噪聲影響下純音誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)的改變

吳學(xué)文 丁大連, 蔣海燕 劉洪 Ed Lobarinas 孫虹 Richard Salvi

·基礎(chǔ)研究·

噪聲影響下純音誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)的改變

吳學(xué)文1,2丁大連1,2,3蔣海燕2劉洪1,2Ed Lobarinas2孫虹3Richard Salvi2

目的觀察噪聲影響下純音誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)(ABR)的改變。方法將10只成年南美栗鼠隨機(jī)平均分為兩組，分別暴露強(qiáng)度為105 dB SPL窄帶噪聲，中心頻率4 kHz，2 h或5 h。噪聲暴露前、后1 h、2周及4周，測試動(dòng)物對短純音聲音刺激(1、2、4、8、12以及16 kHz)誘發(fā)的聽神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位(CAP)和ABR，并結(jié)合耳蝸毛細(xì)胞的損害程度和范圍進(jìn)行分析。結(jié)果2 h和5 h的窄帶噪聲暴露造成南美栗鼠不同程度和范圍的耳蝸毛細(xì)胞損害。與毛細(xì)胞損害部位相對應(yīng)頻率的CAP及ABR閾值在暴露噪聲后均出現(xiàn)不同程度的提高。噪聲暴露后4周，盡管某些動(dòng)物的CAP已經(jīng)發(fā)生了不可逆性永久閾移，但在某些短純音頻率誘發(fā)的ABR閾值卻呈現(xiàn)部分恢復(fù)，甚至在個(gè)別動(dòng)物的CAP測試波形中引出了低于CAP閾值的ABR波形成分。結(jié)論中樞聽覺功能的重組在一定條件下可能促進(jìn)腦干聽覺神經(jīng)元提高感知因周邊耳蝸損害而引起微弱聽覺輸入信號(hào)的敏感性。(中國眼耳鼻喉科雜志，2011，11：72-76)

窄帶噪聲；聽性腦干反應(yīng)；復(fù)合動(dòng)作電位；中樞聽覺重組；南美栗鼠

噪聲暴露后即刻引起的可逆性聽性腦干反應(yīng)(auditory brainstem response,ABR)及復(fù)合動(dòng)作電位(compound action potential,CAP)閾值升高被稱為暫時(shí)性閾移 (temporary threshold shift,TTS)，原因主要是噪聲刺激引起內(nèi)毛細(xì)胞從靜纖毛、細(xì)胞體到底部的毛細(xì)胞I型傳入聽神經(jīng)末梢突觸的可逆性損害，但是未發(fā)生耳蝸毛細(xì)胞纖毛倒伏、細(xì)胞死亡和丟失等永久性病變，ABR和CAP在受損部位自我修復(fù)后可完全恢復(fù)。然而如果噪聲刺激形成耳蝸毛細(xì)胞不可逆性破壞，則使聽覺反應(yīng)閾發(fā)生永久性閾移 (permanent threshold shift,PTS)[1-5]。下丘和耳蝸核神經(jīng)元近電場記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在噪聲暴露引起PTS后，中樞聽覺神經(jīng)元可逐漸產(chǎn)生代償性反應(yīng)增強(qiáng)[6-11]。然而，中樞聽覺通路神經(jīng)元的這種“增益”效應(yīng)是否會(huì)影響PTS耳聾動(dòng)物的ABR測試結(jié)果，尚無肯定答案。鑒于ABR測試是臨床客觀評估聽覺水平的重要檢測指標(biāo)之一，本實(shí)驗(yàn)觀察和比較南美栗鼠窄帶噪聲暴露后的ABR和CAP變化，以探討聽覺中樞的功能重組是否對ABR的測試結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生一定影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 10只購自美國瑞爾森南美栗鼠飼養(yǎng)場(Ryerson Chinchilla Ranch)的成年健康南美栗鼠，雌雄不拘，體質(zhì)量為560～720 g。受試動(dòng)物在暴露噪聲前，在電耳鏡下檢查外耳道及鼓膜標(biāo)志，以排除外耳道耵聹栓塞或中耳炎的存在，并檢測所有動(dòng)物的右耳耳聲發(fā)射畸變產(chǎn)物(distortion product otoacoustic emission， DPOAE)，以確保每只動(dòng)物的右耳外毛細(xì)胞功能在暴露噪聲前完全正常。

