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新知对不起，你说啥？
枫月
一个世纪以前,亨利的祖母还是一个二十岁出头的丫头,她的一位追求者带着她在德克萨斯州奥斯汀附近的一个湖里划船,两人的娱乐项目则是打鸭子.他把固定在她的右肩,当他开的时候,不仅没有打中鸭子,还永久地损坏了她的听力,尤其是右边的耳朵.随着年龄的增长,听力问题也变得越发严重.
随着时间的推移,亨利现在已经是一个祖父辈年龄的人了,像他这样的老人有很多都存在听力问题.一句话在交流中重复好几遍都听不清的情况很常见,就像那个笑话一样：说一个男人担心他的妻子存在耳背的情况,医生则建议他做一个简单的测试,当男人回到家时,他站在厨房的门口,他的妻子则在炉具旁.他问道,“亲爱的,晚饭吃什么?”她没有回应,所以他走近又问了一遍,她仍然没有反应.他直接站在她身后,再问了一次.妻子转过身来,厉声说道,“第三次,吃鸡！”
不能再生听力系统
也许不同人的耳背现象是不同原因造成的,但是亨利的听力问题却是在城市中出现的.每天亨利起床都会被街道上嘈杂尖锐的汽车鸣笛声吵醒,由于工作还要忍受长期的飞行,舱内压力变化让耳朵不舒服的问题.这导致亨利一直被耳鸣所困扰.医生为了确保亨利的没有脑瘤替他做了核磁共振检查,同时用震动音叉替他检查了听力,然而耳鸣却是无法治愈的.每天恒定且尖锐的嗡鸣声一直在他脑海里盘旋,让他苦不堪言.
和人体的味觉与嗅觉不同的是,脆弱的听力系统是无法再生的.根据美国国家卫生统计中心的预估,仅在美国就有3700万成年人存在听力问题.而美国国家科学院指出,听力问题或者说听力逐渐丧失是致残的第五大原因.听力问题会导致被社会孤立,认知能力下降,相比这些事实更糟糕的是,听力问题总会随着年纪变老而产生.
近年来,科学家们在寻找修复听力的过程中有所进展,同时也有越来越多有效的方法来预防听力损伤.但是我们首先需要了解我们的听力系统,耳朵最外侧的部分叫做耳廓,这个器官的主要作用是收集音波并把声音传入外耳道,这里可不是让你用棉签来挖耳朵的地方.
当声音通过外耳道到达另外一侧,也就是你脑袋里一英寸左右的地方,音波就会撞击到鼓膜上.产生的振动通过三个小的骨头,进入耳蜗,这是一个充满液体的器官,形状像蜗牛.在那里,音波振动被传送到有序的“耳内毛细胞”阵列上,每一个毛细胞上都有一根整齐柱状的静纤毛,排列在不同的高度.当静纤毛来回摆动时,它们会产生电信号.这些电信号引起的神经冲动,会传导到大脑里解析声音的构成.
然而毛细胞的静纤毛在光学显微镜下几乎是不可见的,因为它的宽度只有可见光波长的最小值.哈佛医学院的神经生物学教授科里向亨利展示了一张小白鼠的毛细胞电子显微照片,它的大小约为五千分之一英寸,在结构上和人类的毛细胞相似.“毛细帮相当敏感,确切得说人类的静纤毛可以感受到一个原子或者几个原子的振动,如此细小的声响我们都是可以听到的.”
造成听力下降的主要原因是因为毛细胞损伤或者神经传导障碍所致,而衰老和噪音是造成这个问题的主要因素.科里教授展示了另外一张小白鼠毛细胞的照片,这张照片是从一只听了两个小时电锯般轰鸣的小白鼠上采集的,而毛细胞上的静纤毛看起来就像被龙卷风刮倒的树干一样.
如果噪音不大并且持续时间不长,毛细胞可以恢复,但是噪音超过一定数值就会造成永久性损伤.“人类的听力在暴露在85分贝以上的环境下就会造成永久性损伤,你可以想象一下割草,骑摩托车,摇滚音乐等行为都是损伤听力的日常活动.甚至大多数木匠在50岁的时候都会出现听力问题.”
