Információ

A fülzúgást a fülkagyló állandóan meggörbült/nyílt szőrszálai magyarázzák?

A fülzúgást a fülkagyló állandóan meggörbült/nyílt szőrszálai magyarázzák?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Amikor körülnézek, hogy mi okozza a fülzúgást és hasonlókat, a szokásos válasz a "Hát, hangos hangok és halláskárosodás", de úgy érzem, ez egy kicsit egyértelmű, és kíváncsi vagyok a mögöttes mechanizmusra / magyarázatra fiziológiai szinten.

A fül működésével kapcsolatos korábbi ismereteim az előző kérdésemben találhatók (AliceD nagyszerű válaszával).

Tehát a kérdésem a következő: Tegyük fel, hogy egy nagyon hangos, heves hang hallatszik – az a fajta dolog, amiről azt mondják, hogy fülzúgást okoz. Ez egy nagyon erős nyomáshullámnak felel meg, amely a dobhártyához közeledik. Elképzelem, hogy eltalálná a dobhártyát, ami heves / durva mozgást okozna, hasonlóan erős mozgást okozva a stapesben, ami már valami 20-szoros nyomáserősítést biztosít a fülkagylónak.

Így a szalagok erősen kalapálják a fülkagyló ovális ablakát, durva nyomáshullámot okozva a perilimfán / endolimfán keresztül, ami a baziláris membrán nagyon durva és heves mozgását is okozza. Számomra ez azt jelentené, hogy a szőrsejtek heves összetörését/húzását a fenti tectorial membránhoz érik, ami esetleg kellően durva kopást okozna a szőrsejtek tetején, meggörbülve vagy esetleg feldarabolva, így a csatornáik megmaradnak. örökké nyitva.

Ha ezek a csatornák mindig nyitva vannak, mindig befogadják a káliumot, mindig létrehozzák az akciós potenciált, mindig beindítják az alatta lévő idegeket, ami azt jelentené, hogy a személy mindig azt a hangot hallja egész nap, minden nap, éjjel-nappal.

Többé-kevésbé ez történik, vagy távol vagyok a kis gondolatkísérleti ábrándozásomtól? Ez az oka annak, hogy a fülzúgást nehéz gyógyítani, mert a mindig nyitott szőrsejteket valahogyan újra kell építeni/zárni?


Az Ön által leírtak valószínűleg halláskárosodást okoznak, ami később fülzúgást okozhat, de nem az Ön által leírt mechanizmus szerint.

A szőrsejtek hangot továbbítanak ezen keresztül feltűnően törékeny kapcsolatok a sztereocíliák között. A csatornák mindaddig zárva vannak, amíg a feszültség ki nem nyitja a csatornákat (lásd a Fettiplace 2011-es áttekintést, amely nagyjából lefedi az összes hangátvitelt, beleértve a tip linkek és az érintett csatornák részletes leírását). A szétkapcsolás azt eredményezné, hogy a csatornák állandóan bezáródnak, nem pedig állandóan nyitva.

Bármi, mint az általad leírt trauma, visszafordíthatatlanul károsítaná a hegyek láncszemeit, és a hangátvitel meghiúsulna. A fülben vannak olyan mechanizmusok, amelyek megakadályozzák ezt a fajta károsodást, de kellően hangos hangok esetén a károsodás nem elkerülhető.

@AliceD-nek van egy másik kiváló válasza a fülzúgásra, kifejezetten itt a tinnitusra javasolt reálisabb mechanizmusok érdekében: Mi a tinnitus mögötti mechanizmus?. Ezek valamilyen módon központilag származnak. Röviden, az agy hallási feldolgozó részeinek megfelelő bemenet hiánya olyan kompenzációt eredményez, amely illuzórikus észlelést vált ki. Hasonló érzések tapasztalhatók a test más részein is, például a fantomvégtagokon.


Fettiplace, R. (2011). Szőrsejtek transzdukciója, hangolása és szinaptikus átvitele az emlős fülkagylójában. Comprehensive Physiology, 7(4), 1197-1227.


A fülzúgás felfedezése új módszerekhez vezethet a csengés megállítására

A Kaliforniai Egyetem (Berkeley) idegtudósai reményt adnak a lakosság 10 százalékának, akik fülzúgásban szenvednek – állandó, gyakran magas hangú fülcsengéstől vagy zúgástól a fülben, amely bosszantó, sőt őrjítő lehet, és nincs rá gyógymód.

iStock fotó

Új eredményeiket a múlt héten tették közzé a folyóiratbanProceedings of the National Academy of Sciences, számos új megközelítést javasol a kezelésre, beleértve az agy átképzését, és új utakat a csengés elnyomására szolgáló gyógyszerek kifejlesztésére.

"Ez a munka a legvilágosabb dokumentáció eddig a pontig arról, hogy mi is történik valójában az agykéregben, olyan módon, amely a hang folyamatos keletkezésének köszönhető" - mondta Michael Merzenich, a UC San Francisco fül-orr-gégészeti professzora és a cochleáris implantátum feltalálója. aki nem vett részt a kutatásban. „Amint elolvastam az újságot, azt mondtam: „Természetesen!” Azonnal nyilvánvaló volt, hogy szinte biztosan így kell gondolkodni.

Merzenich a Posit Science tudományos igazgatója is, amely szoftvereket fejleszt az agy átképzésére, elsősorban a tanulás és a memória javítására, de újabban olyan problémák kezelésére is, mint a skizofrénia, az Alzheimer-kór és a fülzúgás.

„Kétmillió amerikai legyengült a fülzúgástól, nem tudnak dolgozni, nem tudnak aludni. Az életét megsemmisítő és az öngyilkosság jelentős oka” – mondta. „Ezek a kísérletek arra késztettek bennünket, hogy újragondoljuk, hogyan támadhatjuk meg a fülzúgást edzési stratégiáinkkal.”

A hangos zajok elpusztítják a szőrsejteket

Shaowen Bao társszerző, a Berkeley Egyetem Helen Wills Idegtudományi Intézetének adjunktusa szerint a fülzúgást – TIN-it-tusnak vagy tin-NIGHT-usnak ejtik – leggyakrabban a halláskárosodás okozza. A tartós hangos zajok, például a gépek vagy a zene, valamint egyes gyógyszerek károsíthatják a belső fülben lévő szőrsejteket, amelyek érzékelik a hangokat. Mivel minden szőrsejt más-más frekvenciára van hangolva, a sérült vagy elveszett sejtek réseket hagynak a hallásban, jellemzően egy meghatározott frekvenciát és bármit, ami magasabb hangmagasságban.

Az elmúlt években végzett kísérletek azt mutatták, hogy a csengés nem a belső fülből ered, hanem az agy azon régióiból – beleértve a hallókérget is –, amely a fültől érkezik.

Bao patkányokon végzett kísérletei halláskárosodással megmagyarázzák, hogy a hallókéreg neuronjai miért generálják ezeket a fantomészleléseket. Kimutatták, hogy azok a neuronok, amelyek elvesztették a fül szenzoros bemenetét, ingerlékenyebbé válnak és spontán tüzelnek, elsősorban azért, mert ezeknek az idegeknek „homeosztatikus” mechanizmusaik vannak, hogy általános tüzelési sebességüket állandóan tartsák, bármitől függetlenül.

„A halláscsökkenés miatt fantomhangok hallhatók” – mondta Bao, aki maga is fülzúgásban szenved. Ebből a szempontból a fülzúgás olyan fantom végtagfájdalomhoz hasonlít, amelyet sok amputált tapasztal,

Az egyik kezelési stratégia tehát a betegek átképzése, hogy ezek az agysejtek új bemenetet kapjanak, ami csökkenti a spontán tüzelést. Ez az elveszett frekvenciák közelében lévő frekvenciákra adott válasz fokozásával érhető el. Az elmúlt 30 év során végzett kísérletek, köztük Merzenich fontos kutatásai kimutatták, hogy az agy elég képlékeny ahhoz, hogy ilyen módon átrendezõdjön, amikor elveszíti az érzékszervi bemenetet. Például, amikor egy ujjat amputálnak, előfordulhat, hogy az adott ujjtól érkező agyi régió kezelni kezdi a szomszédos ujjak bevitelét.

Bao megjegyezte, hogy a fül átképzését korábban is próbálták, de korlátozott sikerrel. A legtöbb ilyen kísérlet során a hallásmaradványokkal rendelkező betegeket arra oktatták, hogy érzékenyebbek legyenek az érintett frekvenciákra. Ez azonban nem működne a súlyos halláskárosodásban szenvedő betegeknél.

A legtöbb átképzés azon a feltételezésen is alapul, hogy a fülzúgás oka az agy átszervezése – vagyis a frekvenciák „leképezése” a hallókéreg régióihoz. Ez Bao következtetésének az ellenkezője.

"Azzal érvelünk, hogy az agykérgi térkép átszervezése kell, hogy legyen a cél, hogy az idegek kapjanak némi bemenetet, és leállítsák fülzúgásukat" - mondta. – Nem akarja ezeket a sejteket érzékszervi bemenet nélkül hagyni.

„Módosítottuk (agytréning) stratégiánkat egy olyanról, ahol teljesen elkerültük a fülzúgás tartományát, egy olyanra, ahol közvetlenül foglalkozunk vele, és megpróbáljuk újradifferenciálni vagy újraaktiválni, és úgy tűnik, javulást tapasztalunk” – mondta Merzenich.

