EN / DA
Krop og sind

Ny opdagelse: Sådan opfatter øret, hvad der bliver sagt

Ny forskning viser, hvordan det indre øre omdanner trykbølger og frekvenser til noget, som hjernen kan forstå som tale. Opdagelsen baner vejen for nye diagnostiske muligheder, som på sigt muligvis også kan være med til at genskabe tabt hørelse.

Ny forskning, som forskere fra Sverige, Danmark, USA og Indien står bag, viser, hvad der sker, når det indre øre skal omsætte talens virvar af frekvenser og trykbølger til noget, som giver mening for hjernen – altså så vi kan forstå, hvad der bliver sagt.

Forskningen viser, at hårcellerne i det indre øre rent faktisk forvrænger lyden, for at hjernen kan opfatte den som meningsfulde elektriske signaler.

Opdagelsen er nyskabende og baner vejen for nye diagnostiske metoder til at identificere årsager til høretab. Med tiden kan opdagelsen måske også bruges til at udvikle nye behandlinger, som kan genskabe tabt hørelse uden brug af høreapparater eller implantater.

»I dag kan vi godt måle høretab, men vi har meget svært ved at sige, hvorfor det er opstået. Når man ikke ved, hvad årsagen til høretab er, kan man heller ikke behandle det. Vores opdagelse gør det muligt at lave nye diagnostiske metoder til at finde ud af den præcise årsag til høretab, og med den viden kan vi også fremadrettet begynde at udvikle nye behandlinger,« fortæller professor Anders Fridberger, der leder Institutionen för klinisk och experimentell medicin (IKE) ved Linköping Universitet.

Forskningsresultatet, som også inkluderer forskere fra danske Oticon og Interacoustics, er for nylig publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.

Hjernen skal bruge elektriske signaler for at forstå tale

For at forstå det nye forskningsresultat er det nødvendigt at forstå, hvad tale er.

Tale er i den her sammenhæng lyde, der kommer ind i øret som en masse frekvenser og trykbølger. Tale har en signatur, som man eksempelvis kan observere, hvis man taler i en mikrofon og optager lyden på computeren. Her vil lyden blive visualiseret som en masse streger, der hidsigt pisker op og ned – lidt ligesom når forskere måler et jordskælv med en seismograf.

Alle frekvenserne og de hurtige ændringer i talens computeriserede signatur hedder ’den fine struktur i lyden’, mens forskere kalder selve formen på disse streger i deres strukturelle helhed for ’indhyldningskurven’. Øret omsætter netop indhyldningskurven til forståelig tale, som hjernen kan opfatte.

»Indtil nu har vi vidst, at hjernen bruger indhyldningskurven til at forstå, hvad folk siger, men vi har ikke vidst, hvordan den ekstraherer informationen fra indhyldningskurven,« forklarer Anders Fridberger.

Cellerne omsætter lyd til elektriske signaler

I det nye studie har forskerne foretaget flere forskellige undersøgelser på både mus og mennesker, hvor de har sat elektroder ind i det indre øre for at fastslå, hvordan forskellige celler i øret reagerer på tale.

Det indre øre består af en masse forskellige dele, blandt andet sneglen, hvor meget følsomme hårceller sidder. Når øret opfanger lyd, sætter lyden disse hårceller i bevægelse.

Resultatet af undersøgelserne viser for det første, at det indre øre forvrænger lyden, inden den bliver viderebearbejdet af hjernen. Normalt ville man tro, at det var uønsket at forvrænge lyden, men forskningsresultatet viser, at det er nødvendigt, for at øret kan omdanne trykbølger og frekvenser til elektriske signaler, som hjernen kan forstå.

For det andet viser forskningen også, at det ser ud til, at det mere specifikt er de indre hårceller, som afkoder indhyldningskurven.

Opdagelsen peger på, at netop tale sætter gang i en helt anden form for elektriske signaler i hjernen, end andre lyde kan.

»Hver hårcelle har en sensitiv ionkanal, som åbner og lukker. Tale aktiverer disse ionkanaler, og på den måde forvrænger hårcellerne lyden og omdanner den til elektriske signaler, der bliver sendt videre til hjernen, som så afkoder de elektriske signaler som tale,« forklarer Anders Fridberger.

Kan forbedre diagnose ved høretab

Opdagelsen er et vigtigt bidrag til forståelsen af, hvordan det indre øre fungerer.

Det indre øre er i sig selv låst fast i en tyk knogle, som gør det svært at komme ind til det for at studere skader, der kan forklare tab af hørelse.

Det kan dog begynde at ændre sig nu.

»Vi tror på, at vores resultater vil forbedre den diagnostiske procedure ved forskellige former for tab af hørelse, hvilket der virkelig er behov for. Den umiddelbare implikation er der ikke endnu, men vi håber på at kunne anvende opdagelsen i praksis snart,« siger Anders Fridberger.

En anden af forskerne bag studiet, seniorforsker Thomas Lunner fra Oticon, fortæller, at opdagelsen også kan forbedre indstillingen af høreapparater.

»Indtil nu har det kun været muligt at undersøge tilstanden af de ydre hårceller, eksempelvis ved screening af nyfødte. Vores forskning kan være med til at skabe den første metode til at diagnosticere tilstanden for de indre hårceller, hvilket har potentialet til at hjælpe os med at lave bedre individualiserede høreapparater,« siger Thomas Lunner.

Artiklen “A mechanoelectrical mechanism for detection of sound envelopes in the hearing organ” er udkommet i tidsskriftet Nature. Professor Anders Fridberger modtog i 2015 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet ”Clinical testing of a new strategy for treating hearing loss”.

Anders Fridberger
Professor
The sensory cells in the ear are amazing creatures capable of detecting sound-evoked motions smaller than a billionth of a meter. I am a researcher working to understand how this is possible, and trying to find ways of combating hearing loss. As a medical student, I started a research project in the lab of Åke Flock and Mats Ulfendahl at Karolinska Institutet. When seeing the organ of Corti through an operating microscope, I was struck by the beauty of the almost perfect spiral of glittering Hensen cells and sensory cells, whose function at the time was very poorly known. The inner ear continues to fascinate me and I still want to know how it works.