专门的定时信号缓解耳鸣症状的第一次测试针对条件的根本原因
数以百万计的美国人听到耳鸣,这种情况被称为耳鸣,但一项新的研究表明,一种实验设备可以通过针对大脑中不规律的神经活动来帮助消除这种虚幻的声音。
在一篇新的论文中科学转化医学来自密歇根大学的一个团队报告了该方法的首次动物试验和临床试验的结果,包括来自20名人类耳鸣患者的数据。
基于对这种情况根本原因的多年科学研究,该设备使用精确定时的声音和弱电脉冲来激活触摸敏感神经,旨在引导受损的神经细胞恢复正常活动。
人类参与者报告说,在每天使用该设备四周后,幻影声音的响度下降了,他们与耳鸣相关的生活质量得到了改善。仅仅使用声音的虚假“治疗”并没有产生这样的效果。
的测试结果豚鼠库尔特基金会资助的双盲人体研究验证了美国国立卫生研究院资助的多年临床前研究,包括之前在豚鼠身上进行的试验。
密歇根大学的研究小组获得了美国国立卫生研究院的新资助,用于进一步完善该方法的额外临床试验。U-M拥有该设备背后概念的专利,并正在为潜在的商业化开发它。
“大脑,特别是脑干中被称为耳蜗背核的区域,是耳鸣的根源,”领导该研究小组的密歇根大学医学院教授苏珊·肖尔博士说。“当这个区域的主要神经元,称为梭状细胞,变得过度活跃并彼此同步时,幻影信号就会传输到发生感知的其他中心。
“如果我们能停止这些信号,我们就能停止耳鸣,”她继续说。“这就是我们的方法试图做到的,我们对动物和人类的初步平行结果感到鼓舞。”
双刺激方法治疗耳鸣
这种方法被称为定向双峰听觉-体感刺激,涉及两种感官。该设备向耳朵中播放声音,并与精确定时的温和电脉冲交替传送到脸颊或颈部。
这引发了一个被称为刺激时间依赖性可塑性(STDP)的过程,该过程首次在动物身上进行了探索,并导致了神经放电速率的长期变化。这种方法旨在重新设置梭状细胞的活动,梭状细胞通常帮助我们的大脑接收和处理声音和感觉,如触摸或振动——科学家们称之为体感输入。
在正常情况下,梭状细胞帮助我们的大脑专注于声音的来源,并帮助我们忽略由我们自己的头部和颈部运动产生的感觉。
但密歇根大学团队之前在动物身上的研究表明,巨大的噪音可以引发神经细胞活动的变化——改变其时间,使它们自发地发出同步信号,而不是等待环境中真正的声音。
耳鸣的代价
动物身上发生的这些事件与人类身上发生的相似。在接触到诸如巨大的噪音、头部或颈部创伤或其他触发事件后,有些人会产生一种持续的感觉,觉得自己听到了像铃声或磨碎的声音。
根据对具有全国代表性的美国人样本的采访估计,大约15%的美国人患有不同程度的耳鸣,但最严重的症状出现在大约10%的患者身上。许多患有更严重耳鸣的人也有听力损失。
有些病例很严重。多达200万人因为耳鸣本身或耳鸣引起的心理困扰而无法工作或进行其他日常活动。耳鸣是美国退伍军人中最常见的与服役有关的残疾原因。
目前耳鸣治疗的重点包括努力解决耳鸣引起的心理困扰,例如通过认知行为疗法。其他方法使用声音来掩盖幻觉声音或试图调节大脑反应。对于更严重的病例,一些患者转向侵入性,因此风险更大的方法,如深部脑刺激和迷走神经刺激。目前的方法提供了一种新颖而独特的非侵入性策略,旨在调节和纠正引起耳鸣的异常神经通路。
研究细节
肖尔和她的同事们在密歇根大学的克雷斯基听力研究所工作,该研究所是密歇根大学学术医疗中心密歇根医学院耳鼻喉科的一部分。共同第一作者Kendra Marks, aud。David Martel, M.S.E.和Calvin Wu, Ph.D都是Shore实验室的成员。
他们招募了一种特殊的耳鸣患者进行研究:这些人只要咬紧牙关、伸出舌头、转动或弯曲脖子,就能暂时改变症状。肖尔说,这些动作似乎是自我发现的改变梭状细胞活动的方法——提供一个外部体感信号来调节它们的耳鸣。
U-M设备发出的声音与每个患者听到的幻影声音的响度和音高相匹配。它还将轻微的电脉冲施加到患者自己改变耳鸣的动作所涉及的头部区域。
这篇新论文报道说,听觉和电刺激的关键时机直接来自于对患有噪音性耳鸣的豚鼠进行的测试。这些试验表明,两种刺激之间的特定时间间隔对抑制过度活跃的梭状细胞是必要的。
在患者根据自己的耳鸣症状对设备进行校准后,他们学会了每天使用它的耳机和电极30分钟。其中一半的人在前四周接受了声音和电力的双峰治疗,而另一半人只接受声音。然后,他们都休息了四周,并在接下来的四周开始接收与之前相反的信息。他们都不知道自己先得到哪个选项。
每周,患者都要接受一项关于耳鸣对他们生活影响程度的调查,并测试他们耳鸣的声音有多大。
人类参与者的结果
总的来说,幻影声音的响度只有在真正的或双峰的治疗后才会下降,而仅仅是虚假的声音治疗没有下降。对一些人来说,这种下降约为12分贝,大约相当于电灯泡的嗡嗡声。两名参与者说他们的耳鸣完全消失了。
生活质量调查,得分越低,对生活的影响越小耳鸣-被称为TFI,以100分制进行测量。结果的统计模型显示,平均而言,患者的积极治疗得分显著降低,尽管个体患者的影响大小不同。平均而言,在治疗结束后的数周内,得分仍保持在较低水平。这一效应在假手术中不显著。
无患者出现症状或生活质量恶化或其他不良事件。一些人说,他们的幻觉声音变得不那么刺耳或刺耳,或者变得更容易忽略。
肖尔说:“这些结果肯定鼓舞了我们,但我们需要优化治疗的时间,确定哪些亚组患者可能受益最大,并确定这种方法是否适用于那些无法通过头颈部动作调节的非躯体形式的患者。”
该研究由美国国立卫生研究院拨款DC004825和DC00011以及华莱士H.库尔特转化研究伙伴关系资助。该设备由in2being LLC根据2016年授予U-M的9,242,067专利建造。该设备还处于实验阶段,还没有商用;治疗的潜在费用尚未确定。
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