大腦新發現：聽力障礙治療的革命性突破

南加州大學凱克醫學院與德州休士頓貝勒醫學院的研究團隊，利用尖端影像技術研究小鼠內耳，發現了一項可能改變聽力障礙治療方式的重大突破。這項研究發表於《神經科學期刊》，指出大腦可能透過向耳蝸傳送訊號，調節耳朵對聲音的敏感度，並補償聽力損失。這項發現為治療聽覺過敏（日常聲音變得異常刺耳）和耳鳴（在無外部聲源下出現的嗡嗡聲或其他幻聽）等棘手聽力障礙提供了新方向。

研究團隊開發了一種革命性的影像工具，首次成功捕捉到清醒動物耳蝸的即時影像。耳蝸利用感覺毛細胞偵測空氣中的聲波，並將其轉換為大腦可處理的電訊號。雖然大多數耳蝸神經將訊息從耳蝸傳遞到大腦，但約有5%的神經纖維則反向傳遞訊號：從大腦到耳蝸。這些纖維的確切功能一直是個謎，因為研究人員難以在人類或動物清醒時測量耳蝸活動。

為瞭解開這個謎團，研究團隊改良了一種廣泛用於眼科診所的影像技術——光學相干斷層掃描（OCT），使其能應用於內耳研究。OCT利用光波掃描組織並生成3D影像，類似於超音波成像的原理。透過這項技術，研究人員成功捕捉到耳蝸的即時活動影像。

「OCT讓我們能透過耳道、耳膜和骨骼觀察耳蝸，並無痛且非侵入性地測量其功能，」南加州大學凱克醫學院耳鼻喉科主任約翰·歐加拉伊博士表示。「這項技術的令人興奮之處在於，它讓我們能即時研究大腦如何控制耳蝸。」

研究團隊發現，健康小鼠的耳蝸活動在短期內並無變化，但患有遺傳性聽力損失的小鼠，其耳蝸功能卻有所增強，顯示大腦正在提升耳蝸的敏感度以應對長期聽力損失。這項發現支援了關於從大腦到耳蝸的神經纖維（稱為傳出纖維）的主要理論，即它們以類似瞳孔調節的方式，短期控制耳蝸對聲音的反應。

為了進一步探索耳蝸是否會對短期刺激做出反應，研究團隊使用OCT測量小鼠的耳蝸活動，同時追蹤其瞳孔大小的變化以監測大腦狀態的轉變。結果顯示，儘管大腦狀態改變，耳蝸活動卻保持穩定，表明內耳並不會在短期內調節聽力。

研究人員還透過基因改造使小鼠的傳入神經纖維失能，導致聽力損失。利用OCT，他們發現耳蝸正以超負荷運作來進行補償。「隨著年齡增長，人類的毛細胞逐漸死亡，聽力也隨之下降。這些發現表明，大腦可以向剩餘的毛細胞傳送訊號，告訴它們提高音量，」歐加拉伊博士解釋道。

下一步，研究團隊將進行臨床試驗，測試阻斷傳出纖維的藥物，這可能為聽覺過敏患者降低音量，並有助於緩解耳鳴症狀。此外，OCT技術也為聽力障礙的診斷和治療帶來了新希望。歐加拉伊的團隊已將OCT應用於清醒小鼠的耳蝸成像，並正在測試一種適用於患者的新版本工具。

這項技術最終可能讓醫療人員根據生理狀況而非僅憑聽力測驗結果來診斷聽力問題，並為患者量身定製治療方案。「這是我們邁向能夠深入患者耳朵、找出問題並進行治療的工具的第一步，」歐加拉伊總結道。

這項研究由美國國家耳聾及其他溝通障礙研究所、美國國家生物醫學影像與生物工程研究所，以及凱克醫學院院長研究學者計畫資助。歐加拉伊博士與布萊恩·阿普爾蓋特博士是AO技術公司的創辦人，致力於將內耳影像技術應用於臨床用途。