسيكي والعملية النشطة. يعمل النظام السلبي على تحفيز خلايا الشعر الداخلية مباشرة ويعمل بمستويات أعلى من 40 ديسيبل. [4] عند مستويات التحفيز التي تمنع إثارة النظام السلبي ، ينتج عن التعرض الطويل للضوضاء انخفاض في جهارة الصوت المسموع بمرور الوقت ، حتى عندما لا تتغير الشدة الفعلية للضوضاء. [2] يحدث هذا بسبب استنفاد العملية النشطة.

عملية التحرير النشطة

تُعرف العملية النشطة أيضًا باسم مضخم القوقعة. يزيد هذا التضخيم اهتزازات الغشاء القاعدي من خلال الطاقة التي يتم الحصول عليها من عضو كورتي. [4] مع زيادة التحفيز ، يُفترض أن إزاحة الغشاء القاعدي ، التي تسببها الموجة المتنقلة ، تصبح باستمرار قاعدية أكثر فيما يتعلق بالقوقعة.[5] يمكن أن يتسبب التحفيز منخفض المستوى المستمر في استنفاد الطاقة للنظام النشط والذي بدوره يمنع الجهاز السلبي من التنشيط.

الاهتزازات المفرطة تحرير

يُعتقد حاليًا أن التعب السمعي و NIHL مرتبطان بالاهتزازات المفرطة في الأذن الداخلية والتي قد تسبب أضرارًا هيكلية. [6] [7] [8] النشاط الأيضي مطلوب من أجل الحفاظ على التدرجات الكهروكيميائية المستخدمة في النقل الميكانيكي والكهربائي والكهربائي الميكانيكي أثناء التعرض للضوضاء والتعرف على الصوت. [6] يرتبط النشاط الأيضي بعمليات الإزاحة النشطة التي هي مكونات للاهتزاز الناجم عن الصوت والذي يشمل البروستين ، وهو بروتين حركي يسبب حركية OHC. [6] تتطلب الاهتزازات الزائدة طاقة أيضية متزايدة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتسبب هذه الاهتزازات الإضافية في تكوين الجذور الحرة المعروفة باسم أنواع الأكسجين التفاعلية أو ROS. [9] [10] تستمر المستويات المرتفعة من أنواع الأكسجين التفاعلية في زيادة متطلبات التمثيل الغذائي للنظام. تؤدي هذه المتطلبات المتزايدة إلى إجهاد النظام وتؤدي في النهاية إلى أضرار هيكلية لعضو كورتي. [6] [11]

تحرير الاسترداد

في جميع حالات الإرهاق السمعي ، يجب أن يسمح وقت الاسترداد الكافي بالتصحيح الكامل لضعف السمع وإعادة مستويات العتبة إلى قيمها الأساسية. [2] لا توجد حاليًا طريقة لتقدير مقدار الوقت اللازم للتعافي من التعب السمعي لأنه لا يمكن اكتشافه عادةً إلا بعد حدوث الإصابة بالفعل. أشارت الدراسات التي قامت بقياس وقت الشفاء إلى أن الوقت المطلوب مرتبط بحجم فقدان السمع الأولي. [12] تم العثور على الاسترداد الأكثر أهمية خلال أول 15 دقيقة بعد توقف التعرض للضوضاء. [13] [14] عندما لا يتم تخصيص وقت الاسترداد الكافي ، تصبح التأثيرات دائمة ، مما يؤدي إلى فقدان السمع الناتج عن الضوضاء المكتسبة. [12] يمكن أن تكون هناك حاجة إلى ما يصل إلى 120 دقيقة من وقت الاسترداد مع وجود ضوضاء تبلغ 95 ديسيبل فقط. [12] للمقارنة ، فإن العناصر الشائعة التي يمكن أن تصدر ضوضاء عند هذا المستوى هي الدراجات النارية ومترو الأنفاق. [15]

إجراءات الحماية

تشديد وانتشار الطاقة

تم التحقيق في اثنين من التدابير الوقائية المتعلقة بكمية التعرض للضوضاء ومدة ذلك التعرض. على الرغم من صعوبة تنظيمها في الحوادث التلقائية ، إلا أنها يمكن أن يكون لها تأثير إيجابي على ظروف العمل إذا كان من الممكن وضع إرشادات لأوقات المعالجة أو للأنظمة الأخرى التي تنتج ضوضاء عالية على مدى فترة طويلة من الزمن. يتم تطبيق تأثير التقوية عن طريق زيادة مقاومة النظام للضوضاء بمرور الوقت. [16] حاليًا ، الآليات المحددة التي تسبب تصلب القوقعة غير معروفة. ومع ذلك ، من المعروف أن OHCs والعمليات ذات الصلة تلعب دورًا. [17] إجراء التشديد الآخر هو توزيع كمية معينة من الطاقة على النظام على مدى فترة زمنية أطول. سيسمح هذا بإجراء عمليات الاسترداد خلال الفواصل الهادئة التي يتم الحصول عليها من خلال زيادة مدة التعرض. [16] حتى الآن ، لم تظهر الدراسات ارتباطًا مباشرًا بين مقدار التقوية ومقدار تغيير العتبة الذي تم تجربته. [16] يشير هذا إلى أنه حتى قوقعة الأذن المتصلبة قد لا تكون محمية تمامًا.