A gyógyszerek fokozhatják az inhibitorokat

Egy másik kezelési stratégia, mondta Bao, olyan gyógyszerek felkutatása vagy fejlesztése, amelyek gátolják a hallókéreg tétlen idegsejtjeinek spontán tüzelését. A halláskárosodás az idegsejtek találkozási pontjain, az úgynevezett szinapszisokban változásokat okoz, amelyek egyszerre gerjesztik és gátolják a tüzelést. Kísérletei kimutatták, hogy a fülzúgás összefüggésben áll a gátló neurotranszmitter GABA (gamma-aminovajsav) alacsonyabb szintjével, de nem a serkentő neurotranszmitterek változásaival.

Bebizonyította, hogy két olyan gyógyszer, amely növeli a GABA szintjét, megszüntette a fülzúgást patkányokban. Sajnos ezeknek a gyógyszereknek súlyos mellékhatásai vannak, és nem alkalmazhatók embereken. Számos támogatásra pályázott, hogy megkezdje a gyógyszerek GABA-receptorok működését fokozó, a GABA szintézisét fokozó, a GABA idegsejtek körüli újrafelvételét vagy enzimatikus lebomlását lassító képességét fokozó gyógyszerek szűrését.

"Eredményeink iránymutatást adnak majd azoknak a kutatásoknak a típusában, amelyek olyan gyógyszereket találnak, amelyek fokozzák a hallókérgi neuronok gátlását" - mondta Bao. "Sok dolgot tehetünk a GABA-funkciók megváltoztatása érdekében, amelyek közül néhány csökkentheti a fülzúgást kevesebb mellékhatással."

Bao kollégái közé tartozik Sungchil Yang posztdoktori munkatárs, aki egy új technikát fejlesztett ki hallássérült patkányok fülzúgásos viselkedésének mérésére, valamint Banjamin D. Weiner és Li S. Zhang, a Wills Neuroscience Institute munkatársai, valamint Sung-Jin posztdoktor. Cho az UC Berkeley Molekuláris és Sejtbiológiai Tanszékéről.

A kutatást az American Tinnitus Association és a National Institutes of Health's National Institute on Defness and other Communicative Disorders támogatta.


A belső fül hangmagasság-észlelési titkai, amelyeket kutatások tártak fel

A hangmagasság felismerésének képessége a belső fül speciális sejtjeinek figyelemre méltó gradációitól függ. A Virginia Egyetem Orvostudományi Karának és a Süketség és Kommunikációs Zavarok Országos Intézetének új kutatása először fejtette ki, hogy mi szabályozza ezeknek a sejteknek a fejlődését és mintázatát – ezek az eredmények kulcsfontosságúak az életkor okozta hallásvesztés visszafordítására irányuló erőfeszítések során. hangok vagy egyéb tényezők.

A kutatók e sejtek fejlődését tanulmányozták csirkékben, amelyek – sok élőlényhez hasonlóan – figyelemreméltó képességgel rendelkeznek, ami az emberből hiányzik: a képessége, hogy hallásvesztés után újratermelje a hangérzékelő sejteket. Jeffrey T. Corwin, PhD, az UVA Idegtudományi és Sejtbiológiai Tanszékének munkatársa megjegyezte, hogy ha az embert és a tyúkot is elég hangos hangnak teszik ki ahhoz, hogy tönkremenjenek egy bizonyos hangmagasság hallása, akkor az eredmények nagyon eltérőek lennének. : "Életünk hátralévő részében elveszítenénk azt a képességet, hogy meghalljuk ezt a hangot. A madár is elveszítené a képességét, de 10 napon belül visszakapják a sejtjeit – visszakapcsolódnak az idegekhez, néhány hét múlva a hallása visszatér, és szinte megkülönböztethetetlen lesz a korábbitól."

Ennek a folyamatnak a megértése tehát egy napon lehetővé teheti a tudósok számára, hogy megismételjék az emberekben. "Ebből a regeneratív megközelítésből végül terápiák születnek, és ezek az új felfedezések kritikus összetevők lesznek" - mondta Corwin.

Hangmagasság észlelése

A hangmagasság észlelése a fülkagylóban történik, amely egy kis spirális szerkezet a belső fülben. A fülkagyló belsejében speciális sejtek, úgynevezett szőrsejtek találhatók, amelyek különböző hangmagasságokra vannak hangolva, részben a fülkagyló spirálja mentén elfoglalt helyük, valamint a sztereokíliáik száma és hossza alapján. cellák a nevüket. A magas hangokat a rövidebb szőrköteggel rendelkező sejtek érzékelik, amelyek a legközelebb helyezkednek el ahhoz a helyhez, ahol a hang bejut a fülbe. Az alacsonyabb hangokat a magasabb szőrkötegekkel rendelkező sejtek érzékelik, amelyek beljebb helyezkednek el, és ez a mintázat továbbhalad a több ezer nélkülözhetetlen szőrsejtben. hallásra. "Amikor különböző hangokat hallasz, a fülkagylóban nem minden egyes szőrsejt reagál, csak azok, amelyek érzékenyek az adott hangfrekvenciára" - magyarázta Benjamin R. Thiede, az új felfedezést felvázoló tanulmány vezető szerzője.

A tudósok mindeddig nem értették, mi irányítja az egyedileg elkülönülő szőrsejtek e kritikus mintázatának kialakulását. A kutatók azonban megoldották ezt a rejtélyt, és bebizonyították, hogy két specifikus molekula, a Bmp7 és a retinsav irányítja a sejteket a helyspecifikus tulajdonságok elsajátítására. A Bmp7 elindítja a kezdeti mintázati folyamatot, és a retinsav szabályozza, hogy a sejtek szőrkötege hogyan nő különböző hosszúságúra.

Thiede bizonyítékot talált arra, hogy a retinoinsav aktivitásának különböző szintjei vannak a fülkagyló hosszában, ezért megpróbált több retinsavat adni a laboratóriumi edényben növesztett sejtekhez, és megállapította, hogy azok hosszabb szőrkötegeket termelnek. Ezután egy gyógyszert használt a retinsav aktivitásának blokkolására, és megállapította, hogy rövidebb kötegeket eredményezett.

Thiede megjegyezte, hogy amikor a csirkék regenerálják a sérült szőrsejteket, az új sejtek éppen a megfelelő tulajdonságokkal fejlődnek ki a fülkagyló mentén lévő adott helyeken. "A kérdés tehát az, hogy az olyan fejlődési jelek, mint a Bmp7 és a retinsav, részt vesznek-e a szőrsejtek mintázatának helyreállításában és a hallás helyreállításában a regenerálódó cochlea számára?" kérdezte. "Ha megnézzük az emlősök rendszerét, amely nem tud regenerálódni, ezek a jelek elvesztek? &hellip Az emlős kikapcsolja ezeket a fontos jeleket a fejlődés befejezése után, így nem aktiválódnak újra a regenerációhoz?"

Ez további vizsgálat tárgyát képezi, de izgalmas utat javasol új kezelések kifejlesztéséhez.


A kutatási eredmények új nyomokat tárnak fel a hallás helyreállításához

A tudósok egérvizsgálatot végeznek a Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karán? St. Louisban (WUSTL) két olyan jelzőmolekulát azonosítottak, amelyek a belső fül egy részének (cochlea) megfelelő fejlődéséhez és a hallás helyreállításához szükségesek. Mindkét jel nélkül az embrió nem termel elegendő mennyiségű sejtet, amelyek végül a felnőtt fülkagylót alkotják, ami a fülkagyló megrövidülését és a halláskárosodást eredményezi. A tanulmány, amelyet egy online cikk ismertetett a 2015. április 27-i kiadásában eLife, hozzájárul a belső fül fejlődésének megértéséhez, ami az első lépés az elveszett hallás helyreállítása felé.

A tanulmány szerzői kifejtik, hogy a fülkagyló vagy a belső fül érzékszervi szőrsejtjei hangrezgéseket vesznek fel, és továbbítják ezeket a jeleket az agynak. Hallásvesztés akkor következik be, amikor ezek a szőrsejtek károsodnak, leggyakrabban hangos zaj, bizonyos típusú gyógyszerek és maga az öregedési folyamat.

"Ahhoz, hogy végül helyreállíthassuk a hallást, szeretnénk regenerálni a fülkagyló érzékszervi szőrsejtjeit" - mondta David M. Ornitz vezető szerző, MD, PhD, a WUSTL fejlődésbiológiai professzora. „Ha például a madarak és halak belső füle megsérül, a belső fül sejtjei természetesen visszaváltoznak progenitor sejtekké, amelyek képesek pótolni az érzékszervi sejteket. Az emlősök azonban összetettebbek – jobb hallásérzékkel rendelkeznek a hangok szélesebb tartományában. Úgy gondolják azonban, hogy a jobb hallásért cserébe elveszítettük az érzékszervi szőrsejtek regenerálódásának képességét.”

A normál egércsiga jellegzetes spirális alakot mutat. (Sung-Ho Huh, WUSTL)

A WUSTL közleménye szerint Ornitz és munkatársai tanulmányukban kimutatták, hogy az egerek belső fülének megfelelő fejlődése két jelzőmolekula, az FGF9 és FGF20 jelenlététől függ. Ezeknek a molekuláknak a normál jelzése a belső fülben az egérembrió tipikus 20 napos fejlődésének körülbelül 11. napján kapcsol be.

A tanulmány szerzői kifejtik, hogy a következő két-három napban ez a két molekula irányítja a progenitor sejteket a szaporodásra. Az embrionális 14. napon az őssejtek szaporodása leáll, és elkezdenek differenciálódni, hogy működőképes felnőtt érzéksejtekké váljanak. E és más tanulmányok szerint a felnőtt fület alkotó sejtpopuláció ezen a ponton nagyrészt teljes.

