Corti organı frekans seçiciliğinde dış tüylü hücrelerin rolü

Abstract

Kohleanın frekans ayırımında baziler membran vibrasyonlarından ziyade dış tüylü hücre motilitesinin primer rol oynadığı hipotezini kurduk. Hayvan Çalışmaları Yerel Etik Komitesi onayı aldıktan sonra çalışmayı üç bölümde gerçekleştirdik. Bilateral normal işitmesi olan 22 kobay çalışmaya alındı. Birinci evrede (n=5) saf ses akustik (1 kHz ve 3 kHz) uyaran varlığında spontan otoakustik emisyon kayıtları yaptık. İkinci evrede (n=6) aynı işlemi dış tüylü hücre efferent blokeri olan intraperitoneal apamin uygulaması öncesi ve sonrasında tekrarladık. Son bölümde (n=11), saf ses akustik travma oluşturduk (1 kHz (G1, n=4) ve 8 kHz (G8, n=4) grupları ve bir kontrol grubu (kontrol, n=3). Tüm kobaylar bilateral otoskopik muayene ve timpanometri, işitsel beyinsapı yanıtları, spontan, transient ve distortion product otoakustik emisyon testleri de dahil olmak üzere odyolojik değerlendirmeye alındı. Sonra, eşzamanlı kontralateral saf ses uyaran varlığında spontan emisyon kayıtları yapıldı. Akustik travma için G1 ve G8 grupları 20 dakika süreyle 120 dB sese maruz bırakıldı. Kontrol grubunda akustik travma yapılmadı. Frekansa spesifik sağırlık distortion product emisyonları ile gösterildi (p<0.05). Sonra, sol kulakta tekrar spontan emisyon kayıtları alındı. Tüm işlemler genel anestezi altında yapıldı. Evre 1 ve 2'de, kontralateral saf ses uyaran, frekansa-spesifik aktivasyonla sonuçlandı (p<0.05). Ek olarak, evre 2'de apamin uygulaması frekansa-spesifik aktivasyonu ortadan kaldırdı. Evre 3'te, akustik travmayı takiben, kontralateral saf ses uyaran ile Spontan Otoakustik Emisyon tüm gruplarda farklı kuvvetlerde frekansa spesifik dış tüylü hücre aktivasyonuna yol açtı. Kontralateral saf ses akustik travma frekansa spesifik yanıtı bozmadı. Bunun da ötesinde, scaning elektron mikroskopi kohlea boyunca dış tüylü hücrelerde heterojen hasar gösterdi. Kontralateral saf ses uyarının dış tüylü hücrelere medial efferentler aracılığıyla iletildiği bunun da dış tüylü hücrelerde primer motiliteye neden olduğu sonucuna vardık. Bu deney düzeneği baziler membran hareketini dışlamakta ve frekans seçiciliğinde dış tüylü hücre motilitesini vurgulamaktadır.

We hypothesized that outer hair cell motility rather than basilar membrane vibrations plays the primary role in frequency discrimination of cochlea. After obtaining approval of Local Ethics Committee for Animal Studies, we conducted our study in three sections. Twenty-two guinea pigs with normal bilateral hearing were included. In the first section (n=5) spontaneous otoacoustic emission recordings were performed in the presence of pure-tone acoustic (1 kHz and 3 kHz) stimuli. Second phase (n=6) included the same procedure before and after intraperitoneal apamin treatment, an efferent blocker of outer hair cells. In the last section (n=11), we conducted pure-tone acoustic trauma (1 kHz (G1,n=4) and 8 kHz (G8,n=4) groups and a control group (Control, n=3). All animals underwent to bilateral otoscopic examination and audiologic evaluation including 1000Hz probe-tone tympanometry, auditory brainstem response audiometry, spontaneous otoacoustic emission, transiently evoked otoacoustic emission and distortion product otoacoustic emission tests. Then, Spontane Otoacoustics Emissions recordings were performed in left ear in the presence of simultaneous contralateral pure tone stimuli. Right ears of G1 and G8 groups were exposed to acoustic trauma for 20 minutes at 120 dB HL and 1000Hz and 8000Hz pure-tone, respectively. Control group was not exposed to acoustic trauma. Frequency-specific deafness was confirmed by distortion product emissions (p<0.05). Then, spontaneous emission recordings were again performed in leftt ear. All procedures were performed under general anesthesia. In phase 1 and phase 2, contralateral pure-tone stimulus resulted in frequency-specific activation (p<0.05). In addition, apamin treatment in phase 2 abolished frequency-specific activation. In phase 3, following acoustic trauma, Spontane otoacoustics emissions with contralateral pure-tone stimulation again resulted in frequency-specific outer hair cell activation in all groups in different strengths. Contralateral pure-tone acoustic trauma did not impair frequency-specific response. Furthermore, scaning electron microscopy showed heterogen damage of outer hair cells along the cochlea. We concluded that contralateral pure-tone stimulus conveyed to outer hair cells via medial efferents which in turn lead to primary motility of the outer hair cells. This setup excludes basilar membrane movement and bolds outer hair cell motility in frequency selectivity.