تحرير المواد

يعتبر كل من فوروسيميد وحمض الساليسيليك سامين للأذن عند تناول جرعات معينة. تم إجراء بحث لتحديد قدرتها على الحماية من التعب السمعي والضرر الدائم من خلال تشديد الظواهر، حالة يتم وصفها من خلال انخفاض عمليات نزوح القوقعة النشطة. على الرغم من إجراء بحث محدود مع هاتين المادتين من حيث أنظمة الأدوية الوقائية بسبب المخاطر المرتبطة بها ، فقد أظهر كلاهما نتائج إيجابية في تقليل التعب السمعي عن طريق الانخفاض في تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية من خلال الآليات الفردية الموضحة أدناه. [6] [18]

تحرير فوروسيميد

ثبت أن حقن فوروسيميد قبل التعرض للضوضاء تقلل من احتمالية بطانة القوقعة الصناعية. [19] ينتج عن هذا النقصان تقليل عمليات إزاحة القوقعة النشطة ، ويُعتقد أن الحماية بواسطة الفوروسيميد تنبع من الحد من الاهتزازات المفرطة أثناء الضغط على مضخم القوقعة. [20]

تحرير حمض الساليسيليك

يتداخل حمض الساليسيليك بشكل تنافسي مع ارتباط الأنيون بـ OHC مما يقلل من الحركة. يرتبط هذا الانخفاض في الإزاحة النشطة مرة أخرى بالاكتئاب في مضخم القوقعة مما يقلل من الاهتزازات المفرطة التي تحدث أثناء التعرض للضوضاء. [7] [8] [9] [11]

تحرير مضادات الأكسدة

ثبت أن فيتامينات A و C و E هي "كاسحات للجذور الحرة" من خلال الدراسات التي تبحث عن الميول الوقائية لمضادات الأكسدة. [21] بالإضافة إلى ذلك ، ثبت أن NAC أو N-acetyl-L-cysteine ​​(acetylcysteine) يقلل من تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية المرتبطة بالاهتزازات المفرطة الناتجة عن التعرض للضوضاء. [10] [22] [23]

تحرير القيود

على الرغم من أن التعب السمعي وتدابير الحماية NIHL ستكون مفيدة لأولئك الذين يتعرضون باستمرار لضوضاء طويلة وصاخبة ، فإن البحث الحالي محدود بسبب الارتباطات السلبية بالمواد. [6] يستخدم فوروسيميد في علاجات قصور القلب الاحتقاني بسبب خصائصه المدرة للبول. حمض الساليسيليك هو مركب يستخدم بكثرة في الغسول المضاد لحب الشباب ، ولكنه أيضًا مضاد للتخثر. يجب أن تكون الاستخدامات الإضافية لهذه المواد مخصصة للفرد وفقط تحت المراقبة الدقيقة. لا تحتوي مضادات الأكسدة على هذه الآثار السلبية ، وبالتالي فهي المادة الأكثر بحثًا لغرض الحماية من التعب السمعي. [6] ومع ذلك ، في هذا الوقت لم يكن هناك تطبيق مسوق. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتم اكتشاف أي علاقات تآزرية بين الأدوية على درجة تقليل التعب السمعي في هذا الوقت. [24]

هناك العديد من العوامل التي قد لا تكون ضارة بالجهاز السمعي في حد ذاتها ، ولكن عند إقرانها بفترة التعرض الطويلة للضوضاء ، فقد ثبت أنها تزيد من خطر الإجهاد السمعي. هذا مهم لأن البشر سيخرجون أنفسهم من بيئة صاخبة إذا تجاوزوا عتبة الألم لديهم. [12] ومع ذلك ، عند إقرانها بعوامل أخرى قد لا يمكن التعرف عليها جسديًا على أنها ضارة ، قد تكون نسبة تحويل النص إلى كلام أكبر حتى مع التعرض للضوضاء الأقل. أحد هذه العوامل تمرين جسدي. على الرغم من أن هذا مفيد للجسم بشكل عام ، فقد تبين أن التعرض المشترك للضوضاء أثناء الأنشطة البدنية العالية ينتج عنه تحويل نصي إلى نصفي أكبر من مجرد التعرض للضوضاء وحده. [25] [26] قد يكون هذا مرتبطًا بكمية أنواع الأكسجين التفاعلية التي تنتجها الاهتزازات المفرطة التي تزيد من نشاط التمثيل الغذائي المطلوب ، والذي يزداد بالفعل أثناء ممارسة الرياضة البدنية. ومع ذلك ، يمكن للشخص أن يقلل من قابليته للإصابة بـ TTS من خلال تحسين لياقة القلب والأوعية الدموية بشكل عام. [12]

التعرض للحرارة هو عامل خطر آخر. مع ارتفاع درجة حرارة الدم ، تزداد TTS عند إقرانها بالتعرض للضوضاء عالية التردد. [12] من المفترض أن الخلايا الشعرية من أجل النقل عالي التردد تتطلب إمدادات أكسجين أكبر من غيرها ، ويمكن أن تستنفد عمليتا التمثيل الغذائي المتزامنتان أي مخزون أكسجين في القوقعة. [27] في هذه الحالة ، يخضع الجهاز السمعي لتغييرات مؤقتة ناجمة عن انخفاض توتر الأكسجين في اللمف الباطن القوقعي الذي يؤدي إلى تضيق الأوعية الدموية في الأوعية المحلية. [28] يمكن إجراء مزيد من البحث لمعرفة ما إذا كان هذا هو سبب زيادة تحويل النص إلى كلام أثناء ممارسة الرياضة البدنية أثناء التعرض المستمر للضوضاء أيضًا.