"Az emlősökben, beleértve az egereket és az embereket is, az érzékszervi őssejtek száma rögzített" - mondta az első szerző, Sung-Ho Huh, PhD, a WUSTL fejlődésbiológiai oktatója. „Ezt a számot a sejtosztódás vagy a sejthalál határozza meg a fejlődés korai szakaszában. Egereknél ez körülbelül az embrionális 11. és 14. nap között van. Amint ez a fejlődési ablak bezárult, már csak annyi sejted van, amit kapsz. Az alacsony számokat semmi sem kompenzálja.”

Bizonyos FGF-jelek hiánya a belső fül fejlődése során a fülkagyló megrövidülését és a halláskárosodást eredményezi. (Sung-Ho Huh, WUSTL)

Az új tanulmány szerint az FGF9 és az FGF20 jeleket küld receptoraiknak, amelyek a közeli sejtekben találhatók, amelyek körülveszik a fejlődő szenzoros sejteket. A környező sejtek felé irányuló jelátvitel révén az FGF9 és az FGF20 elősegíti a szenzoros progenitor sejtek növekedését. Ez a jelzés aktivál egy visszacsatolási hurkot, amely segít a cochlea megfelelő fejlődésének irányításában.

Ornitz és Huh arról számolt be, hogy a jövőbeni munka a visszacsatolási mechanizmusban részt vevő molekulák azonosítására összpontosít.

"Felfedeztük, hogy az FGF jel tanulságos a cochlea kialakításában" - mondta Ornitz. „Ezek az FGF-jelek azt mondják a környező szöveteknek, hogy faktort hozzanak létre – még nem tudjuk, mi ez a faktor –, de tudjuk, hogy szabályozza a progenitor sejtek növekedését. És a hallás helyreállításának egyik kulcsa az, hogy képesek vagyunk progenitor sejteket növeszteni, vagy arra utasítani a sejteket, amelyek progenitorsejtekké válhatnak.”

Fotók kreditjei: Sung-Ho Huh, a Washingtoni Egyetem Orvostudományi Kara St. Louisban


A fülzúgásra még nincs gyógymód, de rendelkezésre állnak olyan kezelések, amelyek sok embernek segítenek jobban megbirkózni az állapottal. A legtöbb orvos az alábbi kezelések kombinációját ajánlja fel, a fülzúgás súlyosságától és életének azon területeitől függően, amelyeket leginkább érint.

  • Hallókészülék gyakran hasznosak azok számára, akiknek fülzúgással együtt halláskárosodása is van. A külső hangszintek gondos szabályozására beállított hallókészülék használata megkönnyítheti a hallást. Minél jobban hall, annál kevésbé veszi észre a fülzúgását. További információért olvassa el a Hallókészülékek NIDCD adatlapot.
  • Tanácsadás segít megtanulni, hogyan kell együtt élni a fülzúgásával. A legtöbb tanácsadó programnak van egy oktatási komponense, amely segít megérteni, mi történik az agyban, ami fülzúgást okoz. Egyes tanácsadó programok abban is segítenek, hogy megváltoztasd a fülzúgásról alkotott gondolkodásmódját és az arra való reagálást. Megtanulhat néhány dolgot önállóan, hogy kevésbé érezhető legyen a zaj, hogy segítsen ellazulni napközben, vagy elaludni éjszaka.
  • Viselhető hanggenerátorok kisméretű elektronikus eszközök, amelyek illeszkednek a fülbe, és lágy, kellemes hangot adnak a fülzúgás elfedésére. Vannak, akik azt akarják, hogy a maszkoló hang teljesen elfedje a fülzúgásukat, de a legtöbben olyan maszkolási szintet részesítenek előnyben, amely csak egy kicsit hangosabb, mint a fülzúgásuk. A maszkoló hang lehet lágy „shhhhhhhhhh”, véletlenszerű hangok vagy zene.
  • Asztali hanggenerátorok relaxációs vagy alvási segédeszközként használják. Az ágy közelében elhelyezett generátor programozható kellemes hangok, például hullámok, vízesések, eső vagy nyári éjszaka hangjainak lejátszására. Ha a fülzúgása enyhe, ez lehet minden, amire szüksége van az elalváshoz.
  • Akusztikus idegi stimuláció egy viszonylag új technika azoknak az embereknek, akiknek a fülzúgása nagyon hangos vagy nem múlik el. Tenyérnyi eszköz és fejhallgató segítségével zenébe ágyazott szélessávú akusztikus jelet továbbít. A kezelés elősegíti az agy idegi áramköreinek változását, ami végül érzéketlenné teszi Önt a fülzúgás iránt. Az eszközről kimutatták, hogy jelentős számú vizsgálati önkéntesnél hatékonyan csökkenti vagy megszünteti a fülzúgást.
  • Cochleáris implantátumok néha olyan embereknél alkalmazzák, akiknek fülzúgása és súlyos halláskárosodása van. A cochleáris implantátum megkerüli a belső fül sérült részét, és olyan elektromos jeleket küld, amelyek közvetlenül stimulálják a hallóideget. A készülék olyan külső hangokat hoz be, amelyek segítenek elfedni a fülzúgást és stimulálják az idegi áramkörök változását. További információért olvassa el az NIDCD Cochlear Implants adatlapot.
  • Antidepresszánsok és szorongás elleni szerek kezelőorvosa felírhatja, hogy javítsa hangulatát és segítsen elaludni.
  • Egyéb gyógyszerek a fülzúgás alternatív gyógymódjaként kapható a drogériákban és az interneten, de ezeknek a készítményeknek egyike sem bizonyult hatékonynak a klinikai vizsgálatok során.

Rövidítések

2-AG, 2-arachidonoilglicerin ABHD4, ABHD6, ABHD12, αβ-hidroláz domén 4,6,12 ACEA, arachidonil-2'-klór-etilamid AEA, N-arachidonoil-glicerin (BD-narachidonoil-etanolamid faktor) BNST, a stria terminalis ágymagja CBR CB1R CB2R, kannabinoid receptor, 1-es típusú, 2-es típusú CBD, kannabidiol COX-2, ciklooxigenáz 2-es típusú CREB, cAMP válaszelem kötő fehérje DAG, diacilglicerin DAGL, DAG lipáz DCN, dorsalis cochle , Depolarizáció által kiváltott gerjesztés szuppressziója DSI, Depolarizáció által kiváltott gátlás szuppressziója EC, endokannabinoid EMT, endokannabinoid membrán transzporter ERK, extracelluláris szignál-szabályozott kináz FAAH, zsírsavamid hidroláz GDE1, glicerofoszfodiészteráz receptor, glicerofoszfodiészteráz receptor HPCR-, ko-up 1 prote GPin hipotalamusz-hipofízis-mellékvese MAGL, monoacilglicerin lipáz NAPE, N-arachidoil-foszfatidil-etanolamin NAT, N-aciltranszferáz NR3C1, glükokortikoid receptor PHARC, polyneuropathia, halláskárosodás, ataxia, retinitis pigmen tosa és szürkehályog PLA2, foszfolipáz A2 PLD, foszfolipáz D PPAR, peroxiszóma proliferátor által aktivált receptorok PUFA, többszörösen telítetlen zsírsavak SPM, speciális pro-rezolváló mediátorok TRP, tranziens receptor potenciál 㥉-THC, tetrahydrovent, &#x-0 tetrahydrol cochlearis mag.


ELI5: Miért marad meg néha tartósan a fülzúgás?

Más szóval, miért nem tud mindig begyógyulni a füle a halláskárosodásból?

Számos szabálysértő megjegyzés eredményeként ezt a szálat zároltuk.

A közvetlenül az OP-nak adott válaszoknak írásbeli magyarázatoknak vagy releváns utólagos kérdéseknek kell lenniük. Lehet, hogy nem viccek, anekdotákstb.

Itt neurofiziológus, aki életem elején több mint egy évtizedet töltött a fülzúgás neurofiziológiájának tanulmányozásával.

Nagyon sok rossz információ van itt.

A fülzúgás a hang fantomérzékelése. Ez azt jelenti, hogy a fülzúgásban szenvedő személy olyan hangot hall (általában csengő vagy sípoló hangot), amelyet mások nem hallanak. Az esetek nagyon kis százalékában valóban létezik hang (általában érrendszeri anomália, például aneurizma, amely a vérből suhogó vagy spriccelő hangot ad) – a fülzúgásban szenvedőknek ez az alcsoportja nem képviseli a fülzúgásban szenvedők többségét.

A legtöbb esetben nincs forrása a páciens által érzékelt hangnak. Az igazság az, hogy nem tudjuk pontosan, mi okozza a fülzúgást.

Amit azonban tudunk, az az, hogy a fülzúgást a fülkagyló sérülése okozhatja (a belső fülben lévő szerv, amely a dobhártya által átvitt folyadék rezgéseit észlelő szőrsejteknek ad helyet). A fülzúgást a hallóideg sérülése, valamint az agytörzs, a középagy és a kéreg sérülése (például szélütés) is okozhatja.

Azt is tudjuk, hogy a fülzúgást a zajnak való kitettség és bizonyos gyógyszerek okozhatják, amelyek károsítják a cochlea szőrsejtjeit.

Azt is tudjuk, hogy még akkor is, ha a fülzúgást a fülkagyló sérülése okozza (például trauma vagy olyan gyógyszerek, amelyek elpusztítják a szőrsejteket), akkor is eltávolíthatja a fülkagylót, vagy elvághatja a hallóideget (amely összeköti a fülkagylót az agyvel) és az érzékelést. fülzúgás (a legtöbb embernél) még mindig megmarad.

Ez a tény azt mutatja, hogy a legtöbb fülzúgásban szenvedő embernél a fülzúgás generátora(i) valahol az agyban találhatók – még akkor is, ha a hallórendszer kezdeti sérülése a belső fülben (azaz a csiga szőrsejtjeiben) történt.

