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Audición supranormal lograda mediante el aumento de las sinapsis auditivas

Resumen: Los investigadores mejoraron el procesamiento auditivo en ratones jóvenes aumentando las sinapsis del oído interno utilizando neurotrofina-3. Este estudio respalda la hipótesis de que la densidad de sinapsis afecta la pérdida auditiva encubierta en humanos.

Los hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos para los trastornos auditivos mediante la preservación o regeneración de las sinapsis. El estudio revela que el aumento de las sinapsis no sólo mejora la audición, sino que también mejora el procesamiento de la información auditiva.

Hechos clave:

  1. El aumento de las sinapsis del oído interno en ratones condujo a un mejor procesamiento auditivo.
  2. La densidad de sinapsis está relacionada con la pérdida auditiva oculta, lo que afecta la claridad de la audición en ambientes ruidosos.
  3. Esta investigación sugiere posibles nuevos tratamientos para los trastornos auditivos dirigidos a las sinapsis.

Fuente: Universidad de Michigan

Un estudio del Instituto de Investigación Auditiva Kresge de Michigan Medicine pudo producir una audición supranormal en ratones y al mismo tiempo apoyó una hipótesis sobre la causa de la pérdida auditiva oculta en humanos.

Los investigadores habían utilizado previamente métodos similares (aumentando la cantidad del factor neurotrófico neurotrofina-3 en el oído interno) para promover la recuperación de las respuestas auditivas en ratones que habían sufrido un trauma acústico y para mejorar la audición en ratones de mediana edad.

No solo mostraron aumentos en la respuesta acústica medida del tronco encefálico, sino que las ratas también obtuvieron mejores resultados en la prueba de inhibición de intervalo prepulso, lo que sugiere una capacidad para procesar una mayor cantidad de información auditiva. Crédito: Noticias de neurociencia

Este estudio es el primero en utilizar el mismo enfoque en ratones jóvenes sanos para crear un procesamiento auditivo mejorado más allá de lo que ocurre naturalmente.

«Sabíamos que la entrega de Ntf3 al oído interno de ratones jóvenes aumentaba el número de sinapsis entre las células ciliadas internas y las neuronas auditivas, pero no sabíamos qué efecto tendría en la audición tener más sinapsis», dijo Gabriel Corfas, Ph.D. , director del Instituto Kresge, que dirigió el equipo de investigación.

«Ahora hemos demostrado que los animales con sinapsis adicionales en el oído interno tienen umbrales normales (lo que un audiólogo definiría como audición normal), pero pueden procesar información auditiva de maneras sobrenaturales».

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El artículo resultante, «De la pérdida auditiva oculta al procesamiento auditivo supranormal mediante la modulación mediada por la neurotrofina 3 de la densidad de sinapsis de las células ciliadas internas», se publicó en Más biología.

sobre el papel

Como en estudios anteriores, los investigadores alteraron la expresión de Ntf3 para aumentar el número de sinapsis entre las células ciliadas internas y las neuronas.

Las células ciliadas internas existen dentro de la cóclea y convierten las ondas sonoras en señales enviadas, a través de estas sinapsis, al cerebro.

Esta vez, sin embargo, se criaron y estudiaron dos grupos de ratones jóvenes: uno en el que las sinapsis se redujeron y un segundo (los ratones con audición supranormal) en el que las sinapsis se ampliaron.

“Anteriormente, utilizamos la misma molécula para regenerar las sinapsis perdidas debido a la exposición al ruido en ratones jóvenes y para mejorar la audición en ratones de mediana edad, cuando ya comienzan a mostrar signos de pérdida auditiva relacionada con la edad”, dijo Corfas.

“Esto sugiere que esta molécula tiene el potencial de mejorar la audición en humanos en situaciones similares. Los nuevos resultados indican que regenerar sinapsis o aumentar su número mejorará su procesamiento auditivo”.

Ambos grupos de ratas fueron sometidos a una prueba de inhibición prepulso, que mide su capacidad para detectar estímulos auditivos muy breves.

Para esta prueba, se coloca al sujeto en una cámara con ruido de fondo, luego se presenta un tono fuerte que asusta a la rata, solo o precedido de un breve intervalo de silencio.

Esta brecha, cuando es detectada por el ratón, reduce la respuesta de sobresalto. Luego, los investigadores determinan cuánto tiempo debe durar la brecha silenciosa para que los ratones la detecten.