عامل آخر قد لا تظهر عليه علامات الضرر هو التيار عبء العمل شخص. تبين أن التعرض لضوضاء أكبر من 95 ديسيبل لدى الأفراد الذين يعانون من أعباء عمل ثقيلة يتسبب في حدوث تحويل نصفي شديد. [12] بالإضافة إلى ذلك ، كان عبء العمل عاملاً دافعًا في مقدار وقت الاسترداد المطلوب لإعادة مستويات العتبة إلى خطوط الأساس الخاصة بهم. [12]

هناك بعض العوامل التي من المعروف أنها تؤثر بشكل مباشر على الجهاز السمعي. تواصل مع المواد الكيميائية السامة للأذن مثل الستايرين والتولوين وثاني كبريتيد الكربون تزيد من مخاطر الأضرار السمعية. [12] هؤلاء الأفراد في بيئات العمل هم أكثر عرضة لتجربة الضوضاء والتركيبة الكيميائية التي يمكن أن تزيد من احتمالية الإرهاق السمعي. [10] [29] بشكل فردي ، من المعروف أن الستيرين يسبب أضرارًا هيكلية للقوقعة دون التدخل فعليًا في القدرات الوظيفية. [10] وهذا يفسر التفاعل التآزري بين الضوضاء والستايرين لأن القوقعة ستتضرر بشكل متزايد مع الاهتزازات المفرطة للضوضاء بالإضافة إلى الضرر الناجم عن المادة الكيميائية نفسها. على وجه التحديد ، يؤدي تلف الضوضاء عادةً إلى إتلاف الطبقة الأولى من خلايا الشعر الخارجية. تظهر التأثيرات المجمعة للستايرين والتعرض للضوضاء أضرارًا لجميع الصفوف الثلاثة بدلاً من ذلك ، مما يعزز النتائج السابقة. [10] أيضًا ، تؤدي التأثيرات المشتركة لهذه المواد الكيميائية والضوضاء إلى إجهاد سمعي أكبر مما يحدث عندما يتعرض الفرد لعامل يتبعه مباشرةً. [10]

من المهم أن نفهم أن التعرض للضوضاء بحد ذاته هو العامل المؤثر الرئيسي في تحولات العتبة والإرهاق السمعي ، ولكن قد يكون الأفراد معرضين لخطر أكبر عندما تحدث التأثيرات التآزرية أثناء التفاعلات مع العوامل المذكورة أعلاه. [12]

تم إجراء دراسات على البشر ، [30] [31] الثدييات البحرية (الدلافين ، [32] خنازير البحر [33] والأختام المأوى [33]) القوارض (الفئران ، [34] [35] الفئران ، [10] غينيا الخنازير [36] [37] [38] [39] والشنشيلة [16]) والأسماك. [40]


نقاش

كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة فسيولوجيا القوقعة ومورفولوجيا الخنازير الصينية التجريبية الصغيرة من أجل توفير المعلومات الأساسية للدراسات السمعية والأذن المستقبلية. في البشر ، تحتوي القوقعة على دورتين ونصف ، في حين أن الخنازير المصغرة لها ثلاث دورات ونصف (ويست ، 1985). تحتوي الخنازير المصغرة على ثلاثة صفوف من OHCs وصف واحد من IHCs على طول القوقعة بالكامل والتي تشبه أيضًا تلك الموجودة في البشر (Wright، 1983). ومن المثير للاهتمام ، لقد أوضحنا أنه في الخنزير المصغر ، تنقسم حزمة خلايا الشعر في المنعطف القمي للقوقعة إلى كتل متعددة ، كما أن طول استريوس خلية الشعر في المنعطف القمي أطول بكثير من تلك الموجودة في المنعطفات القاعدية والمتوسطة. (تين. 3). لم يتم وصف هذه الاختلافات في الأنواع الأخرى. كيف يؤثر هذا الهيكل على عتبة السمع ليس واضحًا. لقد سجلنا انبعاثًا صوتيًا لمنتج تشوه من الخنازير المصغرة (سيتم تقديم البيانات في المخطوطات المستقبلية) ، مما أكد أن خاصية الحركة الكهربائية كانت موجودة أيضًا في خلايا شعر الخنزير المصغر.

تتوافق عتبات السمع للخنازير الصينية التجريبية المصغرة مع تلك التي أبلغ عنها Strain et al. (2006) و Hansen et al. (1992). كانت عتبات ABR قابلة للمقارنة أيضًا مع عتبات حيوانات المختبر الأخرى ، بما في ذلك الفئران (Cai et al. ، 2013) و chinchilla (Tanaka et al. ، 2009). كانت الكمون للموجات الأولى والثالثة والخامسة من ABR متشابهة بين الخنازير المصغرة التي يبلغ عمرها يوم واحد و 30 يومًا (الجدول 1) ، مما يشير إلى أن الخنازير هي من الأنواع المبكرة ، مثل البشر ، وأنهم ينضج الجهاز السمعي عند الولادة (Mu and Pao ، 1992). لوحظت فترات ذروة ذروة ABR أطول قليلاً في الخنازير المصغرة في المجموعة P-30d مقارنة مع تلك الموجودة في المجموعة P-1d. هذا التغيير هو عكس ذلك الذي يحدث في الأنواع غير الطبيعية ، مثل الجرذان والفئران. نظرًا لأن قنوات الأذن الخاصة بالجرذان والفئران لا تفتح إلا بعد 8-10 أيام من الولادة ، يصبح زمن انتقال قمم ABR أقصر خلال الأسبوعين الثالث والرابع بعد الولادة (Geal-Dor et al. ، 1993). في الخنازير الصغيرة ، يزداد حجم الجمجمة والدماغ بسرعة خلال الشهر الأول من الحياة. يزيد الحجم الإجمالي للدماغ بأكثر من 100٪ من النصف الأول من العمر ، مع حدوث أقصى زيادة في عمر 4 أسابيع (Conrad et al. ، 2012). نعتقد أن النمو السريع لحجم الدماغ قد يؤثر على المسافات من مواقع المولد العصبي إلى أقطاب التسجيل ، وبالتالي يتسبب في تأخير بسيط لقمم ABR.