A legtöbb ember, aki a fülzúgást tanulmányozza, úgy véli, hogy az idegi plaszticitás szerepet játszik a fülzúgásban. Az idegi plaszticitás az agy azon képessége, hogy a környezeti ingerekre és sérülésekre reagálva újrahuzalozza magát. Ez a képesség nagyon hasznos – lehetővé teszi például az agy számára, hogy működése részben vagy egészben helyreálljon a tűz után.

Úgy gondoljuk, hogy bizonyos neurológiai rendellenességek akkor keletkeznek, amikor sérülés vagy környezeti ingerek (például zajexpozíció) az idegi plaszticitás aktiválódását eredményezik, ami a hallórendszer egy vagy több áramkörének megváltozását eredményezi - és ez a megváltozott funkció a hang észlelését eredményezi. amikor nincs hang.

Kimutattuk például, hogy a zajnak való krónikus expozíció változást eredményez a serkentő és gátló neurotranszmitterek egyensúlyában a hallókéreg és a középagy bizonyos részein. A gátlás és a gerjesztés egyensúlyának ez a változása a gerjesztés nettó növekedését eredményezi – mind az elméleti, mind a kísérleti bizonyítékok arra utalnak, hogy ez a változás a hang fantom észlelését eredményezheti.

TLDR: A legtöbb betegnél a fülzúgás oka(i) ismeretlenek, de erős kísérleti és klinikai bizonyítékok arra utalnak, hogy az agyban a neurális plaszticitás a hang fantomészlelésének oka.


Tehát mi okozza a csengetést?

Amikor a külső szőrsejtek energiát helyeznek vissza a rezgésbe, azt pozitív visszacsatolásnak vagy "telítettségi visszacsatolásnak" hívják. Az eljárás célja, hogy a nagyon halk hangokat jobban felerősítse, mint a hangosakat. Legtöbbször ez remekül működik, és folytatod az életed, és nem veszel észre semmi szokatlant. A biológiai rendszerek azonban nem mindig hibátlanok. Időnként egy vagy több külső szőrsejt erősítési szintje elromlik, és ennek eredményeként az egész rendszer spontán oszcillációba fog törni.

Amikor ez megtörténik, hallhatóvá válik számunkra (halljuk). Fülcsengésként, vagy “hirtelen fellépő csengő fülzúgásként” érzékeljük. Mint a legtöbb biológiai rendszerünknél, itt is jó néhány homesztatikus vezérlőmechanizmus (negatív visszacsatoló hurok) létezik a probléma megoldására és a kellemetlen oszcilláció megszüntetésére. Idegek, amelyeknek az a feladata, hogy közöljék a hallóideggel és/vagy a szőrsejtekkel, hogy vágják ki. Körülbelül 30 másodpercbe telik, amíg ez a mechanizmus elkezdi tenni a dolgát, és elküldi a szükséges üzeneteket, amelyek elnyomják a csengetést. Az üzenet elküldése és fogadása után a fülzúgás érzékelése elhalványul. Megállapítható, hogy ez a reakció mikor következett be, mivel gyakran a hallásérzékenység enyhe csökkenésével jár (például a háttér- vagy környezeti zaj, amit hallunk hirtelen halkabb lesz), majd a fül teltségérzete. Általában körülbelül egy percet vesz igénybe a folyamat teljes befejezése.

Fülünk kötélen jár nagy szélben. Miközben azt szeretnénk, hogy a fülünk erősítése magas legyen a hallásunk maximalizálása érdekében, nem akarjuk a megnövekedett érzékenységgel járó spontán rezgéseket sem. Ha megáll, és végiggondolja, elképesztő, hogy szabályozó mechanizmusaink elég jól működnek ahhoz, hogy a csengetés ne forduljon elő gyakrabban. Az emberi test csodálatosabb annál, mint amiért hitelt érdemelnénk.

Miért gyengébb a hallása ásításkor?

A fülizmok halk, alacsony frekvenciájú hangot bocsátanak ki, amikor összehúzódnak. Amikor ásít, a középfül körüli izmai összehúzódnak (pontosabban a tensor veli palatini). Ez tompa üvöltést okoz az izomösszehúzódásból, és felelős a kattanó vagy pattogó hangokért, amelyeket az Eustach-csövek nyílásából hallhat.

Amikor az Eustach-csövek kinyílnak, a nyomás csökken körülöttük. Ez a nyomáscsökkenés nemcsak a dübörgő vagy finom üvöltő zajok csökkenését okozza, hanem átmenetileg az összes hallása is csökken, amíg az ásítás véget nem ér és az Eustach-csövek bezáródnak.

További érdekességek:

  • Ideális akusztikai körülmények között (hangszigetelt helyiségben, ahol a környezeti zajszint 17 dB vagy kevesebb) az összes felnőtt 80-90%-ánál enyhe fülzúgás van.
  • A halaknak nincs fülük, de a testükön lévő bordákon keresztül “hallják” a víz nyomásváltozásait.
  • A hallása’“nem “kikapcsol” alvás közben, az agya csak hangolódik, vagy “figyelmen kívül hagyja” a bejövő hangokat.
  • A 65 év feletti felnőttek egyharmada szenved valamilyen halláskárosodásban, azonban a halláskárosodásban szenvedők több mint fele 65 év alatti.
  • A füle több mint 25 000 belső és külső szőrsejtet tartalmaz.

Jan Schnupp, Israel Nelken és Andrew King (2011). Auditív idegtudomány.
Peng, AW. Salles, FT. Pan, B. Ricci, AJ. “A hallószőrsejtek mechanotranszdukciójának biofizikai és molekuláris mechanizmusainak integrálása“.
Nicolas-Puel C, Faulconbridge RL, Guitton M, Puel JL, Mondain M, Uziel A. “A fülzúgás jellemzői és a társult halláscsökkenés etiológiája: 123 beteg vizsgálata”. The international tinnitus Journal 8 (1): 37–44
Daniel Schacter, Daniel Gilbert, Daniel Wegner (2011). “Érzékelés és észlelés”. Charles Linsmeiserben. Pszichológia. Worth Publishers. p. 158-159.
Simmons R, Stocking C, (2009). “Fej-, nyak- és szemmozgások, amelyek modulálják a fülzúgást“. Szemináriumok a tárgyaláson 29: 360–371.
Manley GA, Popper AN, Fay RR (2004). A gerincesek hallórendszerének evolúciója. New York: Springer-Verlag. ISBN 0-387-21093-8.


A fülzúgás felfedezése új módszerekhez vezethet a csengés megállítására

A Kaliforniai Egyetem (Berkeley) idegtudósai reményt adnak a lakosság 10 százalékának, akik fülzúgásban szenvednek – állandó, gyakran magas hangú fülcsengéstől vagy zúgástól a fülben, amely bosszantó, sőt őrjítő lehet, és nincs rá gyógymód.

Új eredményeiket a múlt héten tették közzé a folyóiratban Proceedings of the National Academy of Sciences, számos új megközelítést javasol a kezelésre, beleértve az agy átképzését, és új utakat a csengés elnyomására szolgáló gyógyszerek kifejlesztésére.

"Ez a munka a legvilágosabb dokumentáció eddig a pontig arról, hogy mi is történik valójában az agykéregben, olyan módon, amely a hang folyamatos keletkezésének köszönhető" - mondta Michael Merzenich, a UC San Francisco fül-orr-gégészeti professzora és a cochleáris implantátum feltalálója. aki nem vett részt a kutatásban. „Amint elolvastam az újságot, azt mondtam: „Természetesen!” Azonnal nyilvánvaló volt, hogy szinte biztosan így kell gondolkodni.

Merzenich a Posit Science tudományos igazgatója is, amely szoftvereket fejleszt az agy átképzésére, elsősorban a tanulás és a memória javítására, de újabban olyan problémák kezelésére is, mint a skizofrénia, az Alzheimer-kór és a fülzúgás.

„Kétmillió amerikai legyengült a fülzúgástól, nem tudnak dolgozni, nem tudnak aludni. Az életét megsemmisítő és az öngyilkosság jelentős oka” – mondta. „Ezek a kísérletek arra késztettek bennünket, hogy újragondoljuk, hogyan támadhatjuk meg a fülzúgást edzési stratégiáinkkal.”

A hangos zajok elpusztítják a szőrsejteket

Shaowen Bao társszerző, a Berkeley Egyetem Helen Wills Idegtudományi Intézetének adjunktusa szerint a fülzúgást – TIN-it-tusnak vagy tin-NIGHT-usnak ejtik – leggyakrabban a halláskárosodás okozza. A tartós hangos zajok, például a gépek vagy a zene, valamint egyes gyógyszerek károsíthatják a belső fülben lévő szőrsejteket, amelyek érzékelik a hangokat. Mivel minden szőrsejt más-más frekvenciára van hangolva, a sérült vagy elveszett sejtek réseket hagynak a hallásban, jellemzően egy meghatározott frekvenciát és bármit, ami magasabb hangmagasságban.

Experiments in the past few years have shown that the ringing doesn’t originate in the inner ear, though, but rather in regions of the brain – including the auditory cortex – that receives input from the ear.

Bao’s experiments in rats with induced hearing loss explain why the neurons in the auditory cortex generate these phantom perceptions. They showed that neurons that have lost sensory input from the ear become more excitable and fire spontaneously, primarily because these nerves have “homeostatic” mechanisms to keep their overall firing rate constant no matter what.

