Så kan örat meddela hjärnan om hörseln skadats

En signal från hörselorganet, vars exakta roll i hörseln har varit oklar ända sedan den upptäcktes för runt 70 år sedan, ger antagligen hjärnan information om huruvida örat fungerar som det ska eller inte. Det visar en studie från Linköpings universitet. Fynden är en viktig pusselbit för att förklara vad som händer i örat när hörseln försämras av skadligt ljud och kan på sikt bidra till diagnostik av bullerorsakade hörselskador.

När örat utsätts för högt ljud, som vid en konsert eller vistelse i en bullrig miljö, kan hörseln försämras tillfälligt. Om exponeringen för högt ljud upprepas många gånger kan hörseln skadas permanent. Forskning pekar mot att över en miljard unga människor är i riskzonen för att skada sin hörsel med högt ljud i hörlurar och miljöer med hög musik.

Men även om bullerskador är en ledande orsak bakom hörselnedsättning, är de exakta mekanismerna till stor del oklara. Pierre Hakizimana vid Linköpings universitet är en av de som forskar för att ta reda på hur skadorna uppstår och om det går att förhindra dem.

I inneörat, eller hörselorganet, finns runt 15 000 hårceller. När hårcellerna träffas av ljudvågor omvandlar de vibrationerna till elektriska nervsignaler. Signalerna leds till hjärnan, som tolkar dem och det är först då vi uppfattar ljudet.

Signalen från hårcellerna består av två delar som kallas AC och DC. AC-signalen är väl utforskad. Den ger hjärnan information om ljudets styrka och dess frekvens, det vill säga hur ljust eller mörkt ljudet är. Men DC-signalen har förblivit något av en gåta. Ända sedan signalen upptäcktes för runt 70 år sedan har forskare frågat sig vilken funktion DC-signalen har.

När man mäter de elektriska signalerna från hörselorganets hårceller märks DC-signalen genom att den får AC-signalen att skifta en aning, i antingen positiv eller negativ riktning. Olika studier som har försökt karaktärisera DC-signalen har kommit fram till olika resultat när det gäller dess polaritet. I den aktuella studien visar Pierre Hakizimana att DC-signalens polaritet ändras från positiv till negativ när hörselorganet har utsatts för skadligt ljud. Signalen kan med andra ord indikera örats hälsostatus.

– Den här signalen verkar kunna vara ett sätt för kroppen att meddela hjärnan om örat är friskt eller inte och på så sätt underlätta hjärnans förmåga att uppfatta svaga ljud. Hjärnan kan förstärka en svag signal från hörselorganet. Om hjärnan får information om att örat inte fungerar normalt behöver den inte lägga kraft på att försöka förbättra signalen för att uppfatta ljud från ett skadat öra, säger Pierre Hakizimana, förste forskningsingenjör vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper vid Linköpings universitet.

Upptäckten kan förhoppningsvis bidra till ny forskning om hur DC-signalen skulle kunna användas till att diagnosticera hörselförlust orsakad av skadligt ljud. Detta har hittills inte kunnat lösas eftersom man inte vetat hur signalen kan tolkas, eller hur man ska isolera och mäta den hos människor på ett tillförlitligt sätt.

I studien visar Pierre Hakizimana också att DC-signalen skapas av kaliumjonkanaler som släpper ut kaliumjoner genom hårcellers membran.

Forskningen har finansierats med stöd av Stiftelsen Tysta Skolan.

Artikeln: The summating potential polarity encodes the ear health condition, Pierre Hakizimana, (2023), Cellular and Molecular Life Sciences, publicerad online 24 maj 2023

För mer information, kontakta gärna:

Pierre Hakizimana, förste forskningsingenjör, pierre.hakizimana@liu.se, 013-28 69 64

Högupplösta pressbilder på forskaren kan laddas ner från LiU:s mediabank (sök på personnamn respektive "horsel")