1.2 左耳耳蝸毀損術(shù)和右耳圓窗龕銀球電極安放 所有受試動(dòng)物的左耳在噪聲暴露前1周施行耳蝸損毀手術(shù)，以確保每只南美栗鼠的CAP和ABR都只能唯一來源于右側(cè)耳蝸。每只動(dòng)物的右耳圓窗龕則在噪聲暴露前1周預(yù)先安放銀球電極，以記錄暴露噪聲前后的CAP變化，同時(shí)常規(guī)檢測每只動(dòng)物右耳的ABR。左側(cè)耳蝸手術(shù)破壞及右側(cè)圓窗龕電極安放的方法簡介如下：先用異氟醚麻醉動(dòng)物，再用頭部固定架將南美栗鼠俯臥固定在手術(shù)臺(tái)的保溫墊上，維持體溫37 ℃，并插入肛表檢測動(dòng)物的體溫變化。頸后部皮膚常規(guī)備皮消毒后，切開以暴露雙側(cè)聽泡，從聽泡背側(cè)打開下鼓室暴露雙側(cè)耳蝸。用尖針在左側(cè)耳蝸鼓階上鉆孔，徹底破壞左側(cè)耳蝸。將銀球電極安放在右側(cè)耳蝸的圓窗龕內(nèi)，然后用牙托水泥封閉下鼓室骨壁上的手術(shù)開口。將銀球電極的另一端從顱頂皮膚穿出以引導(dǎo)聲音刺激誘發(fā)的CAP，最后縫合皮膚切口。動(dòng)物在終止麻醉后10 min內(nèi)蘇醒。術(shù)后每天檢查手術(shù)創(chuàng)口并消毒局部皮膚直至皮膚切口痊愈。

1.3 噪聲暴露 中心頻率在4 kHz (2 800～5 600 Hz)、強(qiáng)度為105 dB SPL的窄帶噪聲由美國TDT III系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理器(RP2.1)產(chǎn)生，通過功效(SAE A201，Scientific Audio Electronics 公司，美國)將噪聲信號(hào)放大，并經(jīng)揚(yáng)聲器(Vifa D25AG-05-06,Madisound Speaker Components 公司,美國)在電聲屏蔽室內(nèi)發(fā)放噪聲刺激信號(hào)。揚(yáng)聲器發(fā)出的噪聲強(qiáng)度用麥克風(fēng)(2559，Lamp;D)在聲級(jí)計(jì)系統(tǒng)824(Larson Davis 公司，美國)監(jiān)測(測試系統(tǒng)先進(jìn)行校準(zhǔn))。噪聲暴露時(shí)，南美栗鼠安放在30 cm×30 cm×30 cm的鐵籠內(nèi)，揚(yáng)聲器懸掛在動(dòng)物頭頂正上方。10只南美栗鼠隨機(jī)平均分成2組，在窄帶噪聲環(huán)境的自由聲場中分別暴露2 h或5 h。

1.4 ABR及CAP測試 每只南美栗鼠在暴露噪聲前、后1 h、2周及4周分別測試右耳短純音誘發(fā)的CAP和ABR。將動(dòng)物麻醉后在電聲屏蔽室內(nèi)采用美國TDT III系統(tǒng)及TDT BioSigRP軟件進(jìn)行ABR和CAP測試。聽覺測試的參數(shù)設(shè)置與作者以往采用的測試條件相同[12]。簡述如下：聲刺激采用短純音，測試頻率分別為1、2、4、8、12、16 kHz。短純音的刺激重復(fù)率為25次/s。聲刺激信號(hào)經(jīng)低頻揚(yáng)聲器正對南美栗鼠的右耳鼓膜，揚(yáng)聲器口距離外耳道口5 cm。測試ABR時(shí)，將銀針制成的記錄電極插入到南美栗鼠顱頂正中皮下，參考電極插入同側(cè)耳后皮下，接地電極插入對側(cè)耳后皮下。測試CAP時(shí)，記錄電極與預(yù)先經(jīng)顱頂皮膚穿出的圓窗龕銀球電極絲相連接，將參考電極與接地電極連接使之形成短路后再插入對側(cè)耳后皮下。ABR波形的實(shí)時(shí)觀察窗為10 ms，CAP波形的實(shí)時(shí)觀察窗設(shè)定為20 ms。ABR的波II和CAP的波N1確定為判斷動(dòng)物聽覺反應(yīng)的依據(jù)。