“With the loss of hearing, you have phantom sounds,” said Bao, who himself has tinnitus. In this respect, tinnitus resembles phantom limb pain experienced by many amputees,

One treatment strategy, then, is to retrain patients so that these brain cells get new input, which should reduce spontaneous firing. This can be done by enhancing the response to frequencies near the lost frequencies. Experiments over the past 30 years, including important research by Merzenich, have shown that the brain is plastic enough to reorganize in this way when it loses sensory input. When a finger is amputated, for example, the region of the brain receiving input from that finger may start handling input from neighboring fingers.

Bao noted that retraining the ear has been tried before, but with limited success. Most such attempts have taken patients with some residual hearing and trained their ears to be more sensitive to the affected frequencies. This wouldn’t work for patients with profound hearing loss, however.

Most retraining is also based on the assumption that reorganization of the brain – that is, changing how frequencies “map” to regions of the auditory cortex – is a cause of the tinnitus. This is the opposite of Bao’s conclusion.

“We argue that reorganizing the cortical map should be the goal, so that the nerves get some input and stop their tinnitus activity,” he said. “You don’t want to leave these cells without sensory input.”

“We changed our (brain training) strategy from one where we completely avoided the tinnitus domain to one where we directly engage it and try to redifferentiate or reactivate it, and we seem to be seeing improvement,” Merzenich said.

Drugs can boost inhibitors

Another treatment strategy, Bao said, is to find or develop drugs that inhibit the spontaneous firing of the idle neurons in the auditory cortex. Hearing loss causes changes at junctions between nerve cells, the so-called synapses, that both excite and inhibit firing. His experiments showed that tinnitus is correlated with lower levels of the inhibitory neurotransmitter GABA (gamma-aminobutyric acid), but not with changes in the excitatory neurotransmitters.

He demonstrated that two drugs that increase the level of GABA eliminated tinnitus in rats. Unfortunately, these drugs have serious side effects and cannot be used in humans. He has applied for several grants to start screening drugs for their ability to enhance GABA receptor function, increase the synthesis of GABA, slow the re-uptake of GABA around nerve cells, or slow its enzymatic degradation.

“Our findings will guide the kind of research to find drugs that enhance inhibition on auditory cortical neurons,” Bao said. “There are a lot of things we can do to change GABA functions, some of which could potentially alleviate tinnitus with fewer side effects.”

Bao’s colleagues include post-doctoral fellow Sungchil Yang, who developed a new technique to measure tinnitus behaviors in rats with hearing loss, and research associates Banjamin D. Weiner and Li S. Zhang of the Wills Neuroscience Institute, and post-doc Sung-Jin Cho of UC Berkeley’s Department of Molecular and Cell Biology.

The research was supported by the American Tinnitus Association and the National Institutes of Health’s National Institute on Deafness and other Communicative Disorders.


Stimulation Strategies for Tinnitus Suppression in a Neuron Model

Tinnitus is a debilitating perception of sound in the absence of external auditory stimuli. It may have either a central or a peripheral origin in the cochlea. Experimental studies evidenced that an electrical stimulation of peripheral auditory fibers may alleviate symptoms but the underlying mechanisms are still unknown. In this work, a stochastic neuron model is used, that mimics an auditory fiber affected by tinnitus, to check the effects, in terms of firing reduction, of different kinds of electric stimulations, i.e., continuous wave signals and white Gaussian noise. Results show that both white Gaussian noise and continuous waves at tens of kHz induce a neuronal firing reduction however, for the same amplitude of fluctuations, Gaussian noise is more efficient than continuous waves. When contemporary applied, signal and noise exhibit a cooperative effect in retrieving neuronal firing to physiological values. These results are a proof of concept that a combination of signal and noise could be delivered through cochlear prosthesis for tinnitus suppression.

1. Bemutatkozás

Tinnitus is a debilitating perception of sound in the absence of external auditory stimuli that affects more than 10% of the world population [1–3] and tends to increase with the age [2, 3].

The origin of this debilitating disorder may be central or peripheral i.e., it can originate in the cochlea, in the primary hearing cortex or in any other point of the auditory pathway [4].

Based on frequency and permanence of sound perception, tinnitus is classified in continuous low frequency tinnitus (CLFT) for frequencies below 100 Hz, continuous high frequency tinnitus (CHFT) for frequencies above 3 kHz, and transient spontaneous tinnitus (TST) [5]. Several studies [6, 7] confirm that the CHFT is the most widespread tinnitus typology, generally associated with a reduction of cochlear functionality at high frequency, due to a damage of the basal section of the cochlea. In the tonotopic organization of sound perception [8], the cochlea basal section encodes for high frequency stimuli, above 3 kHz.

This close association between tinnitus and hearing loss suggests that, in many cases, it is due to an impairment of the outer hair cells (OHC) of the cochlear basal section that, in turn, induces a pathologic state of depolarization of the inner hair cells (IHC) [9].

In 1995 Le Page [9] proposed a cochlear model to explain tinnitus origin. The OHCs determine the hair deflection of the IHCs that, in turn, depolarize the acoustic fibers. In physiologic conditions, in the absence of an external stimulus, the OHCs fix the operating point on the IHC transfer function (acoustic neuron depolarization versus IHC hair deflection) to a position that brain recognizes as absence of sound. When the OHCs are damaged, the control input to the IHCs gets lost with a consequent shift of the operating IHC point and a permanent firing rate of the acoustic fiber interpreted by the brain as a real acoustic pattern [9].

This modification of the nerve fiber firing pattern due to OHC impairment was experimentally observed in different animal models [10–13].

Several experimental studies [14–16] revealed that an electric stimulation of the cochlea, delivered through cochlear prosthesis or transtympanic electrode, could alleviate tinnitus perception in a significant percentage of treated patients. McKerrow and colleagues [14] used continuous wave (CW) high frequency signals (2-6 MHz) superposed to a Gaussian white noise (GWN), whereas other authors used pulse trains with repetition frequency up to 5 kHz [15, 17]. Recently, Tyler and colleagues [18] efficiently used pulsed modulated signals delivered to the Vagus nerve on human volunteers.

However, the electric signals delivered in stimulation, in terms of type (CW, pulse train, white noise), frequency content, amplitude, and modulation, were empirically chosen and their mechanisms of action on the auditory fibers were not defined.

Moving from a recent study by the authors [19] showing an inhibitory effect of an electric exogenous stimulation on a hyperexcited neuronal network model, it was hypothesized that an electric stimulation may interfere with the neuron firing pattern of a pathologically polarized acoustic neuron by reducing its firing rate to the physiologic one.

Aim of this work is to verify such a hypothesis and to study the efficacy of a combination of signal and noise in tinnitus inhibition, using a simple model of a hyperexcited auditory fiber.

In a biomedical perspective, the final aim is to deliver this stimulation to the auditory nerve using cochlear prosthesis to suppress tinnitus in patients with acoustic impairment.

2. Models and Methods

2.1. Neuron Model

To describe the single Ranvier node of an auditory fiber, a stochastic Hodgkin-Huxley (HH) model was used [20–22]. In this model, the neuronal membrane patch is represented by an electrical equivalent, in which the balance of the currents per unit area is given by

where is the unit area capacitance that takes into account the dielectric properties of the membrane phospholipidic bilayer, is the transmembrane potential, gNa, gK, gl are sodium, potassium and leakage conductances per unit area, respectively, and ENa, EK, El are the reversal potentials of the corresponding current densities. Végül, én0 is the bias current density that controls the transition between the resting state and the firing activity of the neuron [23]. For the deterministic HH model at 6.3°C, the threshold value above which the neuron starts its firing activity is equal to 6.3 μA/cm 2 [23].

Despite the model limitation concerning the operating temperature equal to 6.3°C, it is simple, very well characterized in terms of neuronal response as a function of model parameters, and the most used in different applications, with more than 10000 citations in the Scopus database [24], so that it can be considered as a golden standard when a new hypothesis has to be tested. Moreover, the possibility of including channel gating stochasticity allowed us to realistically model channel noise which is particularly relevant in the auditory fibers, due to their small size [25, 26].

To account for the random gating of sodium and potassium channels, the ionic current densities

and were calculated using a channel-state-tracking algorithm [27, 28] where Markov chains [27, 29] modeled independent gating particles belonging to each ionic channel.

The magnitude of fluctuations in current densities (channel noise) depends on the number of ionic channels and, thus, for fixed channel densities (

=18 channels/μm 2 ), on the area of the considered membrane patch. Specifically, channel noise is inversely proportional to the square root of the number of ionic channels in the membrane patch [21, 30]. Acoustic fibers are characterized by small Ranvier nodes, whose size may vary from 2.2 [25] to 15.7 μm 2 [26] and thus by high levels of intrinsic channel noise. In this work, three patch areas were considered: 2.2, 11.0, and 15.7 μm 2 , corresponding to the maximum, the minimum, and an intermediate fiber size.

Besides Na, K, and leakage current densities, én0 represents here the background level of stimulation coming from the OHCs. This current density determines the firing rate of the neuron, i.e., the operating point on the IHC transfer function.

To simulate different states of pathologic neuron depolarization, én0 was set to a value close to the threshold: 6 μA/cm 2 and to suprathreshold values: 7 and 10 μA/cm 2 [23]. Conversely, physiological spontaneous firing of the auditory fiber was modeled by using a subthreshold bias current density én0 equal to 2 μA/cm 2 . With respect to this physiological condition, the other conditions increased the background firing activity from 30 to 80%, as suggested by experimental recordings in animals with induced tinnitus [12, 13].

In this paper, for each patch area, four bias currents densities were used: 2, 6, 7, and 10 μA/cm 2 . The first value was used to model a healthy acoustic fiber the other ones modeled paroxysmal excitation underlying tinnitus.

The model was run in the C++ environment using the forward Euler integration method with time step 10 μs.