تم تسجيل EP و [K +] من اللمف الباطن للخنازير باستخدام قطب K-انتقائي مزدوج الماسورة لقياس كلا القيمتين في نفس الوقت في جميع المقصورات التي يمر بها القطب. يتم الحفاظ على قيمة EP من خلال تركيز عالٍ من البوتاسيوم ويحفز النقل الحسي في خلايا الشعر ، مما يؤدي إلى السمع (Dallos ، 1996). يعد تسجيل EP حساسًا جدًا للجراحة ، ويمكن أن يؤثر تسرب اللمف الباطن بشكل كبير على النتائج. قيمة EP المسجلة في معظم القوارض ، بما في ذلك خنازير غينيا (وو وآخرون ، 1999) والفئران (وو وماركوس ، 2003) هي -80-100 ملي فولت.

تكون قيمة EP أعلى بحوالي 10 مللي فولت في المنعطف الأساسي للقوقعة مقارنة بالمنعطف القمي. في تسجيلاتنا ، كان متوسط ​​قيمة EP المسجلة في المنعطف الثاني من القوقعة في الخنازير المصغرة 77.3 ± 14 مللي فولت (ن = 9) ، وهو مشابه للقيم المقاسة في خنازير غينيا وفئران (لورانس وآخرون ، 1975 ، فاسوت ، 1984 ، وو ، 1993). كانت هناك دراسات قليلة جدًا على تسجيلات EP مباشرة من آذان الإنسان. كوباياشي وآخرون وجد (1996) أن قيم EP كانت من 38 إلى 58 مللي فولت في ثلاث آذان مع وجود أورام عصبية صوتية مسجلة أثناء الاستئصال الجراحي للورم. اقترحوا أن قيم EP المنخفضة نسبيًا قد تكون مرتبطة بخلل بسيط في الأوعية الدموية في حالة الأورام العصبية الصوتية. تأتي المساهمة الرئيسية في EP من التركيز العالي للبوتاسيوم في اللمف الباطن مقارنةً به في perilymph. ماركوس وآخرون. ذكرت أن الفئران التي تفتقر إلى قنوات البوتاسيوم KCNJ10 في الخلايا الوسيطة لم تولد EP وخفضت حجم اللمف الباطن وتركيز K (Marcus et al. ، 2002). يبلغ المعدل الطبيعي [K +] في اللمف الباطن حوالي 150 ملي مولار ، كما هو مسجل في خنازير غينيا وفئران (Vassout، 1984 Wu and Marcus، 2003 Suzuki et al.، 2004). في الخنازير المصغرة ، كان [K +] في اللمف الباطن 152 ملي مولار وهو مشابه للبيانات التي تم الإبلاغ عنها في القوارض.

باختصار ، ميزت الدراسة الحالية مورفولوجيا القوقعة والفيزيولوجيا الكهربية للخنازير التجريبية الصينية المصغرة. كانت عتبة ABR والأشكال الموجية للخنازير المصغرة ناضجة عند الولادة. كانت قيم EP وتركيزات البوتاسيوم في قوقعة الخنازير المصغرة ، والتي لم يتم الإبلاغ عنها مسبقًا ، مماثلة للقيم التي تم قياسها في القوارض. تساعد هذه النتائج في إنشاء الخنازير المصغرة كنموذج حيواني للدراسات السمعية والأذن المستقبلية.


التركيب والعمارة الجزيئية لجدار القوقعة الجانبي

في الجدار الجانبي ، يتكون الرباط الحلزوني من خمسة أنواع من الخلايا الليفية (I∼V) ، وكلها مغمورة في perilymph (الشكل 1 أ). يتكون stria vascularis من ثلاثة أنواع من الخلايا ، أي خلايا هامشية ، وسيطة ، وخلايا قاعدية (الشكل 1 ب). تشكل الخلايا الحدية الظهارية والخلايا القاعدية طبقات أحادية ذات تقاطعات ضيقة وتحد السطور من اللمف الباطن و perilymph ، على التوالي. الخلايا الوسيطة ، والخلايا القاعدية ، والخلايا الليفية مترابطة ببعضها البعض من خلال وصلات فجوة وبالتالي تشكل طبقة مخلوية وظيفية [55 ، 56 ، 97]. في هذا الترتيب ، يبدو من المحتمل أن الأجزاء الداخلية من هذه الأنواع الثلاثة من الخلايا تشترك في نفس الخصائص الكهروكيميائية وأن الأسطح القاعدية والقمية للطبقة المخلوية يتم توفيرها أساسًا بواسطة الخلايا الليفية والخلايا الوسيطة ، على التوالي (الشكل 1 ب) [65 ، 92 ، 108]. مع أخذ هذه الاعتبارات معًا ، يعمل الجدار الجانبي كنسيج شبيه بالظهاري مزدوج الطبقات يتكون من الخلايا الهامشية والطبقات المخلوية (الشكل 1 ب). علاوة على ذلك ، فإن الخلايا البطانية للعديد من الشعيرات الدموية التي تخترق الطبقتين ترتبط أيضًا ببعضها البعض عن طريق تقاطعات ضيقة [47 ، 57 ، 58]. بالإضافة إلى هذه الملاحظة وإلى حقيقة أن شبكات الوصلات الضيقة تتشكل في الخلايا الهامشية والقاعدية ، تم العثور على مقاومة المدخلات المقاسة كهربائيًا داخل السطور لتكون أعلى بكثير من تلك الموجودة في perilymph و endolymph [74] ، مما يشير إلى أن هذا يتم فصل الفضاء شكليًا وكهربائيًا عن اللمفاويين والدم. خاصية أخرى مهمة هي التشكل المعقد لأغشية الخلايا الوسيطة والأغشية القاعدية للخلايا الهامشية. يتم غزو هذه الأجزاء الغشائية بشدة ، بحيث يضيق الفضاء خارج الخلية إلى 15 نانومتر [41].