1.5 動(dòng)物標(biāo)本處理 所有動(dòng)物均在噪聲暴露4周后用過量CO2麻醉后斷頭處死，快速取出顳骨，打開右側(cè)聽泡暴露耳蝸，將鐙骨底板推入前庭池，在蝸尖鉆孔并刺破圓窗膜，然后從蝸尖小孔灌入37 ℃琥珀酸脫氫酶組織化學(xué)反應(yīng)液(琥珀酸脫氫酶組織化學(xué)反應(yīng)液中含有2份0.1%氯化硝基四氮唑藍(lán)溶液、1份0.2 mol/L琥珀酸鈉溶液和1份pH值為7.6的0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液)。將耳蝸組織塊浸入琥珀酸脫氫酶組織化學(xué)反應(yīng)液并在37 ℃恒溫箱內(nèi)孵育60 min，然后將耳蝸浸入10%甲醛溶液中固定12 h。在立體顯微鏡(解剖顯微鏡)下常規(guī)分離取出全耳蝸基底膜，并制作成全耳蝸基底膜鋪片[5]。

1.6 全耳蝸毛細(xì)胞計(jì)數(shù) 在放大400倍的顯微鏡觀察下，用長度為0.24 mm的顯微測微尺對全耳蝸基底膜鋪片從頂回到底回逐個(gè)視野測量基底膜的長度，并逐個(gè)視野依次進(jìn)行內(nèi)外毛細(xì)胞計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)，并與耳蝸圖軟件中的正常南美栗鼠耳蝸毛細(xì)胞的正常密度值進(jìn)行自動(dòng)比較。應(yīng)用耳蝸圖軟件常規(guī)繪制全耳蝸毛細(xì)胞圖[13]。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 由于噪聲暴露2 h組的動(dòng)物僅發(fā)生個(gè)別耳蝸外毛細(xì)胞散在性缺失，而噪聲暴露5 h組的動(dòng)物發(fā)生了不同程度耳蝸毛細(xì)胞缺失，因此根據(jù)耳蝸毛細(xì)胞的不同損失程度將10只動(dòng)物重新劃分為毛細(xì)胞輕度缺失組、毛細(xì)胞中度缺失組以及毛細(xì)胞重度缺失組。將暴露噪聲前、后采集的ABR及CAP數(shù)據(jù)輸入GraphPad prism 5軟件系統(tǒng)，應(yīng)用t檢驗(yàn)及方差分析系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和差異性比較，Plt;0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 窄帶噪聲造成的耳蝸毛細(xì)胞缺失 經(jīng)中心頻率在4 kHz (2.8～5.6 kHz)、強(qiáng)度為105 dB SPL的窄帶噪聲暴露2 h或5 h后4周，南美栗鼠耳蝸毛細(xì)胞發(fā)生了不同程度的破壞，其中噪聲暴露2 h的動(dòng)物僅發(fā)生個(gè)別外毛細(xì)胞散在性缺失，而噪聲暴露5 h的動(dòng)物大多數(shù)發(fā)生了較嚴(yán)重的耳蝸毛細(xì)胞損害。以耳蝸毛細(xì)胞損失程度進(jìn)行重新分類，10只南美栗鼠中有5只僅發(fā)生了散在性少量外毛細(xì)胞缺失，這些動(dòng)物都被歸類到毛細(xì)胞輕度缺失組，均來自于2 h暴露組。3只動(dòng)物在特征頻率(4 kHz和6 kHz)噪聲基底膜上相應(yīng)區(qū)域的外毛細(xì)胞缺失率達(dá)到50%，但在基底膜上對應(yīng)其他頻率的區(qū)域未見明顯的毛細(xì)胞缺失，這3只動(dòng)物被歸類到毛細(xì)胞中度缺失組。另外2只南美栗鼠在4 kHz噪聲能量中心對應(yīng)的基底膜區(qū)域出現(xiàn)100%的外毛細(xì)胞損失，而且該區(qū)域的內(nèi)毛細(xì)胞也遭到嚴(yán)重破壞。這2只動(dòng)物在4 kHz和6 kHz噪聲能量中心以外的基底膜高頻對應(yīng)區(qū)域和低頻對應(yīng)區(qū)域亦發(fā)生嚴(yán)重的外毛細(xì)胞缺失和內(nèi)毛細(xì)胞破壞，其中以靠近耳蝸底回的高頻感應(yīng)區(qū)域中的毛細(xì)胞破壞更為嚴(yán)重，因此歸類到毛細(xì)胞重度缺失組(附1頁圖1)。