In principle, the HH model extends its validity up to frequencies that short-circuit the membrane capacitance. According to [31], this occurs above the beta relaxation frequency of the cell membrane, at about 100 MHz. Moreover, the ionic channel modeling using Markov chains [32] is valid if the sampling time is much longer than the channel protein transition time (order of ps) [33]. The used time step of 10 μs imposes a practical limitation of 50 kHz to the maximum frequencies that can be studied with the model. This is well below the theoretical frequency limitations of the model previously discussed.

For each studied condition, 300 independent runs of the model, 1 s in duration, were considered. The number of runs was approximately the number of afferent fibers contemporary stimulated by a single electrode of the cochlear prosthesis this number was calculated by considering the size of the electrode (0.3 mm), the diameter of a IHC (≈10 μm), and the number of auditory fibers (≈10) contacting a single IHC.

2.2. Stimuláció

The exogenous stimulation was introduced in the model as an additional voltage over the membrane potential [34–36]. In terms of equivalent HH electric circuit, the electric stimulus was represented as a voltage generator in series with the membrane capacitor and the ionic conductances per unit area [37–40].

The applied electric stimulation was either a CW or a zero-mean GWN or a combination of both.

It should be noticed that the CW is a deterministic signal completely characterized by amplitude (A) and frequency (f), whereas the GWN, being a stochastic process, is described by its statistic moments, namely, average value, variance (

), and autocorrelation function.

The GWN had zero-mean value, flat spectrum, and variance values: =3, 25, 100 mV 2 . The variance can be associated with the average power that the process dissipates on a 1 Ω resistance. The CW signal was chosen to have amplitude values: A=1.73, 5, 10 mV, equal to the standard deviations ( ) of the considered GWN processes, where was taken as a measure of the amplitude of noise fluctuations. The CW frequencies were chosen to be equal to 25, 35, 50 kHz because they are above the upper perception threshold of human hearing (20 kHz). Due to the time step of 10 μs chosen for the model solution, 50 kHz is the maximum frequency allowed for an input signal. For the same reason, even the GWN spectrum is practically limited to that upper frequency.

After separately studying the two kinds of stimulation, all combinations of the CW signals and the GWN were applied to the model to check possible cooperative effects.

2.3. Quantification of Firing Reduction

As already mentioned in Introduction, a pathologic acoustic fiber exhibits a spontaneous firing rate higher than that of a healthy neuron [12, 13]. The mean firing rate, i.e., the number of spikes per second, is due to the operating point fixed by the OHC and to the endogenous noise related to the number of ionic channels. To quantify the level of firing inhibition, and thus of tinnitus suppression, induced by the electric stimulation, it is necessary to introduce a sensitive technique.

In this work, the inactivation function (IA) was defined as follows:

where =0 A=0 f=0 én0=6 is the number of spikes per second of a pathologic neuron (én0=6 μA/cm 2 ) in the absence of exogenous electric stimulation ( =0 mV A=0 mV f=0 Hz) A≠0 f≠0 én0=6 ) is the number of spikes per second of a pathologic neuron during the exogenous electric stimulation ( mV A 0 mV f 0 Hz) = A=0 f=0 én0= is the number of spikes per second of a healthy neuron (én0=2 μA/cm 2 ) in the absence of exogenous electric stimulation ( =0 mV A=0 mV f=0 Hz).

This quantity furnishes the percentage of firing reduction obtained using the stimulation in the pathologic neuron with respect to the difference, in terms of firing activity, between a pathologic and a physiologic neuron. The inactivation function will be 0% if the stimulation does not change the number of spikes of pathologic neuron and 100% if the neuron activity is turned back to the physiologic one. In this latter case, tinnitus is considered completely suppressed. Inactivation could be also higher than 100% if the firing activity is reduced below the physiologic condition or negative if the effect of electric stimulation is excitatory instead of inhibitory.

3. Eredmények

3.1. Spontaneous Firing

The used stochastic neuron model exhibits a firing activity, quantified by the mean firing rate (spikes per second), that increases with the bias current density én0 injected in the model, as shown in Table 1. Even in subthreshold conditions (see second column of Table 1) a not null firing rate is observed, due to the energy injected into the system by channel noise, that increases as the Ranvier node area becomes smaller (Table 1).

The neuron firing rate is due to the contemporary presence of channel noise and bias current density the first one is determined by the typical sizes of the acoustic Ranvier nodes, the second one accounts for the operating point set by the OHC on the IHC transfer function, according to [9].

As shown in Table 1, for the same patch area, the three bias current densities, used to mimic the neuron with tinnitus (pathologic condition), increase the firing activity with respect to the physiologic condition, here modeled using the subthreshold bias current density én0=2 μA/cm 2 . These increases range from 21% (én0=6 μA/cm 2 ) to 35% (én0=10 μA/cm 2 ), for the 2.2 μm 2 patch area, from 25% (én0=6 μA/cm 2 ) to 40% (én0=10 μA/cm 2 ), for the 11.0 μm 2 patch area, and from 35% (én0=6 μA/cm 2 ) to 57% (én0=10 μA/cm 2 ), for the 15.7 μm 2 patch area (Table 1). This shows that when channel noise decreases, in correspondence of larger patch areas, bias current densities assume a stronger influence on neuron firing.

The increased firing activity obtained by using the close to threshold and the suprathreshold current densities reported in Table 1 agrees with the experimental recordings on animals with induced tinnitus, reporting an increase from 35 to 83% [12, 13].

In the next sections, it will be examined the efficacy of different exogenous electric stimulations (see Section 2.2) in reducing the firing activity of pathologic neurons down to physiologic conditions.

3.2. Effect of Different Electric Stimulations

The effects of a GWN on the mean firing rate of the neuron model, in each operating condition, have been quantified by the inactivation function IA, defined in Section 2.3, and summarized in Figure 1. For each pathologic condition, Figure 1 shows inactivation versus patch area for three standard deviations of noise fluctuations: 1.73 mV (panel (a)), 5 mV (panel (b)), and 10 mV (panel (c)).

For the lowest (Figure 1(a)), the inactivation does not exceed 2% and, in some cases, assumes negative values, indicating an increase of the mean firing frequency instead of a reduction. For of 5 mV (Figure 1(b)) it is possible to observe higher inactivation values that increase with the patch area and decrease with the bias current density, reaching a value of about 10% for patch size 15.7 μm 2 and bias current density 6 μA/cm 2 . However, such values are too low to induce considerable tinnitus alleviation. Further increasing up to 10 mV (Figure 1(c)), the inactivation could become considerable, reaching 53% for the highest patch area and the smallest bias current density. However, the inactivation is just some percent points for the smallest patch area, where the endogenous channel noise dominates on the exogenous stimulation in determining the neuron firing rate.

Therefore, a standard deviation of 10 mV is necessary for the GWN to induce an inactivation from 26 to 53% in acoustic fibers whose Ranvier nodes are larger than 11 μm 2 .

However, a broadband stimulation with a quite high power, related to the variance of noise fluctuations, may in principle induce unwanted acoustic perceptions coming from neighboring healthy hear cells.

Thus, it is worth evaluating the effect of using a stimulation with comparable amplitude of noise at a single frequency (CW) above 20 kHz, the upper perception limit of the human hearing. In fact, this stimulation cannot be directly interpreted as a sound by the human auditory system.

Figure 2(a) shows the inactivation versus the bias current density for the larger patch area (best case) and an applied CW at 25 kHz and amplitude equal to 1.73, 5, or 10 mV. As discussed in Section 2.2, these amplitudes have been chosen to have the same standard deviation of the used GWNs.

Even in this case, the signal with 1.73 mV of amplitude is not efficient in inhibiting firing and that of 5 mV inactivates the neuron up to 10%. The effect becomes considerable for the 10 mV signal, when the inactivation is equal to 18% for én0=10 μA/cm 2 and reaches a maximum of 35% for én0=6 μA/cm 2 . As already noticed for the GWN stimulation, the inactivation decreases with the bias current density, i.e., with the background firing activity of the pathologic neuron.

To evaluate the sensitivity to different stimulation frequencies, also 35 and 50 kHz CW signals have been considered. Figure 2(b) shows the inactivation induced by 25 kHz, 35 kHz and 50 kHz CW signals with the amplitude set to 10 mV.

It is worth noticing that the CW is almost ineffective at 50 kHz, being the inactivation always less than 20%, whereas 25 kHz and 35 kHz signals behave in a similar way, with a slightly better performance of the 25 kHz CW. This evidences a frequency sensitivity of the neuron already observed also in a lower frequency range (50-500 Hz) [41, 42].

Results of simulations show that the GWN, having the standard deviation equal to the sinusoidal amplitude, is always more efficient than the 25 kHz CW in inducing firing reduction. Figure 3 compares the inactivations induced by these two exogenous stimulations in the best case (én0=6 μA/cm 2 patch area=15.7 μm 2 ). Although the inactivation values are very similar when both the noise standard deviation ( ) and the signal amplitude (A) are equal to 1.73 and 5 mV, for =10 mV the inactivation induced by GWN is 52% versus 35% obtained by using the 25 kHz CW signal with the same amplitude. In fact, while the CW inactivation trend versus the amplitude (purple line in Figure 3) is accurately approximated (R=0.99976) by a quadratic curve with the second-order coefficient equal to 0.35, in the case of GWN (orange line in Figure 3), the quadratic function which best fits the inactivation trend (R=0.99964) has a second-order coefficient equal to 0.64.

assume the same values én0=6 μA/cm 2 patch area=15.7 μm 2 .

To obtain 100 % inactivation, too high amplitude values for the CW signal would be necessary conversely GWN has the disadvantage of having a spectrum segment in the auditory frequency band.

For these reasons, it would be useful to combine in a suitable way these two kinds of stimulation.