تميزت التجارب الدوائية الكلاسيكية باستخدام الحيوانات الحية القنوات والناقلات المعبر عنها في الجدار الجانبي وتقييم أدوارها الفسيولوجية المحتملة. التروية الوعائية واللمفاوية للأوابين ، وهو مانع لـ Na + ، K + -ATPases ، أو مدرات البول الحلقية مثل فوروسيميد وبوميتانيد ، مضادات ناقل Na + ، K + ، 2Cl - ناقل (NKCC) ، قمع بشكل كبير EP ، مما يشير إلى أن ناقلات K + -uptake تعمل في stria vascularis والرباط الحلزوني وتساهم بشكل حاسم في EP [38 ، 39 ، 62 ، 63 ، 66 ، 69 ، 90 ، 109]. كما لوحظ فقدان EP عند الحقن الجهازي لـ Ba 2+ الذي يثبط قنوات K + ، ولكن لم يتم اكتشافه عن طريق التطبيق المحيط بالمفاوي لهذا المانع [35 ، 70]. تشير هذه النتائج إلى أن قنوات K + المعبر عنها في الأوعية الدموية الوعائية تلعب أدوارًا رئيسية في تكوين EP.

منذ تسعينيات القرن الماضي ، كشفت تقنيات البيولوجيا الجزيئية المتقدمة ، والكيمياء النسيجية ، والفيزيولوجيا الكهربية النقاب عن المكونات الجزيئية والتوطين الخلوي وشبه الخلوي للقنوات والناقلات والأجهزة الأخرى. من المحتمل أن تحتوي الوصلات الضيقة في طبقة الخلية الهامشية على كلودين -1 و -2 و -3 و -8 و -9 و -10 و -12 و -14 ، وتتكون تلك الموجودة في الخلايا القاعدية من كلودين -11 فقط [ 58]. تتكون تقاطعات الفجوة المضمنة في الطبقة المخلوية من connexin (Cx) -26 و -29 و -30 و -43 [55 ، 56 ، 67 ، 96 ، 114 ، 118]. Na +، K + -ATPases الموجودة في الأوعية الدموية هي مجمعات α1 و β2 الوحدات الفرعية وتوضع على الأغشية القاعدية للخلايا الهامشية ، في حين أن تلك الموجودة في الرباط الحلزوني تتكون من α1 و β1 الوحدات الفرعية ويتم التعبير عنها على أغشية الخلايا الليفية (الشكل 1 ب) [19 ، 73 ، 81]. إن NKCC في الجدار الجانبي هو ناقل من النوع الأول (NKCC1) وهو موجود مع Na + و K + -ATPases في الخلايا الهامشية والخلايا الليفية من النوع II و IV و V (الشكل 1 ب) [19 ، 73]. علاوة على ذلك ، تحمل الخلايا الليفية من النوع الأول والثالث ناقل K + ، Cl - KCC3 [11]. لقد أوضحنا سابقًا أنه تم التعبير عن الوحدة الفرعية لقناة K + KCNJ10 التي تم تصحيحها داخليًا في stria vascularis والمسؤولة عن قنوات K الحساسة Ba 2+ التي تشارك في توليد EP [35]. بعد ذلك ، وجدت مجموعة بحثية أخرى أن هذه الوحدة الفرعية للقناة مترجمة على غشاء الخلايا الوسيطة (الشكل 1 ب) [4 ، 98]. بالإضافة إلى ذلك ، في الخلايا الهامشية ، تم العثور على الوحدات الفرعية KCNQ1 و KCNE1 لتجميع وتشكيل وظيفي Iكانساس قنوات K + (KCNQ1 / KCNE1) على الغشاء القمي وكذلك قنوات Cl التي تشتمل على الوحدة الفرعية α من ClC-Ka أو ClC-Kb والوحدة الفرعية β من بارتين (ClC-K / بارتين) على الغشاء القاعدي (الشكل. 1 ب) [27 ، 77 ، 82 ، 88 ، 101]. يُعتقد أن القنوات والناقلات الموصوفة أعلاه تساهم بشكل مباشر أو غير مباشر في النقل أحادي الاتجاه K + عبر الجدار الجانبي وفي تكوين EP. علاوة على ذلك ، كشفت فحوصات التصحيح المشبك للخلايا الصفراوية المنفصلة عن قنوات كاتيون غير انتقائية (NSC) على الأغشية القاعدية الوحشية والقمية للخلايا الهامشية [95 ، 101 ، 102]. تتألف القنوات القمية من الوحدة الفرعية TRPM4 [83 ، 113].

على الجدار الجانبي ، يمكن التعبير عن القنوات والناقلات الأيونية الأخرى والمشاركة في التحكم في النقل أحادي الاتجاه K +. تم الحصول على المرشحين من خلال تحليلنا الأخير لقياس الطيف الكتلي لبروتينات الغشاء المستخرجة من سطور الجرذ الوعائية [105]. من بين 3236 بروتينًا تم اكتشافها في التحليل ، لم يتم تحديد 16 قناة أيونية و 62 ناقلًا في السطور. وتشمل هذه القنوات K + KCNJ13 و KCNN4 ، بالإضافة إلى بروتينات عائلة K + و Cl --exchanger (KCCs). على الرغم من أنه يجب تقييمها بعناية من خلال المناهج الكيميائية النسيجية ، سواء تم التعبير عن جزيئات النقل K + في الأوعية الدموية أو اكتشافها عن طريق نتائج قياس الطيف الكتلي من التلوث من الأنسجة الأخرى ، فإن تحديدها قد يكشف عن آليات جديدة لاستتباب EP.


