新型耳蜗外电刺激策略减轻耳鸣并逆转耳鸣相关的耳蜗核神经可塑性

2022-09-22 10:58:04 浏览数 (1)

人群中大约有10%的人曾经或正在经历耳鸣的困扰,其治疗一直是临床工作中的难题。耳鸣会对病人的情绪、睡眠造成影响,严重者还会影响日常生活和工作。目前耳鸣治疗方法主要有药物治疗、声音治疗、行为认知治疗等,对部分耳鸣患者有效果,但由于对耳鸣的发病机制的了解并不透彻,目前各种方案大多难以取得满意的效果。

人工耳蜗植入是目前唯一有效的恢复极重度耳聋患者听觉的治疗措施。同时,人工耳蜗也是目前最成功的神经植入装置。值得注意的是,近年来的临床研究表明,大多数使用人工耳蜗的耳聋患者的耳鸣症状有明显的缓解,但其机制还不清楚。

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院、国家卫健委听觉医学重点实验室的李树峰课题组在Neuromodulation上发表了名为Using Extracochlear Multichannel Electrical Stimulation to Relieve Tinnitus and Reverse Tinnitus-Related Auditory-Somatosensory Plasticity in the Cochlear Nucleus的论文。该研究通过一种新型的耳蜗外电极阵列(图1),对耳鸣豚鼠的耳蜗施加一定模式的耳蜗外电刺激,结果有效地减轻了耳鸣。同时该研究还表明,电刺激引起的耳蜗核听觉-躯体感觉传入结构的可塑性逆转与耳鸣减轻密切相关。与人工耳蜗采用的耳蜗内植入不同,该新型电极阵列固定于耳蜗外,从而避免了耳蜗内植入可能引起的耳蜗结构破坏和听力损害。

该研究选择了基于脉冲前间隔抑制惊觉反射(Gap-prepulseinhibition of the acoustic startle,GPIAS)的耳鸣行为学动物模型,即通过检测GPIAS抑制率和耳鸣指数以评估耳鸣行为学变化,这种耳鸣模型具有较高的可靠性和有效性。结果表明,在表现出耳鸣特征行为的豚鼠耳蜗核中出现听觉神经传入的减少、体觉传入升高的改变。而该研究采用的新型蜗外电刺激模式有效地逆转了这一改变(图2),同时豚鼠的耳鸣特征行为明显减少,而耳蜗结构和听力没有收到明显的影响。

图1. 植入固定的蜗外植入体示意图

图2.a.噪音暴露和耳蜗外电刺激对GPIAS抑制率的影响 b.噪音暴露和耳蜗外电刺激对耳鸣指数评分的影响

该研究表明其首创的耳蜗外电极阵列和蜗外电刺激模式能安全有效地缓解耳鸣动物模型的耳鸣,并首次证实耳蜗电刺激引起的耳蜗核听觉-躯体感觉传入结构的可塑性改变与耳鸣缓解的相关性。由于大多数所有耳鸣患者不能采用传统的耳蜗内植入的人工耳蜗,该研究成果有望为此类耳鸣患者提供了新的治疗思路,也为进一步研制新型的耳鸣治疗装置提供了理论和实践基础。

在杂志对该文的评论中,苏黎世大学的Tobias Kleinjung教授认为该研究为探索耳鸣机制与人工耳蜗缓解耳鸣的机制做出了重要贡献,肯定了作者提出的结论,即电刺激减轻耳鸣的主要原因是改变了耳蜗核听觉-躯体感觉神经支配可塑性,并且为研制安全、有侵入性的减轻耳鸣的装置提供了宝贵的线索。诺丁汉大学的Mark N. Wallace教授认为该研究为证明耳蜗外电刺激能够逆转耳鸣豚鼠增加的躯体感觉神经支配提供了新的、直接的证据,是一项令人钦佩的研究。

该论文第一作者为硕士研究生陈敏,通讯作者为李树峰主任医师。论文合作者包括来自该单位的闵世尧、张晨以及胡雪蕊等研究生。该研究得到国家自然科学基金和上海市科委基金项目的支持。

全文连接:

https://doi.org/10.1111/ner.13506

Min Chen; Shiyao Min; Chen Zhang; Xuerui Hu; Shufeng Li;Using Extracochlear Multichannel Electrical Stimulation to Relieve Tinnitus andReverse Tinnitus-Related Auditory-Somatosensory Plasticity in the CochlearNucleus. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface.


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