3.3. Effects of Combined Stimulation

The question arises on what happens if monochromatic and white stimulations are combined.

Results of the combined stimulation have been compared to the superposition of the effects induced by the two stimulations applied individually. Figure 4 shows a comparison of inactivation obtained by combining the two kinds of stimulation IA(CW+GWN) with the sum of the inactivations obtained by using the two single stimulations IA(CW)+IA(GWN), in the best case: CW at 25 kHz with amplitude 10 mV, and GWN with =10 mV.

=10 mV (solid lines), compared with the superposition of the inactivations induced by the two stimulations applied individually (dashed lines).

As evident from Figure 4, except for the lowest patch area and én0=6 μA/cm 2 , IA(CW+GWN) is always higher than IA(CW)+IA(GWN) and, for én0=6 μA/cm 2 and patch area 15.7 μm 2 , it reaches 100%. This means that the firing rate of the stimulated neuron is reduced to physiologic conditions.

These results, due to the nonlinear neuronal behavior, show a cooperative effect of the applied signal and noise that can be usefully exploited in applications. So, a good stimulation solution could be a combination of CW and GWN to maximize tinnitus suppression while reducing possible side effects.

4. Megbeszélés

Results of this work furnish a proof of concept that a suitable exogenous electrical stimulation, consisting of a high frequency (25-35 kHz) CW and/or Gaussian noise, can alleviate tinnitus through a mechanism of firing inhibition. This finding is coherent with studies on human volunteers, where the electrical stimulation was delivered to the cochlea [14–16], and suggests a possible interaction mechanism based on the reduction of the pathologic firing rate to the spontaneous activity of a healthy auditory fiber.

To simulate the single Ranvier node of an auditory fiber, a stochastic HH neuron model was used, since it is well characterized and considered as a reference model in the literature for a lot of different applications with more than 10000 citations in the Scopus database [24]. The authors themselves already used it to study neuronal encoding [37, 38, 42, 43] and to explain the analgesic effect of the Complex Neuroelectromagnetic Pulse [44] by means of a silencing mechanism [19].

A limitation of the used model is that, even if a temperature correction factor is used [45], it cannot work at the mammalian temperature of 37°C. In the HH model, a temperature increase causes the threshold current density to shift towards higher values, and the firing rate to change depending on the patch size [45]. So, different operating conditions, in terms of bias current densities, would mimic healthy and pathologic neuronal activities. Similar mechanisms of relative firing reduction are expected to occur for a suitable combination of signal and noise since the model anyway presents two attraction basins for firing ad resting states and the exogenous stimulation can push the system from one state to the other. However, since the temperature adjustment in neuronal models is still an open question, here it was preferred to use the well-assessed reference temperature for the HH model.

Due to the generality of the used model and the high number of degrees of freedom, a complete evaluation of the uncertainty budget is not practicable but, besides the temperature, the other main variables that may influence results are examined in the following.

An aspect that could contribute to the uncertainty of results is that, for frequencies above 10 kHz, the membrane capacitance per unit area (

) is not constant, differently from what was assumed in our model. In fact, the permittivity of the cell membrane decreases with frequency due to the relaxation of the alpha polarization phenomenon [46]. Nevertheless, our simplification is largely acceptable since the frequency dependence of was shown to have a negligible effect on the stimulation threshold of a HH model (median = 1.4%) [47].

Other model parameters that induce a great variability of results are the bias current density én0 and the patch area. When applying a combination of the CW (f=25 kHz, A=10 mV) and the GWN ( =10 mV) to the neuronal patch of 15.7 μm 2 , the inactivation ranges from 54% (én0=10 μA/cm 2 ) to 100% (én0=6 μA/cm 2 ). Conversely, for én0=6 μA/cm 2 , the inactivation passes from 28% to 100% if the patch size increases from 2.2 to 15.7 μm 2 . Such variations could explain the great variability of results on human volunteers [16] that could be attributed to the individual variability of auditory fiber size (patch area in the model) and tinnitus severity (bias current density in the model).

This study suggests a plausible mechanism of tinnitus suppression using exogenous electrical excitation and is a first step towards the characterization of kind and parameters of stimulation that maximize the efficacy while reducing possible short-term or long-term side effects, such as unwanted sound perception or adaptation.

To control side effects, charge-balanced signals should be used and the induced currents should not exceed typical currents used in cochlear prostheses. A recent dosimetric study [48] revealed that a typical cochlear implant delivered, at the location of the afferent fibers of the auditory nerve, a peak voltage of several tens of mVs, higher than the signal amplitudes used in this work (≤ 10 mV). This suggests that the stimulation signals used in this work are plausible to be released from cochlear implants without severe side effects, even though it will be necessary to conduct a careful risk analysis to assess the safety of the proposed technique.

5. Következtetések

A stochastic HH neuron model was used to evaluate the efficacy of different electric stimulation strategies in tinnitus suppression. The used stimulations were CW signals at different frequencies in the range of tens of kHz and GWN.

Results of simulations show that both a CW and a white noise, applied individually to the neuron model, may induce a firing inhibition. The inactivation level is shown to depend on many parameters, such as patch area, bias current density, CW frequency and amplitude, and noise standard deviation. The more the background activity is low (larger patch size and lower bias currents), the more the inactivation is high. Considerable inactivation values are obtained by using either CW at 25 or 35 kHz or GWN with 10 mV of standard deviation, but GWN is shown to be more efficient than CW (IA=53% versus IA=35% in the best condition) for a comparable amplitude of fluctuations.

Moreover, the inactivation induced by a combination of signal and noise is almost always higher than the sum of the inactivations induced by the two stimulations applied individually and it reaches 100% for the lowest én0 and the highest patch area.

These results are a proof of concept that signal and noise act on the neuron in a cooperative way and could be suitably delivered in combination through cochlear prosthesis to alleviate tinnitus while reducing possible side effects due to a broadband stimulation.

Future works will concern the validation of the presented results on a mammalian neuronal model at 37°C, such as the Spatially Extended Nonlinear Node (SENN) [49] and the McIntyre-Richardson-Grill (MRG) [50] models and the identification of a colored stimulating noise suitably filtered considering the typical frequency selectivity of the used model.

Közzététel

This work was partially performed within the context of the European COST EMF-MED Action BM1309. Preliminary results were presented at the Joint Annual Meeting of the Bioelectromagnetics Society and the European BioElectromagnetics Association, Ghent, Belgium, 2016.

Összeférhetetlenség

A szerzők nem számolnak be összeférhetetlenségről. The authors alone are responsible for the content and writing of the paper.