2.2 噪聲暴露后ABR及CAP閾值的變化 噪聲暴露后1 h，每只動(dòng)物的所有短純音頻率誘發(fā)的ABR及CAP閾值均發(fā)生明顯升高。噪聲暴露后2周和4周，毛細(xì)胞輕度缺失組動(dòng)物各頻率ABR及CAP均已恢復(fù)到噪聲暴露前水平，其聽覺誘發(fā)電位的反應(yīng)閾值與噪聲暴露前相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。 噪聲暴露后4周，3只出現(xiàn)局部外毛細(xì)胞中度缺失的動(dòng)物在4、8和12 kHz這3個(gè)頻率的ABR及CAP閾值與暴露噪聲前相比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05)，但其余頻率短純音誘發(fā)的ABR及CAP閾移差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。噪聲暴露后4周，2只出現(xiàn)較大區(qū)域毛細(xì)胞重度缺失的動(dòng)物在所有測試頻率短純音誘發(fā)的ABR及CAP都發(fā)生了明顯閾移，與噪聲暴露前相比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05)。

在噪聲暴露后1 h和2周，所有動(dòng)物的各頻率短純音誘發(fā)的ABR和CAP閾移程度和趨勢均基本保持一致。暴露后4周，在中等程度毛細(xì)胞缺失組的南美栗鼠中，有1只動(dòng)物噪聲在4 kHz頻率誘發(fā)的ABR閾值低于該動(dòng)物的CAP閾值，其他頻率未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。該動(dòng)物在噪聲暴露前的4 kHz短純音誘發(fā)的ABR和CAP閾值均為30 dB SPL；噪聲暴露后1 h，在4 kHz短純音誘發(fā)的ABR及CAP閾值都上升到100 dB SPL以上；噪聲暴露后2周，在4 kHz短純音誘發(fā)的ABR和CAP閾值均下降到70 dB SPL；但在噪聲暴露后4周，該動(dòng)物CAP閾值仍然維持在70 dB SPL，而ABR閾值卻降低到60 dB SPL，此時(shí)該動(dòng)物的ABR反應(yīng)閾比CAP閾值低10 dB SPL(附1頁圖2)。

在重度毛細(xì)胞缺失組中也發(fā)現(xiàn)了ABR閾值與CAP閾值變化不一致的現(xiàn)象。1只動(dòng)物在噪聲暴露前4 kHz短純音誘發(fā)的ABR和CAP閾值分別為50 dB SPL和40 dB SPL；在噪聲暴露后1 h，該動(dòng)物4 kHz短純音誘發(fā)的ABR及CAP閾值都上升到100 dB SPL以上；在噪聲暴露后2周，其4 kHz短純音誘發(fā)的ABR和CAP閾值仍在100 dB SPL以上；在噪聲暴露后4周，該頻率CAP閾值仍然引不出，但是ABR閾值卻降到了80 dB SPL，此時(shí)該動(dòng)物的ABR反應(yīng)閾比CAP閾值至少低20 dB SPL以上(附1頁圖3)。

在毛細(xì)胞重度缺失組，另1只動(dòng)物還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)反?，F(xiàn)象。在噪聲暴露后4周， 當(dāng)從圓窗銀球電極記錄這只動(dòng)物4 kHz短純音誘發(fā)的CAP時(shí)，發(fā)現(xiàn)該動(dòng)物的CAP波形中混入了ABR的波形成分。從記錄波形中可以看出，該波形中CAP閾值應(yīng)該確定為90 dB SPL，而緊跟在CAP波形后面出現(xiàn)的ABR波形卻直到60 dB SPL才消失(附2頁圖4)。