Los ratones con menos sinapsis necesitaron un intervalo de silencio mucho más largo. Este resultado respalda una hipótesis sobre la relación entre la densidad de sinapsis y la pérdida auditiva oculta en humanos.

La pérdida auditiva oculta describe una dificultad auditiva que no puede detectarse mediante pruebas estándar.

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Las personas con pérdida auditiva oculta pueden tener dificultades para comprender el habla o para discernir sonidos en presencia de ruido de fondo. Y anteriormente se había demostrado que los resultados de la prueba de inhibición Gap-Prepulse estaban correlacionados con el procesamiento auditivo en humanos.

Un hallazgo sorprendente

Sin embargo, menos esperados fueron los resultados de individuos con sinapsis agrandadas.

No sólo mostraron picos aumentados en la respuesta acústica medida del tronco encefálico, sino que las ratas también obtuvieron mejores resultados en la prueba de inhibición del intervalo prepulso, lo que sugiere una capacidad para procesar una mayor cantidad de información auditiva.

“Nos sorprendió descubrir que cuando aumentamos el número de sinapsis, el cerebro podía procesar la información auditiva adicional. Y estos individuos obtuvieron mejores resultados que los ratones de control en la prueba de comportamiento”, dijo Corfas.

Anteriormente se creía que la pérdida de células ciliadas era la principal causa de pérdida de audición en los seres humanos a medida que envejecemos.

Sin embargo, ahora se entiende que la pérdida de las sinapsis de las células ciliadas internas puede ser el primer evento en el proceso de pérdida auditiva, lo que hace que las terapias que preservan, regeneran y/o amplían las sinapsis sean posibles y enfoques interesantes para tratar algunos trastornos auditivos.

«Algunas enfermedades neurodegenerativas también comienzan con la pérdida de sinapsis en el cerebro», dijo Corfas.

«Por lo tanto, las lecciones de los estudios del oído interno podrían ayudar a encontrar nuevas terapias para algunas de estas enfermedades devastadoras».

Acerca de esta noticia de investigación en neurociencia auditiva

Autor: Página Sam
Fuente: Universidad de Michigan
Contacto: Sam Page – Universidad de Michigan
Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso libre.
De la pérdida auditiva oculta al procesamiento auditivo supranormal mediante la modulación mediada por la neurotrofina 3 de la densidad sináptica de las células ciliadas internas”por Gabriel Corfás et al. Más biología


Abstracto

De la pérdida auditiva oculta al procesamiento auditivo supranormal mediante la modulación mediada por la neurotrofina 3 de la densidad sináptica de las células ciliadas internas

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La pérdida de sinapsis entre las neuronas del ganglio espiral y las células ciliadas internas (sinaptopatía IHC) conduce a una neuropatía auditiva llamada pérdida auditiva oculta (HHL), caracterizada por umbrales auditivos normales pero amplitud reducida de los potenciales auditivos evocados por el sonido. Se ha propuesto que la sinaptopatía y el HHL dan como resultado un rendimiento deficiente en tareas auditivas desafiantes a pesar de un audiograma normal.

Sin embargo, esto sólo se ha probado en animales después de la exposición al ruido o a fármacos ototóxicos, que pueden causar déficits más allá de la sinaptopatía. Además, no se ha evaluado el impacto de las sinapsis supernumerarias en el procesamiento auditivo.

Aquí, estudiamos ratones en los que los recuentos de sinapsis IHC aumentaron o disminuyeron al alterar la expresión de la neurotrofina 3 (Ntf3) en las células de soporte IHC.

Como hemos demostrado anteriormente, la reducción o sobreexpresión posnatal de Ntf3 reduce o aumenta, respectivamente, la densidad de las sinapsis IHC y la amplitud supraumbral de los potenciales auditivos evocados por el sonido, sin alterar los umbrales cocleares.

Ahora mostramos que la densidad de sinapsis IHC no influye en la magnitud del reflejo de sobresalto acústico ni en su inhibición previa al pulso. Por el contrario, la inhibición del prepulso de brecha, una prueba de comportamiento para el procesamiento temporal auditivo, se reduce o aumenta según los niveles de expresión de Ntf3. Estos resultados indican que la sinaptopatía IHC causa déficits de procesamiento temporal predichos en HHL.

Además, la mejora en la agudeza temporal lograda al aumentar la expresión de Ntf3 y la densidad de sinapsis sugiere una estrategia terapéutica para mejorar la audición en ruido en personas con sinaptopatía de diversas etiologías.

Federico Pareja

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