Nature Neuroscience: Стимуляция блуждающего нерва ускоряет улучшение слуха

Музыканты могут научиться лучше различать тонкие различия в тональности, а млекопитающие — улучшить свою способность воспринимать информацию с помощью практики.

Этот процесс, называемый перцептивным обучением, можно улучшить, активируя главный нерв, который соединяет мозг почти со всеми органами тела, как показало исследование на мышах.

Учёные из NYU Langone Health исследуют блуждающий нерв, который передаёт сигналы между мозгом и внутренними органами. Они изучают возможность лечения разных заболеваний с помощью слабых электрических импульсов, направленных на этот нерв. Результаты таких попыток были неоднозначными, а основные механизмы, которые могут улучшить слух, до сих пор не ясны.

Команда исследователей обучила 38 мышей различать музыкальные тона. У всех животных улучшились показатели, и они делали всё меньше ошибок.

Мыши, получавшие стимуляцию блуждающего нерва, продолжали лучше справляться с заданием: в большинстве тестов они допускали на 10% ошибок меньше, чем до моделирования. А в самых сложных тестах — вдвое меньше.

Наши исследования показывают, что активация блуждающего нерва во время обучения может улучшить способность к восприятию информации у животных и, возможно, у людей, — говорит ведущий автор исследования Кэтлин Мартин, аспирантка Института нейронаук при Медицинской школе Гроссмана Нью-Йоркского университета.

Во второй части исследования учёные изучили влияние стимуляции блуждающего нерва на мозг. Они обнаружили, что эта техника повышает активность в области переднего мозга, которая отвечает за внимание и память. Когда команда подавляла эту область во время активации нерва, грызуны не получали дополнительных преимуществ в обучении.

Команда исследователей выяснила, что стимуляция блуждающего нерва повышает нейропластичность в слуховой коре мозга. Это может привести к долгосрочным изменениям, которые позволят новым навыкам сохраняться после обучения.

Ранее воздействие на блуждающий нерв с целью улучшения слуха вызывало споры среди специалистов, так как исследования на животных не показали значительных улучшений.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, показало, что метод работает. Однако результаты были получены позже, чем ожидали исследователи.

По словам Мартина, это может быть связано с тем, что электрические импульсы отвлекают подопытных животных, и им нужно время, чтобы привыкнуть к ощущениям.

Авторы говорят, что стимуляция блуждающего нерва может помочь не только улучшить музыкальные способности, но и развить восприятие. Это важно для изучения нового языка и адаптации к кохлеарным имплантам — устройствам, которые восстанавливают слух. Пациентам нужно много времени, чтобы привыкнуть к этим приборам, и даже спустя годы некоторые люди всё ещё испытывают трудности в разговоре.

Стимуляция блуждающего нерва может ускорить улучшение слуха с помощью кохлеарных имплантов, — говорит старший автор исследования Роберт Фромке.

Этот метод облегчает пациентам общение и взаимодействие с окружающим миром.

Профессор генетики Фромке из Нью-Йоркского университета говорит, что электрические стимуляторы блуждающего нерва имеют небольшой размер. Некоторые из них, предназначенные для облегчения мигреней, можно просто приложить к коже шеи.

Исследователи планируют проверить, улучшит ли работу кохлеарных имплантов стимуляция блуждающего нерва у грызунов. Об этом говорит Фромке — профессор кафедры отоларингологии — хирургии головы и шеи в Медицинской школе Гроссмана Нью-Йоркского университета и сотрудник Института нейронаук NYU Langone.

Фромке предупреждает, что у людей блуждающий нерв больше и сложнее, чем у мышей. Поэтому эффект от стимуляции может отличаться, и требуется дальнейшее тестирование на пациентах.

09.10.2024