而在音量更大的一次声响下,则会造成永久性听力损伤.例如亨利的祖母那样,在一米之内的响音量就超过了140分贝.“一个不为人知的损伤听力的原因就是射击.很多猎人不戴保护耳朵的耳罩是因为他们需要听到猎物在干燥的树叶中行走的声音,但是声同样对听力会造成损伤.” 科里教授解释道.
军事人员在听力问题上则面临更大的风险,士兵们通常会经历密集的声以及炮火的爆炸声.“事实上,听力损伤的士兵并不只限于战场上.例如很多地勤士兵会长时间接触飞机的轰鸣声,甚至在他们睡觉时,环境噪声也会超过损伤听力的水平.然而就像猎人一样,他们通常在工作中并不愿意使用听力保护设备.”美国近20%的助听器都是由美国退役军人管理局所购买.
新发现带来“福音”
亨利在美国退役军人管理局工作之前,听力问题就已经困扰他许久了.除了自己的耳鸣外,亨利和他的妻子生下了一个女儿,因为遗传上的霉运,他们的女儿几乎是一个先天聋哑人.为此他们搬去了波特兰,这样自己的女儿就能够就读塔克·马克森聋哑学校了.在这样围绕听力问题的生活下,促使亨利来到美国退役军人管理局工作,并且习得了听力方面的神经学科的博士学位.
转眼间亨利的女儿已经38岁了.在她20岁的时候,她做了一个人工耳蜗植入的外科手术.这是一套听觉系统的电子设备,通过耳廓外部类似助听器的设备收集声音,然后将音波转化为电子脉冲,绕过耳膜,直接刺激毛细胞和听觉神经.这项技术最初由美国食品药品管理局批准仅适用于成年人,但是最近的研究表明,如果它们能在大脑发育完全之前被植入,效果会更好.
“我的孙女很不幸,同样存在先天的听力障碍.但是她在婴儿时期就植入了人工耳蜗.她和我的女儿不同之处在于,我的女儿学习语言技能时有很大困难,”亨利说道,“但是我的孙女可以听到一些声音,然后重复他们的发音,而且不用看说话的人.”
亨利的工作主要是研究耳鸣问题,这也是许多退伍军人提出间接残疾索赔的主要原因.耳鸣和听力损失不同的地方是,耳鸣更像是一些截肢者的幻痛,因为过少的脉冲没有刺激到耳蜗神经,大脑的听力回路则会通过过度活跃的方式来弥补神经刺激,结果就造成了一种声音错觉.
士兵普遍认为耳鸣比损失听力更让人讨厌,因为这是一种不停止的骚扰,在情况严重的时候,耳鸣士兵甚至需要做心理治疗.而治疗耳鸣的办法通常包括助听器,通过增加其他的声音来掩盖耳鸣现象,例如滴水声,风扇声,空调声等.“当然有时我会像禅宗一般,把耳鸣当作耳朵里一种美妙的旋律,效果会好很多.”亨利说道.
哈佛医学院的神经生物学教授科里向亨利展示了一些研究视频,三只老鼠掉进一桶水里.在第一个视频中,鼠标来回游动,试图逃跑.“这是一只正常的老鼠,这也是正常老鼠游泳的方式,他知道怎么逃走并且总是把头露出水面.”科里说道.“第二只老鼠通过基因遗传培育,是一只没有听力的老鼠,它也没有平衡感.” 平衡感是由连接内耳的独立部分支配的,也依赖于毛细胞,听力损失和平衡感问题有时会在一起出现.第二只老鼠在水中疯狂地挣扎,好像陷入了湍流.“它不知道该往哪边走,并且摇摇晃晃,我们只能去救它.”
第三只老鼠和第二只一样,同样没有听力,但是科里在这只老鼠的耳蜗中注入了一种无害的病毒,“它不像正常的老鼠那样擅长游泳,但这种病毒使它有足够的平衡感,让头部浮出水面.”并且这只老鼠能对拍手的响声做出反应.“虽然先天的遗传性听力障碍仅仅是小部分人群,但是这种病毒传递机制对于这类人群的听力损失问题,在未来也许是一个可行的方案.”科里解释说道.
听力相关的研究首次突破是在20世纪80年代.两位年轻的研究人员发现“鸡”的耳朵能够做到人类做不到的事情：损伤的耳内毛细胞能够自我修复,并且在数周内恢复听力.没有任何一种哺乳动物能够拥有这样令人羡慕的能力,也是从那时起科学家们就开始研究耳朵听力自我修复的秘密了.
