Nedavni preboj v razumevanju, kako notranje uho razvrsti zvok od hrupa, je odprl nove poti tako v zvočni znanosti kot v regenerativni medicini. Raziskovalci na Riceovi univerzi so razvili nov pristop, ki uporablja obdelavo grafov signalov (GSP) za modeliranje zapletene mreže kohlee in ponuja vpogled v to, kako bi lahko naravno filtrirale zvočne informacije. To delo temelji na desetletjih raziskav o mehaniki sluha in bi lahko sčasoma privedlo do izboljšanih diagnostičnih orodij in terapevtskih strategij za težave s sluhom.
Raziskava, objavljena v *PNAS Nexus*, uvaja računalniški model, ki kohlejo ne gleda kot preprosto linearno strukturo, ampak kot dinamično, medsebojno povezano omrežje. Tradicionalne metode analize kohleje so se zanašale na klasične tehnike obdelave signalov, ki so organ obravnavali kot enotno mrežo točk. Te metode, čeprav so bile uporabne, niso uspele zajeti zapletene, neenakomerne arhitekture kohleje. Nasprotno pa je Riceova ekipa uporabila grafično obdelavo signalov, tehniko, ki je bila prvotno razvita za analizo podatkov o nepravilnih strukturah, da bi ustvarila bolj natančno predstavitev naravne spiralne oblike kohleje.
Ta premik v metodologiji je bil navdihnjen z pogovorom med Santiagom Segarrom, raziskovalcem na Rice University, in Robertom Raphaelom, bioinženirjem na isti ustanovi. Segarra je med brainstormingom predstavil Rafaelu načela GSP, kar je sprožilo idejo, ki je globoko odmevala z Raphaelom.
Melia Bonomo, nekdanja postdoktorska raziskovalka v Raphaeljevem laboratoriju, je odigrala ključno vlogo pri uresničevanju tega teoretičnega modela. Uporabila je napredne računalniške metode za simulacijo vedenja teh lasnih celic v okviru, ki temelji na grafu.
Implikacije tega odkritja presegajo osnovno znanost. Model GSP Cochlea omogoča raziskovalcem, da celoten proces zaznavanja zvoka vizualizirajo in analizirajo na celovit način. Z integracijo podatkov iz več zvočnih dražljajev v eno vizualno predstavitev, model ponuja močno orodje za preučevanje, kako človeško uho razlaga zvok. To bi lahko na koncu privedlo do razvoja bolj sofisticiranih slušnih pripomočkov ali celo umetnih kohlearnih implantatov, ki posnemajo naravne procesne sposobnosti notranjega ušesa.
Medtem pa je druga revolucionarna študija iz univerze v Tel Avivu ponudila luč upanja za posameznike, ki trpijo zaradi nepovratne izgube sluha.
Študija, ki jo je vodila prof. Karen Avraham in njeni sodelavci, je za preučevanje vedenja podpornih celic uporabila najnovejše tehnike, kot so slikanje živih tkiv in analizo enoceličnega multiomika. Odkrili so, da je bila majhna podskupina teh celic, ki so se imenovale transdiferencirajoče Deitersove celice (tDC), sposobna pretvoriti v lasne celice, kar je ključni korak pri obnovi slušne funkcije.
Identifikacija tDC je pomemben mejnik v regenerativni medicini. Medtem ko so sedanja zdravljenja za izgubo sluha še vedno v veliki meri podporna, kot so slušni aparati in kohlearni implantati, bi lahko možnost aktiviranja regenerativnih poti v kohlei revolucionirala področje. Po mnenju raziskovalne skupine lahko nadaljnje raziskovanje molekularnih in genetskih mehanizmov, ki so podlaga za ta pojav, nekega dne omogoči razvoj terapij, ki spodbujajo razširjeno regeneracijo v notranjem ušesu.
Kot kažejo obe študiji, je kohlea veliko bolj zapletena, kot je bilo prej znano. Najsi gre za napredno računalniško modeliranje ali odkrivanje regenerativnih celičnih tipov, te ugotovitve poudarjajo pomen nadaljnjih raziskav o notranjem delovanju slušnega sistema.
2 poročil
Phys.orgNeodvisenSredinapred 4 dneviRaziskovalci z Riceove univerze so razvili novo metodo za modeliranje, kako kohlea obdeluje zvok z uporabo grafične signalne obdelave (GSP), ki ponuja vpogled v to, kako notranje uho razlikuje smiselne zvoke od hrupov v ozadju. Študija, objavljena v PNAS Nexus, izpodbija tradicionalne pristope, ki se zanašajo na enotne mreže za načrtovanje kohlearskih odzivov, namesto da bi uporabili okvir na osnovi grafov, ki odraža naravno spiralno strukturo kohlee. Ta pristop omogoča natančnejšo predstavitev kompleksnih interakcij med tisoči čutnih celic v notranjem ušesu. S simulacijo vedenja kohlearskih lasnih celic v tridimenzionalnem modelu želi ekipa izboljšati razumevanje izgube sluha, povezane z starostjo, in potencialno voditi k boljšim pomožnim tehnologijam za prizadete.
Ocena pristranskosti (Sredina): Članek predstavlja znanstvene raziskave brez političnih implikacij in se osredotoča na medicinsko znanost in tehnološki napredek, brez ideoloških nagibov ali partizanskega oblikovanja.
Phys.orgNeodvisenSredinapred 4 dnevi Redke celice v notranjem ušesu kažejo na regeneracijsko zdravljenje sluhaRaziskovalci z univerze v Tel Avivu so odkrili edinstven biološki mehanizem, ki bi lahko omogočil regeneracijo senzornih lasnih celic v človeškem notranjem ušesu, ki so običajno nepovratno poškodovane. Ta preboj vključuje identifikacijo redkih podpornih celic, ki se lahko pretvorijo v lasne celice z zaviranjem Notchove signalne poti, proces, za katerega se je prej mislilo, da je nemogoče pri ljudeh. Študija je uporabila slikanje živih tkiv in single-cell multi-omics tehnike za odkrivanje teh transdiferencirajočih Deitersovih celic (tDC), ki imajo posebne genetske in epigenetske lastnosti, ki jim omogočajo, da se pretvorijo v lasne celice. Te ugotovitve kažejo na nove poti za razvoj zdravljenja izgube sluha z aktiviranjem regeneracijskih sposobnosti v drugih celicah z genskimi in epigenetskimi posegi.
Ocena pristranskosti (Sredina): Članek obravnava znanstvene raziskave, povezane z medicinskimi dosežki pri zdravljenju izgube sluha. V vsebini ni nobenih znakov politične pristranskosti, oblikovanja ali ideološkega nagibanja. Osredotočen je izključno na znanstveno odkritje in njegove morebitne posledice za zdravljenje.
★
Ohranimo novice poštene.
ObjectiveNews financirajo bralci in je brez oglasov – pristranskost vam pokažemo, ne skrijemo. Podprite neodvisno novinarstvo za 5 €/mesec.
Postani podpornik
United Kingdom