البحث في OU

نين ، إف هيبينو ، إتش دوي ، ك سوزوكي ، تي هيسا ، واي. كوراتشي ، واي.
(كلية الطب العليا)
تعتمد إمكانات Endocochlear على إمكانات انتشار K + وحاجز كهربائي في Stria Vascularis في الأذن الداخلية
وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 105 (5) ، 1751-1756 (2008)

تعد إمكانية Endocochlear (EP) التي تبلغ +80 مللي فولت في اللمف الباطن القوقعي ضرورية للسمع. يبدو أن EP ينشأ بشكل أساسي من الإمكانات الإيجابية المكتشفة في stria vascularis التي تتكون من طبقتين ظهاريتين. ومع ذلك ، فإن الآلية الدقيقة الكامنة وراء توليد EP ظلت غير مؤكدة. لقد وجدنا أن الإمكانات العالية في stria vascularis تُعزى إلى انتشار K + المسيطر في طبقة واحدة ووظيفة الحاجز الكهربائي للخط. تساهم إمكانية انتشار K + التي تحدث في الطبقة الأخرى أيضًا في EP.

Okada ، K. Toyama ، K. Inoue ، Y. Isa ، T. Kobayashi ، Y.
(كلية الدراسات العليا في العلوم البيولوجية الحدودية)
مختلفة Pedunculopontine Tegmental Tegmental Neurons Signal المتوقعة ومكافآت المهام الفعلية
مجلة علم الأعصاب ، 29 ، 4858-4870 (2009)

يتم تحقيق التعلم المعزز عن طريق اختيار السلوكيات التي يُتوقع منها الحصول على الحد الأقصى من المكافأة ومراجعة تلك التنبؤات لتقليل خطأ التنبؤ بالمكافأة ، والفرق بين إشارة المكافأة المتوقعة والفعلية. يبقى السؤال الأكثر أهمية في آلية التعلم ، أي الهياكل العصبية التي توفر الإشارات ، بعيد المنال. سجلنا النشاط العصبي لجذع الدماغ في الحيوانات التي تسعى للحصول على مكافأة. تشير مجموعتان مختلفتان من هذه الخلايا العصبية بشكل انتقائي إلى المكافأة المتوقعة والفعلية ، وهي المعلومات الضرورية لحساب خطأ التنبؤ بالمكافأة.

Oshino، S. Kato، A. Hirata، M. Kishima، H. Saitoh، Y. Fujinaka، T. Yoshimine، T.
(كلية الطب العليا)
فرط النشاط الحركي المرتبط بالحركة في المرضى الذين يعانون من مرض الأوعية الدموية الانسداد الدماغي
السكتة الدماغية ، 39 ، 2769-2775 (2008)

تم تقييم التغيرات التذبذبية القشرية أثناء حركة اليد من جانب واحد كميًا باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي في المرضى الذين يعانون من مرض الأوعية الدموية الانسدادي الدماغي. على الرغم من عدم ظهور أعراض حركية على المرضى ، فقد تم الكشف عن فرط نشاط غير طبيعي في الجانب المماثل بشكل ملحوظ في أولئك الذين يعانون من آفة تصلب الشرايين أثناء المهمة الحركية مع اليد المعاكسة. هذه الظاهرة ، المتعلقة بالعمر الأعلى والتغيرات المورفولوجية الشديدة في صور الرنين المغناطيسي ، تعكس التغيير الوظيفي تحت الإكلينيكي المصاحب للإقفار الدماغي بسبب تصلب الشرايين.

تاناكا ، إتش كاتو ، ك. ياماشيتا ، إ. سوميزاوا ، ت. زو ، واي.ياو ، إم إيواساكي ، ك. يوشيمورا ، إم تسوكيهارا ، ت.
(معهد أبحاث البروتين)
هيكل قبو كبد الفئران بدقة 3.5 أنجستروم
العلوم ، 323 ، 384-388 (2009)

تعتبر الخزائن من بين أكبر جزيئات البروتين النووي السيتوبلازمي وتوجد في العديد من الأنواع حقيقية النواة. على الرغم من اقتراح الأدوار في مقاومة الأدوية المتعددة والمناعة الفطرية ، تظل الوظيفة الخلوية غير واضحة. لقد حددنا بنية الأشعة السينية لخزينة كبد الفئران بدقة 3.5. تتكون قذيفة الجسيمات المدببة من 78 MVP (مأجور الخامسبعد صrotein) سلاسل ذات تناظر ثنائي السطوح 39 ضعفًا. مجال الكتف لـ MVP مشابه هيكليًا لـ SPFH (ستوماتين /صالروهيبيتين /Fلوتيلين /حflK / C) تشارك في رابطة طوافة الدهون. ستكون هذه النتائج طفرة في توضيح وظيفة الخزنة.