Hivatkozások

  1. K. Brunger, “Managing tinnitus.,” The Journal of Family Health Care, vol. 18, sz. 2, pp. 47-48, 2008. View at: Google Scholar
  2. J. Shargorodsky, G. C. Curhan, and W. R. Farwell, “Prevalence and characteristics of tinnitus among US adults,” American Journal of Medicine, vol. 123. sz. 8, pp. 711–718, 2010. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  3. B. Scott and P. Lindberg, “Psychological profile and somatic complaints between help-seeking and non-help-seeking tinnitus subjects,” Psychosomatics, vol. 41, no. 4, pp. 347–352, 2000. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  4. H. P. Zenner, M. Pfister, and N. Birbaumer, “Tinnitus sensitization: Sensory and psychophysiological aspects of a new pathway of acquired centralization of chronic tinnitus,” Otology & Neurotology, vol. 27. sz. 8, pp. 1054–1063, 2006. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  5. G. Baracca, L. Del Bo, and U. Ambrosetti, “Tinnitus and hearing loss,” in Textbook of Tinnitus, A. R. Møller, B. Langguth, D. De Ridder, and T. Kleinjung, Eds., pp. 285–291, Springer, New York, NY, USA, 2011. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  6. C. Nicolas-Puel, T. Akbaraly, R. Lloyd et al., “Characteristics of tinnitus in a population of 555 patients: Specificities of tinnitus induced by noise trauma,” International Tinnitus Journal, vol. 12, sz. 1, pp. 64–70, 2006. View at: Google Scholar
  7. F. Martines, D. Bentivegna, E. Martines, V. Sciacca, and G. Martinciglio, “Characteristics of tinnitus with or without hearing loss: Clinical observations in Sicilian tinnitus patients,” Auris Nasus Larynx, vol. 37. sz. 6, pp. 685–693, 2010. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  8. G. Ehret, “Tonotopic organization (maps),” in Encyclopedia of Neuroscience, pp. 4083–4088, 2009. View at: Google Scholar
  9. E. L. Le Page, “A model for cochlear origin of subjective tinnitus: excitatory drift in the operating point of inner hair cells,” in Mechanisms of Tinnitus, J. A. Vernon and A. R. Moller, Eds., pp. 115–148, Allyn and Bacon, London, 1995. View at: Google Scholar
  10. A. J. Noreña, M. Tomita, and J. J. Eggermont, “Neural changes in cat auditory cortex after a transient pure-tone trauma,” Journal of Neurophysiology, vol. 90, sz. 4, pp. 2387–2401, 2003. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  11. A. J. Noreña and J. J. Eggermont, “Changes in spontaneous neural activity immediately after an acoustic trauma: implications for neural correlates of tinnitus,” Halláskutatás, vol. 183. sz. 1-2, pp. 137–153, 2003. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  12. J. A. Kaltenbach, “Tinnitus: models and mechanisms,” Halláskutatás, vol. 276, no. 1-2, pp. 52–60, 2011. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  13. P. G. Finlayson and J. A. Kaltenbach, “Alterations in the spontaneous discharge patterns of single units in the dorsal cochlear nucleus following intense sound exposure,” Halláskutatás, vol. 256. sz. 1-2, pp. 104–117, 2009. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  14. W. S. Mckerrow, C. E. Schreiner, M. M. Merzenich, R. L. Snyder, and J. G. Toner, “Tinnitus suppression by cochlear implants,” Annals of Otology, Rhinology & Laryngology, vol. 100, nem. 7, pp. 552–558, 1991. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  15. J. T. Rubinstein, R. S. Tyler, A. Johnson, and C. J. Brown, “Electrical suppression of tinnitus with high-rate pulse trains,” Otology & Neurotology, vol. 24. sz. 3, pp. 478–485, 2003. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  16. J. E. Chang and F. Zeng, “Tinnitus suppression by electric stimulation of the auditory nerve,” Frontiers in Systems Neuroscience, vol. 6, article 19, 2012. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  17. F.-G. Zeng, Q. Tang, A. Dimitrijevic, A. Starr, J. Larky, and N. H. Blevins, “Tinnitus suppression by low-rate electric stimulation and its electrophysiological mechanisms,” Halláskutatás, vol. 277. sz. 1-2, pp. 61–66, 2011. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  18. R. Tyler, A. Cacace, C. Stocking et al., “Vagus Nerve Stimulation Paired with Tones for the Treatment of Tinnitus: A Prospective Randomized Double-blind Controlled Pilot Study in Humans,” Tudományos Jelentések, vol. 7, sz. 1, 2017. View at: Google Scholar
  19. F. Camera, A. Paffi, A. W. Thomas et al., “The CNP signal is able to silence a supra threshold neuronal model,” Frontiers in Computational Neuroscience, vol. 9, Article 44, pp. 1–11, 2015. View at: Google Scholar
  20. A. L. Hodgkin and A. F. Huxley, “A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve.,” The Journal of Physiology, vol. 117. sz. 4, pp. 500–544, 1952. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  21. E. Schneidman, B. Freedman, and I. Segev, “Ion Channel Stochasticity May Be Critical in Determining the Reliability and Precision of Spike Timing,” Neural Computation, vol. 10, sz. 7, pp. 1679–1703, 1998. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  22. J. R. Clay and L. J. DeFelice, “Relationship between membrane excitability and single channel open-close kinetics,” Biofizikai folyóirat, vol. 42, no. 2, pp. 151–157, 1983. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  23. E. M. Izhikevich, Dynamical Systems in Neuroscience: The Geometry of Excit- ability and Bursting, MIT Press, Cambridge, UK, 2006. View at: MathSciNet
  24. Scopus database, (https://www.scopus.com). View at: Publisher Site
  25. F. Rattay, “Basics of hearing theory and noise in cochlear implants,” Chaos, Solitons & Fractals, vol. 11, sz. 12, pp. 1875–1884, 2000. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  26. H. Mino and W. M. Grill Jr., “Effects of stochastic sodium channels on extracellular excitation of myelinated nerve fibers,” IEEE-tranzakciók az orvosbiológiai tervezésről, vol. 49, sz. 6, pp. 527–532, 2002. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  27. H. Mino, J. T. Rubinstein, and J. A. White, “Comparison of algorithms for the simulation of action potentials with stochastic sodium channels,” Annals of Biomedical Engineering, vol. 30, sz. 4, pp. 578–587, 2002. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  28. J. H. Goldwyn, N. S. Imennov, M. Famulare, and E. Shea-Brown, “Stochastic differential equation models for ion channel noise in Hodgkin-Huxley neurons,” Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, vol. 83. sz. 4, 2011. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  29. J. T. Rubinstein, “Threshold fluctuations in an N sodium channel model of the node of Ranvier,” Biofizikai folyóirat, vol. 68, no. 3, pp. 779–785, 1995. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  30. J. A. White, J. T. Rubinstein, and A. R. Kay, “Channel noise in neurons,” Trendek az idegtudományokban, vol. 23. sz. 3, pp. 131–137, 2000. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  31. C. Merla, M. Liberti, F. Apollonio, and G. D'inzeo, “Quantitative assessment of dielectric parameters for membrane lipid bi-layers from rf permittivity measurements,” Bioelektromágnesesség, vol. 30, sz. 4, pp. 286–298, 2009. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  32. E. Neher and B. Sakmann, “Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibers,” in A Century of Nature: Twenty-One Discoveries that Changed Science and the World, L. Garwin and T. Lincoln, Eds., 2003. View at: Google Scholar
  33. P. Marracino, M. Liberti, E. Trapani et al., “Human aquaporin 4 gating dynamics under perpendicularly-oriented electric-field impulses: A molecular dynamics study,” International Journal of Molecular Sciences, vol. 17. sz. 7, article no. 1133, 2016. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  34. C. Merla, A. Denzi, A. Paffi et al., “Novel passive element circuits for microdosimetry of nanosecond pulsed electric fields,” IEEE-tranzakciók az orvosbiológiai tervezésről, vol. 59, sz. 8, pp. 2302–2311, 2012. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  35. F. Apollonio, M. Liberti, A. Paffi et al., “Feasibility for microwaves energy to affect biological systems via nonthermal mechanisms: a systematic approach,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 61. sz. 5, pp. 2031–2045, 2013. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  36. A. Denzi, C. Merla, P. Camilleri et al., “Microdosimetric study for nanosecond pulsed electric fields on a cell circuit model with nucleus,” Journal of Membrane Biology, vol. 246. sz. 10, pp. 761–767, 2013. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  37. A. Paffi, F. Apollonio, G. d'Inzeo, and M. Liberti, “Stochastic resonance induced by exogenous noise in a model of a neuronal network,” Hálózat: Számítás neurális rendszerekben, vol. 24. sz. 3, pp. 99–113, 2013. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  38. A. Paffi, F. Camera, F. Apollonio, G. D’Inzeo, and M. Liberti, “Restoring the encoding properties of a stochastic neuron model by an exogenous noise,” Frontiers in Computational Neuroscience, vol. 9, Article 42, pp. 1–11, 2015. View at: Google Scholar
  39. T. Y. Tsong and R. D. Astumian, “Electroconformational coupling and membrane protein function,” A biofizika és a molekuláris biológia fejlődése, vol. 50, sz. 1, pp. 1–45, 1987. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  40. H. Mino, J. T. Rubinstein, C. A. Miller, and P. J. Abbas, “Effects of electrode-to-fiber distance on temporal neural response with electrical stimulation,” IEEE-tranzakciók az orvosbiológiai tervezésről, vol. 51, no. 1, pp. 13–20, 2004. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  41. F. Liu, J. Wang, and W. Wang, “Frequency sensitivity in weak signal detection,” Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, vol. 59, sz. 3, pp. 3453–3460, 1999. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  42. S. Orcioni, A. Paffi, F. Camera, F. Apollonio, and M. Liberti, “Automatic decoding of input sinusoidal signal in a neuron model: Improved SNR spectrum by low-pass homomorphic filtering,” Neurocomputing, vol. 267, pp. 605–614, 2017. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  43. S. Orcioni, A. Paffi, F. Camera, F. Apollonio, and M. Liberti, “Automatic decoding of input sinusoidal signal in a neuron model: high pass homomorphic filtering,” Neurocomputing, vol. 292, pp. 165–173, 2018. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  44. A. W. Thomas, M. Kavaliers, F. S. Prato, and K.-P. Ossenkopp, “Antinociceptive effects of a pulsed magnetic field in the land snail, Cepaea nemoralis,” Neuroscience Letters, vol. 222, no. 2, pp. 107–110, 1997. View at: Publisher Site | Google ösztöndíjas
  45. L. Yang and Y. Jia: „A folt hőmérsékletének hatása a spontán akciós potenciál vonatra a csatorna ingadozása miatt: Koherencia rezonancia” BioSystems, vol. 81. sz. 3, pp. 267–280, 2005. Megtekintés: Kiadói webhely | Google ösztöndíjas
  46. K. R. Foster és H. P. Schwan: „A szövetek és biológiai anyagok dielektromos tulajdonságai: kritikai áttekintés” Kritikus vélemények az orvosbiológiai mérnökökről, vol. 17, 25–104, 1989. Megtekintés: Google Scholar
  47. B. Howell, L. E. Medina és W. M. Grill, „Frekvenciafüggő membránkapacitás hatása az idegi ingerlékenységre”, Journal of Neural Engineering, vol. 12, sz. 5, Cikk azonosítója: 056015, 2015. Megtekintés: Kiadói webhely | Google ösztöndíjas
  48. G. Tognola, A. Pesatori, M. Norgia és munkatársai, „A cochleáris implantátumok által fiziológiás szövetekben generált elektromos potenciál numerikus modellezése és kísérleti mérései” IEEE-tranzakciók a műszerezéssel és méréssel kapcsolatban, vol. 56. sz. 1, 187–193, 2007. Megtekintés: Kiadói webhely | Google ösztöndíjas
  49. J. P. Reilly és A. M. Diamant, Elektrostimulációs elmélet, alkalmazások és számítási modellek, 2011, http://www.artechhouse.com.
  50. C. C. McIntyre, A. G. Richardson és W. M. Grill, „Az emlős idegrostok ingerlékenységének modellezése: Az utópotenciálok hatása a helyreállítási ciklusra” Journal of Neurophysiology, vol. 87. sz. 2, pp. 995–1006, 2002. Megtekintés: Kiadói webhely | Google ösztöndíjas

Szerzői jog

Copyright © 2018 Alessandra Paffi et al. Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Attribution License alapján terjesztenek, és amely lehetővé teszi a korlátlan felhasználást, terjesztést és reprodukálást bármilyen médiában, feltéve, hogy az eredeti műre megfelelően hivatkoznak.


Nézd meg a videót: Fülzúgás tinnitus (Lehet 2022).