3 討論

不同程度的損害性噪聲暴露可引起TTS，也可導(dǎo)致不可恢復(fù)的PTS。噪聲對聽覺系統(tǒng)的損害機(jī)制包含多重因素，而且各種因素間相互關(guān)聯(lián)和相互影響。目前對噪聲性聽覺損害機(jī)制比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，包括機(jī)械性損害、血管性損害和代謝性損害3個(gè)主要方面[5]。本實(shí)驗(yàn)中耳蝸毛細(xì)胞輕度缺失組的南美栗鼠僅在噪聲暴露后短時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)了TTS，其聽力水平在暴露后2周(甚至可能更早)就已經(jīng)完全恢復(fù)到噪聲暴露前的正常聽覺標(biāo)準(zhǔn)；而另外幾只發(fā)生毛細(xì)胞中度或重度損害的動(dòng)物卻表現(xiàn)不同程度的PTS。在噪聲引起耳聾的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校厦览跏笥捎诳偸潜憩F(xiàn)耳蝸損害在頻率和位置上良好的對應(yīng)關(guān)系而成為較為理想的噪聲性聽覺損害實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一。本實(shí)驗(yàn)采用的窄帶噪聲暴露在與之對應(yīng)的耳蝸基底膜最大刺激部位首先造成了外毛細(xì)胞的損害，該部位存活毛細(xì)胞數(shù)量減少與其對應(yīng)頻率引出的CAP和ABR閾移表現(xiàn)良好的對應(yīng)關(guān)系。即毛細(xì)胞的缺損部位和程度與相應(yīng)短純音聲刺激誘發(fā)的CAP和ABR閾移程度基本吻合，而與毛細(xì)胞無損害區(qū)域相對應(yīng)短純音誘發(fā)的ABR和CAP信號(hào)則僅發(fā)生很小的閾值變化甚至不發(fā)生閾移。

聽覺中樞在周邊耳蝸毛細(xì)胞損失而導(dǎo)致聽覺輸入信號(hào)減弱時(shí)可發(fā)生聽覺神經(jīng)元的可塑性功能重組。即當(dāng)聽覺傳入信號(hào)因毛細(xì)胞損害而明顯減弱時(shí)，聽覺中樞系統(tǒng)的神經(jīng)元可以通過增加對微弱聽覺信號(hào)的“感知”而變得更加靈敏。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，在噪聲暴露引起耳蝸毛細(xì)胞破壞之后，腦干低位聽覺中樞神經(jīng)元可發(fā)生相應(yīng)的去抑制現(xiàn)象，這種中樞聽覺神經(jīng)元的去抑制表現(xiàn)為神經(jīng)元反應(yīng)閾值降低和神經(jīng)元放電率增加以及興奮性接收區(qū)域加寬等[6-11]。目前對中樞聽覺系統(tǒng)可塑性改變的認(rèn)識(shí)主要是依據(jù)中樞去抑制學(xué)說，根據(jù)神經(jīng)元去抑制學(xué)說的有關(guān)實(shí)驗(yàn)證據(jù)，有理由認(rèn)為由于噪聲損傷減少了耳蝸對某些頻率的興奮性輸入，從而引起與損傷區(qū)和其邊界區(qū)對應(yīng)的中樞聽覺神經(jīng)元產(chǎn)生側(cè)向抑制減弱，因此表現(xiàn)出的活躍化中樞神經(jīng)元都具有明顯的神經(jīng)元去抑制特征，這正是在耳蝸周邊傳入信息減弱后發(fā)生聽覺中樞重組的重要基本原理之一[6-11]。這種發(fā)生在中樞聽覺神經(jīng)元的“增益”效應(yīng)雖然在一定程度上有助于彌補(bǔ)聽覺缺陷，但有時(shí)難免會(huì)引發(fā)耳鳴癥狀[14]。