Tokunaga، F. * 1 Sakata، S. * 1 Saeki، Y. Satomi، Y. * 4 Kirisako، T. Kamei، K. * 1 Nakagawa، T. * 1 Kato، M. Murata، S. Yamaoka، S. Yamamoto، M. * 1 Akira، S. * 3 Takao، T. * 4 Tanaka، K. Iwai، K. * 1، 2
* 1 (كلية الطب العليا)
* 2 (كلية الدراسات العليا في العلوم البيولوجية الحدودية)
* 3 (مركز أبحاث علم المناعة الحدودي)
* 4 (معهد أبحاث البروتين)
مشاركة بوليوبيكويتيشن خطي من NEMO في تنشيط NF-B
بيولوجيا خلية الطبيعة ، 11 (2) ، 123-132 (2009)

تسودا ، هـ. * 1 أوكي ، ت. أوكو ، ن. كيمورا ، ي. هاتازاوا ، ج. * 2 كينوشيتا ، هـ. * 2
* 1 (كلية الدراسات العليا للعلوم الإنسانية)
* 2 (كلية الطب العليا)
مناطق الدماغ الوظيفية المرتبطة بالتلاعب بأداة ما قبل الشد: دراسة PET
رسم خرائط الدماغ البشري ، 2009 26 يناير. [Epub قبل الطباعة]

باستخدام PET ، تم فحص مناطق الدماغ التي تمثل استخدام أداة جيدة التعلم (عيدان تناول الطعام) في 10 مستخدمين عاديين عاديين. كانت المهمة التجريبية هي الإمساك بالأداة في يدهم اليمنى واستخدامها لالتقاط ونقل دبوس صغير من طاولة. تم أيضًا الحصول على بيانات لنفس المهمة التي يتم إجراؤها باستخدام الأصابع فقط كعنصر تحكم. أظهرت النتائج تداخلًا واسعًا في المناطق المنشطة مع أو بدون استخدام الأداة. ارتبط الشد المسبق باستخدام الأداة ، مقارنةً بالإصبع المسبق ، بأنشطة أعلى في الخدج الذيلية البطني ، والظهر الخلفي ، والجداري العلوي ، والتلفيف الصدغي الخلفي ، والتلفيف الصدغي الأوسط ، والحسي الأولي ، والقشور القذالية والمخيخ. وبالتالي تعتبر هذه الركائز القشرية البشرية وتحت القشرية التي تمثل استخدام الأداة المدروسة.


2015 السمع و أمبير الميزان

  1. ال المستقبلات الميكانيكية التي تنقل حركات السوائل التي تحدثها حركة الصوت والرأس موجودة في الأذن الداخلية، في عمق الجزء الصخري من عظم صدغي. الهياكل الملحقة المعقدة التي يتكون منها متاهات ضرورية لكل من السمع والتوازن ، بينما الأذن الخارجية والوسطىتعدل الأصوات قبل أن يتم نقلهم بواسطة قوقعة.
  2. الغدد المفرزة الكبيرة المعدلة في عمق الأدمة الصمخ السمعي الخارجي ينتج الصملاخ مادة شمعية (شمع الأذن) ، الذي يحمي عادة الغشاء الطبلي. إذا أصبح الشمع متأثر، و / أو إذا تم دفعه بعمق في قناة الأذن ، يمكن أن ينتج عنه فقدان السمع التوصيلي.
  3. اهتزاز الغشاء الطبلي يسبب ال المطرقة و سندان إلى محور, مما أدى إلى الركاب صفيحة القدم الاهتزاز في النافذة البيضاوية. ال زيادة الضغط بسبب تصرفات العظيمات يمنع بعض فقدان الطاقة متأصل في انتقال الهواء / السوائل والنتائج كون توصيل الهواء أفضل من التوصيل العظمي (أساس ال اختبار رين).
  4. أ فقدان السمع التوصيلي هي زيادة في عتبات السمع بسبب أ انخفاض في نقل الصوت عبر الأذن الخارجية و / أو الأذن الوسطى. يتم تقليل توصيل الهواء ولكن انتقال العظام لا يتأثر. تشمل الأسباب الشائعة ل CHL أ تمزق طبلة الأذن، السائل داخل طبلة الأذن (عادة ما يسببه التهاب الأذن الوسطى)، و تصلب الأذن.
  5. ال الأذن الداخلية يتكون من منطقتين هيكليتين تحتويان على سوائل مختلفة: متاهة عظميةالذي يحتوي على Na +-Rich perilymph، و ال المتاهة الغشائيةالذي يحتوي على K + - اللمف الجواني الغني. تتشابه الأنسجة في كل منطقة من المناطق الست المستقبلة للأذن الداخلية.
  6. تنقسم مستقبلات الأذن الداخلية إلى نوعين يقوم كلا النوعين بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى إمكانات مستقبلية. النوع الأول (خلايا الشعر الداخلية) هي المستقبلات الحسية الحقيقية التي تنقل المعلومات إلى جذع الدماغ. النوع الثاني (خلايا الشعر الخارجية) وظيفة مكبرات الصوت البيولوجية, تعمل بشكل أساسي كوحدات محرك.

توصيل الأذن الداخلية اتجاهي: الإزاحة نحو أطول مجسم مجسم (انحراف إيجابي) ينتج عنه نزع الاستقطاب . في القوقعة ، يحدث هذا عندما يتحرك الغشاء القاعدي نحو scala vestibuli. انحراف سلبي (نحو scala tympani) ينتج عنه فرط الاستقطاب .

ال القنوات الهلالية كشف دوران الرأس (التسارع الزاوي). ال OTOLITH ORGANS (UTRICLE AND SACCULE) كشف الجاذبية (التسارع الخطي). يشارك الجهاز الدهليزي في التوازن والوضعية وتنسيق حركات الرأس والجسم وفي تثبيت الصورة المرئية على النقرة.

القنوات الهلالية العمل في ازواج ، مع حدوث إزالة الاستقطاب في نفس اتجاه دوران الرأس (القنوات الأفقية: رأس يسار وندرة استقطاب يسار وفرط استقطاب يمين). الاقتران الطبيعي هو الجزء الأمامي الأيسر مع الحق في القناة بوستيريور (والعكس صحيح).