2011年,总部位于纽约的听力健康基金会开设了一个由14名科学家组成的“听力恢复项目”.鲁贝尔是这个项目的发起人同时也是发现鸡耳内毛细胞再生的科学家之一,“这个发现具有极大的医学潜力,并且使各行各业的科学家能够共同研究这个发现.”
四年前,“听力恢复项目”组的科学家又有了新的发现,一种神奇的药物能够为一只听力受损不久的小白鼠恢复一部分听力,这也是首次发表的哺乳动物耳内毛细胞能够再生的证明.这种神奇的药物原本是用来治疗阿尔茨海默症的,也就是老年痴呆症.但科学家发现这种药物能够激活毛细胞内部的支持细胞,也就是激活了类似于干细胞的再生功能.
“这美妙的发现,揭开了细胞再生的秘密,而我们只需要弄明白如何实现我们的目标.”鲁贝尔博士说道,“我们现在能够将一只完全耳聋的老鼠听力提高到大约15分贝.也许这项发现仅仅用来治疗耳朵,会有点目光短浅.但是就目前而言,对于那些先天性丧失听力的婴儿以及损失听力的士兵来说,这是一个福音.”
而鲁贝尔博士和他的同事一直以来也在解决另外一个困扰听力学专家多年的谜：长期以来,科学家们一直都相信大多数听力障碍都是神经突触和神经纤维的损伤,而这些神经纤维是附着在毛细胞上的,因此学者们一直认为听力损伤是由于毛细胞的丢失或者损坏而造成的结果.
“但是我们的发现是,听力损伤有可能是感觉细胞与神经纤维之间的连接有问题而造成的.”鲁贝尔博士继续解释道,“这种神经连接要比耳内毛细胞更加脆弱.”【一个没有通过听力测试的人对语言的理解有困难】,这种说法听上去很正常,但是标准的耳科听力测试仅仅测量频率内的纯音调.“这种测试只需要正常的毛细胞,并不能测试听力神经突触的连接.也就是说很多听力有问题的人,并不是耳内毛细胞的问题,而是神经连接问题.”这种现象被鲁贝尔博士称为“隐性听力损失”.
他们的发现是一个让人不安的提示,这意味着所有正常人即便在安全的声音分贝内工作生活,即使不会对耳内毛细胞造成伤害,但是依旧有可能因为神经回路的连接出问题而导致听力损失.但是乐观的讲,重新连接神经突触坑定比再生新的耳内毛细胞要容易多了.“在过去的5年里,我们已经成功的修复了实验室里动物受损的听觉神经回路.我也相信在未来我们的研究会有更大的进展.”
你的听力还好吗？
随着时代的发展,保护耳朵听力的设备也是越来越多.在亨利的办公室里就有好几套音乐耳塞,这种耳塞能够降低声音的整体水平,但能保持完整的声谱,不像普通的泡沫耳塞那样,使声音的频率变得高低不齐.如果你要去打猎,亨利还会给你推荐几款微处理器控制的耳套,它会放大安静的声音,让猎人专注于猎物的动向,但会把巨大的声变为低沉的声音.
在这个时代最为幸运的是,我们有助听器来解决一部分听力问题.目前总共有6大生产商在制作助听器,但是只有一家是美国本土的生厂商,那就是总部位于明尼苏达州的斯达克听力科技有限公司,这家公司的最伟大的营销是在1983年,当时罗纳德·里根总统正是佩戴这家公司的一款助听器.
除了科技的方式外,有听力障碍的人士可以还可以通过长期脑力的训练,来弄清楚别人说的是什么.“当人们失去听力的时候,他们开始依赖眼睛无意识的浏览阅读,这种方式在正常人的听力理解中也要占20%的比例.”为了演示这种理解方式,鲁贝尔博士将嘴巴和眼睛的位置遮住,“如果你不能得到这些视觉线索,听力就会变得更有挑战性,即便是如此简单的交流.”
虽然科技的发展让我们对听力有了更深入全面的理解,但是科技的发展能否真的挽回我们损失的听力？鲁贝尔博士说道,“对这个领域的大多数科学家来说,如果我们能够解开足够多的听力秘密,如果仅是一个时间问题,那这就不再是一个问题了.”
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