在正常動(dòng)物的聽覺測試中，每只動(dòng)物測得的ABR閾值總是等于或略高于其CAP閾值，但ABR反應(yīng)閾卻不會(huì)低于CAP的反應(yīng)閾。在耳蝸毛細(xì)胞被噪聲刺激破壞的早期，中樞聽覺神經(jīng)元尚未實(shí)現(xiàn)功能性重組，因此ABR閾值可等于或略高于CAP閾值。盡管ABR閾值和CAP閾值可能略有差別，但是這種微小的差別通常并不影響對實(shí)驗(yàn)前后的ABR閾移或CAP 閾移進(jìn)行其自身在實(shí)驗(yàn)前后的對比。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)窄帶噪聲暴露后1 h和2周，所有動(dòng)物各頻率誘發(fā)的ABR閾值及CAP閾值變化情況基本保持一致；但在噪聲暴露后4周，5只發(fā)生噪聲引起耳蝸損害動(dòng)物中至少有3只動(dòng)物對某些頻率短純音聲刺激誘發(fā)的ABR閾值開始有所降低，而此時(shí)這些動(dòng)物的CAP閾值卻因毛細(xì)胞的永久性破壞而不可能恢復(fù)。說明由于耳蝸毛細(xì)胞的破壞引起的CAP閾值升高是一種不可逆性聽覺障礙，但是腦干聽覺中樞的神經(jīng)元在耳蝸周邊發(fā)生永久性損害后卻仍然有可能隨著聽覺中樞的功能重組使其聽覺水平逐漸提高。

在正常南美栗鼠的CAP測試中，CAP波形中僅出現(xiàn)N1和N2兩個(gè)負(fù)向波，一般情況下不能從安放在圓窗龕的CAP測試電極引導(dǎo)出ABR波形。值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)在噪聲暴露后4周，從1只耳蝸毛細(xì)胞遭到嚴(yán)重破壞的南美栗鼠看到在其CAP波形中混入了ABR的波形成分，而且該波形中的ABR閾值明顯低于CAP閾值。考慮到該動(dòng)物的對側(cè)耳蝸早先就已成功毀損，因此認(rèn)定從圓窗龕電極引導(dǎo)出的ABR波形只能是來源于測試耳。我們對這一反?，F(xiàn)象的理解是，在正常情況下，由于圓窗龕電極的位置十分接近耳蝸內(nèi)電場而距離腦干聽覺通路相對較遠(yuǎn)，因此只能記錄到明顯的CAP信號(hào)而不可能引導(dǎo)出遠(yuǎn)處腦干聽覺神經(jīng)元發(fā)放的微弱ABR信號(hào)。然而一旦這只動(dòng)物因耳蝸毛細(xì)胞發(fā)生嚴(yán)重破壞導(dǎo)致了CAP的大幅度閾移，并致使距離圓窗龕電極較近的CAP信號(hào)明顯減弱；但是腦干的中樞聽覺神經(jīng)元隨后發(fā)生的聽覺功能重組使之提高了對周邊傳入微弱聽覺信號(hào)的探測靈敏度，引起腦干神經(jīng)元興奮，從而可在圓窗龕電極引導(dǎo)出大于CAP信號(hào)的ABR電位波形，并可測試到低于該動(dòng)物CAP反應(yīng)閾的ABR反應(yīng)閥。

綜上所述，當(dāng)噪聲過度刺激造成耳蝸毛細(xì)胞損害后，必定引起不可逆性CAP閾值升高。但是，在一定條件下，當(dāng)耳蝸周邊的聽覺信號(hào)減弱而腦干的聽覺神經(jīng)元對來自周邊的微弱信號(hào)相應(yīng)上調(diào)靈敏度時(shí)，即使CAP信號(hào)減弱到難以探測，但仍有可能因中樞聽覺重組而使中樞聽覺神經(jīng)元獲得足夠增益，并激發(fā)對聽覺信號(hào)的有效感應(yīng)，從而可從安放在圓窗龕的CAP記錄電極或顱頂?shù)挠涗涬姌O引導(dǎo)出ABR信號(hào)。這一現(xiàn)象提示，聽覺中樞發(fā)生重組后不僅可記錄到近電場記錄的下丘神經(jīng)動(dòng)作電位有所增強(qiáng)[6-8]，還有可能觀察到ABR的測試結(jié)果與CAP不一致的現(xiàn)象。也就是說，ABR所反映的聽覺功能狀態(tài)在發(fā)生中樞聽覺重組之后可能會(huì)略高于耳蝸周邊的聽覺水平。

[1]Perez R,Freeman S,Sohmer H.Effect of an initial noise induced hearing loss on subsequent noise induced hearing loss[J].Hear Res,2004,192(1-2)：101-106.

[2]Fetoni AR,Ferraresi A,Picciotti P,et al.Noise induced hearing loss and vestibular dysfunction in the guinea pig[J].Int J Audiol,2009,48(11)：804-810.

[3]Chen GD， Liu Y.Mechanisms of noise-induced hearing loss potentiation by hypoxia[J].Hear Res,2005,200(1-2):1-9.

