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隱性失聰是由噪音引起以及老化相關的聽覺喪失的重要原因

無法逆轉的深層傷害


我們在1980年代開始研究由噪音引發的聽覺受損,當時唯一可用來計算聽神經與內毛細胞間突觸數量的方法,是使用連續切片的電顯圖,那是相當耗時費力的工作,在一側耳蝸的少數幾個毛細胞上計算神經突觸,就需要將近一年的時間。25年之後,我和同事庫雅瓦(Sharon G. Kujawa)測試幼鼠的耳朵,看看給予一次高音量刺激,是否會加速導致聽覺喪失。我們設計讓小鼠暴露於噪音環境中,只會造成聽覺閾值短暫升高,不會造成毛細胞的永久性傷害。一如所料,暴露於噪音後過了幾天,小鼠的耳蝸恢復正常;但之後六個月到兩年間對這批小鼠定期檢查發現,牠們的毛細胞雖然完整,聽神經纖維卻有累加性的減少。幸運的是,從1980年代至今,我們已學到許多方法來探索這些突觸的分子結構。目前已有攜帶不同螢光標記的抗體,可與內毛細胞及聽神經纖維突觸兩側的構造結合。螢光標記可讓我們在光學顯微鏡下計算突觸的數目。於是我們很快累積了足夠數據,顯示暴露於噪音後幾天、聽覺閾值已恢復正常時,有多達半數的聽神經突觸消失了,而且永遠不會再生。神經元其他部份的喪失,例如細胞本體以及傳送至腦幹的軸突,會在幾個月後才變得明顯。兩年後,有半數的聽覺神經元已經完全消失。只要突觸受到破壞,受影響的神經纖維也就失去作用,對任何強度的聲音刺激都不會有反應。


過去幾年,我們在小鼠、天竺鼠與絨鼠身上,以及人類大體組織中,都找到了噪音引起突觸退化的證據。我們在動物實驗以及人耳中發現,在聽覺閾值因失去毛細胞而升高之前,聽神經纖維與毛細胞之間的連結就已經有所損失。由聽神經受損引起隱性失聰的觀念,目前已廣為接受,並認為是由噪音引起以及老化相關的聽覺喪失的重要原因。許多聽覺研究人員與醫生正致力於研發測試方法,以確定這個問題的普遍程度,並探討現代人喧囂的生活環境,是否導致所有年齡層的人都有聽力受損的問題。


受損的神經能否修補?


隱性失聰還可能有助於解釋其他常見症狀,包括耳鳴與聽覺過敏(就算對中度的聲響也難以忍受)。即使聽力圖檢查找不出毛病,這些症狀仍然可能持續存在。過去科學家與醫生指著耳鳴與聽覺過敏患者看似正常的聽力圖,解釋他們的問題在於腦部;如今我們知道,問題是因為聽神經受損。


對於經常參加演唱會、進出夜店或戴耳機聽音樂,而接觸高音量音樂的人,我們的研究提出了風險問題。雖然由噪音引起的聽覺喪失,顯然是職業樂手(包括古典音樂家在內)共同的問題,但針對一般愛樂者的流行病學研究,一直都找不出高噪音對他們的聽力有什麼顯著影響。美國聯邦政府設定準則以降低工作場所的噪音傷害時,都根據同樣的假設:只要接觸噪音後,聽覺閾值恢復正常,耳朵必定也已復原。如今我們已知,這個假設是錯誤的。由此推論,想要避免由噪音引起的普遍神經傷害以及聽覺喪失目前的噪音管理條例可能不再適用。


這個問題的研究方法,除了計算人類大體內耳突觸數目外,我們還需要更好的測試方法來診斷聽神經損傷。可能的方法之一,是根據一項現有測定聽神經電生理活性的技術:聽覺腦幹反應(auditory brain stem response, ABR)。ABR可在清醒或睡著的人身上測試,方式是在受試者頭皮上貼電極,然後給予不同頻率與響度的音頻刺激,記錄其電生理活動(即腦電圖)。傳統上,ABR測試大部份是以通過與不通過做評估:由聲音引起清楚的電生理反應視為聽覺正常,沒有反應則代表聽覺受損。


