人類大腦結(jié)構(gòu)與功能隨著年齡的增長會(huì)逐步衰退，因此，老年性聽覺障礙以及伴隨的言語和認(rèn)知異常在老年人群普遍存在。能否有效地延緩這種年齡相關(guān)的腦聽覺功能衰退？華東師大學(xué)者在美國科學(xué)院院報(bào)上發(fā)表的最新研究成果給出了答案。

PNAS：早期聽覺訓(xùn)練延緩年齡相關(guān)的聽知覺功能衰退

生命科學(xué)學(xué)院、腦功能基因組學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周曉明教授

華東師大腦功能基因組學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周曉明教授團(tuán)隊(duì)以老年大鼠為聽覺模型，采用一個(gè)特別設(shè)計(jì)的聽覺目標(biāo)-識(shí)別程序，訓(xùn)練動(dòng)物完成對目標(biāo)聲和非目標(biāo)聲信號的分辨任務(wù)。

他們先給予出生后2個(gè)月齡的年輕大鼠連續(xù)2個(gè)月的強(qiáng)化訓(xùn)練。18個(gè)月后，再對這些已進(jìn)入老齡的大鼠進(jìn)行聽覺行為測定。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些經(jīng)過訓(xùn)練的老年大鼠對目標(biāo)聲序列識(shí)別的成功率明顯高于未訓(xùn)練的同齡對照動(dòng)物。緊接著，他們對大腦初級聽覺皮層神經(jīng)元反應(yīng)特性進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練動(dòng)物神經(jīng)元的連續(xù)聲刺激跟隨能力、頻率調(diào)諧特性、以及聽反應(yīng)閾值等都明顯優(yōu)于未經(jīng)訓(xùn)練的同齡動(dòng)物。

這提示，早期聽覺訓(xùn)練延緩了年齡相關(guān)的聽覺皮層功能衰退。

最后，他們發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練動(dòng)物聽覺皮層和海馬中兩類重要的抑制性中間神經(jīng)元（即PV和SOM神經(jīng)元）數(shù)量顯著高于未訓(xùn)練的同齡動(dòng)物。已有的研究表明，這兩類神經(jīng)元在腦感覺信息處理、功能可塑性、以及學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知功能中扮演重要角色。隨著年齡增長，這些神經(jīng)元數(shù)量在逐漸減少。

因此周曉明教授團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，訓(xùn)練誘導(dǎo)的相關(guān)腦區(qū)抑制性中間神經(jīng)元的變化，可能是早期聽覺訓(xùn)練延緩聽知覺功能衰退的腦機(jī)制之一。

早期聽覺訓(xùn)練延緩年齡相關(guān)的聽覺皮層功能衰退

本論文的共同第一作者，博士研究生程遠(yuǎn)和賈國強(qiáng)

老年性聽覺障礙不僅影響老年人的聽知覺及相關(guān)行為，甚至影響他們的言語乃至認(rèn)知功能，并與老年性癡呆存在潛在聯(lián)系。進(jìn)入老年期后由于整體認(rèn)知能力的下降，臨床上對老年聽覺障礙患者實(shí)施聽覺訓(xùn)練的難度較大。因此，通過生命早期實(shí)施訓(xùn)練，以預(yù)防、延緩腦聽覺結(jié)構(gòu)與功能的衰退，不失為一項(xiàng)可行的創(chuàng)新策略。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃、以及上海市科委“腦科學(xué)與類腦人工智能”重大項(xiàng)目等的支持。周曉明教授的博士研究生程遠(yuǎn)和賈國強(qiáng)為本論文的共同第一作者，美國加州大學(xué)舊金山分校Michael Merzenich教授和周曉明教授為共同通訊作者。

來源 | 腦功能基因組學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

編輯 | 吳冬妮

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