[4]Sendowski I,Braillon-Cros A,Delaunay C.CAP amplitude after impulse noise exposure in guinea pigs[J].Eur Arch Otorhinolaryngol,2004,261(2)：77-81.

[5]丁大連,蔣濤,亓衛(wèi)東,等.內(nèi)耳科學(xué)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社， 2010：50-51，132-144.

[6]Salvi RJ,Wang J,Ding D.Auditory plasticity and hyperactivity following cochlear damage[J].Hear Res,2000,147(1-2)：261-274.

[7]Wang J,Ding D,Salvi RJ.Functional reorganization in chinchilla inferior colliculus associated with chronic and acute cochlear damage[J].Hear Res,2002,168(1-2)：238-249.

[8]王堅(jiān)，丁大連，Salvi RJ.耳蝸急性純音損傷后下丘及耳蝸核快速功能重組[J].中華耳鼻咽喉科雜志,1997,32(4)：218-221.

[9]Kass JH.Neurobiology.How cortex reorganizes[J].Nature,1995,375(6534):735-736.

[10]Harrison RV,Stanton SG,Nagasawa A,et al.The effects of long-term cochlear hearing loss on the functional organization of central auditory pathways[J].J Otolaryngol,1993,22(1):4-11.

[11]Faingold CL,Gehlbach G,Caspary DM.On the role of GABA as an inhibitory neurotransmitter in inferior colliculus neurons:iontophoretic studies[J].Brain Res,1989,500(1-2):302-312.

[12]吳學(xué)文,丁大連,孫虹,等.聽覺誘發(fā)電位波形的平均曲線圖繪制方法及分析[J].中國眼耳鼻喉科雜志,2010,10(5):345-349.

[13]亓衛(wèi)東，丁大連,蔣海燕,等.全耳蝸毛細(xì)胞定量分析系統(tǒng)[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2007,15(2):158-160.

[14]Mazurek B,Olze H,Haupt H,et al.Molecular biological aspects of neuroplasticity:approaches for treating tinnitus and hearing disorders[J].HNO,2010,58(10),973-982.

2010-12-08)

(本文編輯 楊美琴)

Changesintoneburstevokedauditorybrainstemresponsebynoiseexposure

WUXue-wen1,2，DINGDa-lian1,2,3，JIANGHai-yan2，LIUHong1,2，EdLobarinas2，SUNHong3，RichardSalvi2DepartmentofOtolaryngologyHeadandNeckSurgery,theThirdXiangyaHospital,CentralSouthUniversity,Changsha410013,China

Corresponding author：DING Da-lian,Email:dding@buffalo.edu

ObjectiveTo investigate the auditory plasticity-induced functional changes in auditory brainstem response(ABR)following the noise exposure.MethodsTen chinchillas were randomly divided into two groups,and exposed to 105 dB SPL octave band noise centered at 4 kHz for 2 or 5 hours respectively.ABR and compound action potentials (CAP) were recorded prior to noise exposure,and 1 hour,2 weeks,4 weeks after noise exposure.Stimuli were presented in ascending order of frequency (in octave steps from 1 kHz to 16 kHz).Hair cell counts (cyto-cochleograms) were performed from cochlear surface preparation under light microscope.ResultsExposure to 105 dB SPL narrow-band noise for a period of time caused various ranges of permanent damage in the cochlear hair cells.The thresholds of ABR and CAP in response to different frequencies tested were elevated which were consistent to the location of hair cell missing.Four weeks after noise exposure,in some animals,permanent threshold shifts were detected from CAP recording,however,ABR thresholds were partially recovered in some frequencies.In one animal,ABR was detected after CAP waveform with a lower threshold than the CAP.ConclusionsThe plasticity and reorganization of central auditory system may enhance the sensitivity of brainstem auditory neurons to the feeble signal input from the damaged cochlea.(Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2011,11:72-76)

Narrow-band noise; Auditory brainstem response; Compound action potential; Central auditory plasticity; Chinchilla

1.中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院耳鼻咽喉-頭頸外科 長沙 410013

2.Center for Hearing and Deafness,University at Buffalo， New York 14214

3.中南大學(xué)湘雅醫(yī)院耳鼻咽喉-頭頸外科 長沙 410008

丁大連(Email:dding@buffalo.edu)