我們的動物實驗發現,在高音量下的ABR能提供有用的訊息,其幅度與內耳毛細胞維持有效聯繫的聽神經纖維數目成正比。最近有一項流行病學調查就受到我們的研究啟發:他們以一群擁有正常聽力圖的英國大學生為對象,進行ABR測試(做法稍有不同),結果發現經常上夜店及在演唱會暴露於喧囂聲音的人,反應幅度較小。


在尋求治療隱性失聰的可能方法時,我們想知道促進神經纖維再生的藥物,是否能逆轉由噪音引起的神經退化,並重新與內毛細胞建立連結?雖然突觸本身在暴露於噪音後會馬上受到破壞,但神經其餘部份(細胞本體與軸突)的緩慢退化給我們帶來希望,可能在許多人身上可以恢復其正常功能。我們直接把神經營養因子(促進神經生長的蛋白質)送入動物內耳的測試,結果令人振奮。


如何保護聽力?


我們以幾種不同的動物做實驗,讓牠們持續暴露於100~104分貝的噪音兩個小時,就能造成不可逆的神經傷害。我們有充份理由相信,人耳也同樣敏感。在日常生活中,通常不會持續暴露於噪音中那麼長的時間,但避免在沒有保護狀態下暴露於超過100分貝的聲響,是明智的舉動。


環境中有許多聲音讓我們身陷聽覺受損風險中:演唱會及夜店經常有超過115分貝的聲音,平均值超過105分貝。使用油氣引擎為動力的吹落葉機及割草機,會給使用者的耳朵帶來95~105分貝的聲音;環形電鋸一類的動力機械也一樣。聲音的頻率也有影響:在相同音量下,由皮帶帶動的磨沙機發出的高頻聲響,比消音不足的摩托車發出的低頻吼叫聲更危險。手提電鑽金屬鑽頭在水泥地上的快速震動,會發出危險的高頻聲音,就連路人聽到的音量,都可高達120分貝。


那我們能做些什麼呢?今日幾乎每個人的口袋或包包裡,都擁有準確度驚人的測音量器:許多免費或廉價的智慧手機應用程式,都可提供可靠的聲音測定值,無論聲音是由樂器還是汽車引擎所發出;與最昂貴的專業音響監聽設備相比,準確度差別只有1~2分貝。蘋果手機的Sound Level Meter Pro應用程式最適合在實驗室使用,價格不到20美元,誤差小於0.1分貝。


一旦曉得環境中哪些聲音具有潛在危險性,那麼好消息是:有效的耳朵防護裝置既便宜好用,而且非常容易攜帶。如果使用正確,泡綿式耳塞可降低最危險頻率範圍的聲音達30分貝之多。拿一只耳塞,用指尖擠壓成最小圓柱狀,然後迅速插入耳道,越深越好。這種做法與插入耳塞式耳機一樣,既不困難也不危險。耳塞會在耳朵中緩緩膨脹,不到一分鐘,你就可以盡情享受搖滾音樂了。


如果你是去聽音樂會,這種泡棉式耳塞可能會降低太多音量。你想在較低(安全)的音量範圍內聆聽音樂,那麼可以用「音樂家耳塞」。網路上有好幾種品牌可選,一付價格在10~15美元。這種耳塞的設計是降低10~20分貝的音量,對高音與低音一視同仁,因此不會改變音樂的音色。


最重要的一點:留意你的耳朵給你的訊息。如果在某個活動結束後,你感覺耳朵裡好像塞了棉花一樣,聽到的聲音變小了,或是出現耳鳴,那麼很有可能你的一些聽神經纖維受到破壞,不要難過,但不要讓這種事再度發生

 

撰文/利柏曼(M. Charles Liberman)
翻譯/潘震澤

轉自科學人雜誌 

 

 

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