ال ريفليكس بصري هو 3 قوس عصبي (خلية الشعر / العصب الدهليزي ، النوى الدهليزي ، النوى الحركية للعصب القحفي) المستخدمة في اضبط موضع العين للتعويض عن التغييرات في موضع الرأس (أي أنه يحافظ على الصورة المرئية مركزة على النقرة). تذكر الأزواج المدرجة في الحقيقة رقم 4 ، هناك إزالة الاستقطاب / الإثارة / الانكماش في أحد المسارات من الزوج و فرط الاستقطاب / تثبيط / الاسترخاء في الآخر . يؤدي دوران الرأس في اتجاه واحد إلى دوران العينين في الاتجاه المعاكس.

نيويورك يتكون من بطيء انجراف العينين في اتجاه واحد (السعي وراء) متبوعة ب سريعون حركة الانتعاش في الاتجاه المعاكس (سكايد) . تم تسمية الاتجاه للمكون السريع أي أ الحق في نيويورك يتكون من حركة بطيئة للعينين جهة اليسار، تليها انتعاش سريع إلى اليمين . ال السعي وراء يتحكم فيه رد الفعل الدهليزي العيني رهو ساكاد بواسطة المراكز العليا (على سبيل المثال ، القشرة). رأرأة يمكن ملاحظتها في الأشخاص الطبيعيين بعد تحفيز الجهاز الدهليزي في غياب التحفيز ، فهي علامة على علم الأمراض الأساسي.

يستخدم اختبار السعرات الحرارية لتقييم وظائف المخ. في شخص لديه قشرة تعمل بشكل طبيعي ، يتم حقن الماء البارد في الاذن اليمنى، ستنتج ملف LEFTWARD NYSTAGMUS (COLD = OPPOSITE ، WARM = SAME & Rarr COWS). إذا كان المريض في حالة غيبوبة ، سوف يكون الساكاد غائبًا (لا يزال VOR ، الذي يعمل في جذع الدماغ يعمل وسيظل السعي سليمًا). إذا كان المريض دماغ ميت ، كل من المطاردة و SACCADE سيكونان غائبين.

الأذن الوسطى وظيفة النقل يحدد العتبة المطلقة للسمع عند كل تردد في الأفراد العاديين و - القوقعة حساسة للغاية ، يمكنها تحويل أي إشارة تصل إليها. هذا يعني أن أي شيء يغير وظيفة الأذن الوسطى (مثل العدوى) سيؤثر بشكل كبير على عتبات السمع.

تمر الموجات الصوتية عبر القوقعة بشكل فوري . يتم إنشاء نمط الموجة المتنقلة على الغشاء القاعدي بشكل تدريجي وهو كذلك مستقل حول كيفية بدء الحركة ، على سبيل المثال ، لا تحتاج إلى توصيل الصوت عبر النافذة البيضاوية - يمكنك استخدام العظام! ال موجة السفر يؤسس أ علاقة التردد مقابل المكان على طول القوقعة ، مع ترددات عالية يجري نقلها في يتمركز , و ترددات منخفضة في ال ذروة.

خلايا الشعر الخارجية استخدام إمكانات المستقبل الخاصة بهم لممارسة القوة على الغشاء القاعدي - وبالتالي توليد a آلية ردود الفعل الإيجابية أي يضخم اهتزاز الغشاء بطريقة غير خطية عالية التردد. تنتج هذه القوة موجة السوائل الخاصة بها ، والتي يتم إجراؤها مرة أخرى من خلال perilymph ، مما يؤدي إلى اهتزاز جهاز الأذن الوسطى وتوليد الأصوات المنبعثة من الأذن (الانبعاثات الصوتية).

ال وعائي ستريا ينتج اللمف الباطني (ارتفاع K +) وإمكانات endocochlear (+80 mV). العديد من ناقلات الأيونات في السطور هي نفسها الموجودة في الكلى، لذلك فإن الأدوية التي تؤثر على وظائف الكلى غالبًا ما تكون سامة للأذن وندش خاصة. مدرات البول الحلقية (التي تؤثر على Na + / K + / 2Cl- ناقل).

يتم تحديد الأصوات من خلال الاختلافات في التوقيت والشدة بين الأذنين. زيتون علوي جانبي (LSO) الخلايا العصبية توطين محفزات عالية التردد بالمقارنة فروق الشدة بين الأذنين (IIDs) الزيتون المتفوق الإنسي (MSO) استخدام الخلايا العصبية فروق التوقيت بين الأذنين (ITDs) للترجمة محفزات التردد المنخفض.


هيمز ، سي ، كارلسون ، إي ، ريتشيوتي ، آر جيه ، أوتيس ، بي بي. & amp Parviz ، B.A. IEEE Trans. النانو. 9, 2–5 (2010).

هالامكوفا ، ل. وآخرون. خلية وقود حيوي مزروعة تعمل في حلزون حي. جيه. تشيم. شركة 134, 5040–5043 (2012).

Mercier، P.P.، Lysaght، A.C.، Bandyopadhyay، S.، Chandrakasan، A.P. & amp Stankovic، K.M. نات. التكنولوجيا الحيوية. 30, 1240–1243 (2012).

ساربيشكار ، ر. الإلكترونيات الحيوية منخفضة الطاقة للغاية: الأساسيات والتطبيقات الطبية الحيوية والأنظمة المستوحاة من الحيوية (مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، المملكة المتحدة 2010).


شاهد الفيديو: كيف تم بناء برج خليفة #دبي (أغسطس 2022).