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Sonno e Tinnitus: Uno Studio sui Furetti

La ricerca esplora il legame tra disturbi del sonno e acufene nei furetti.

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Indice

Il sonno è un momento in cui i nostri cervelli diventano meno consapevoli del mondo esterno, ma restano attivi. Durante il sonno, succedono molte cose nel cervello, alcune normali e altre che potrebbero indicare un problema. Per esempio, alcune persone sentono un ronzio nelle orecchie, noto come acufene, che può essere collegato a problemi nel cervello. Anche se i sogni durante il sonno possono includere sensazioni strane e immaginarie, l'acufene è spesso considerato un problema che richiede attenzione. L'acufene colpisce molte persone, portando a sentimenti di tristezza, ansia e problemi di sonno. Sfortunatamente, al momento non esiste una cura per l'acufene.

La ricerca mostra che l'acufene è legato a cambiamenti in aree del cervello, sia quelle direttamente coinvolte nell'udito che altre che non lo sono. L'attività in queste aree può cambiare significativamente tra quando una persona è sveglia e quando dorme. È stato suggerito che la sovrapposizione nell'attività cerebrale legata all'acufene e quella che si verifica durante il sonno potrebbe causare qualche interferenza nel modo in cui il cervello opera in questi momenti. Se l'attività collegata all'acufene continua mentre una persona dorme, potrebbe portare a interruzioni nei modelli di sonno, simile a ciò che si osserva nell'insonnia o in altre perturbazioni del sonno.

Obiettivi dello Studio

L'obiettivo di questo studio era creare un nuovo modello animale per comprendere meglio l'acufene e il rapporto tra sonno e acufene. Sono stati scelti i furetti come modello animale per la loro lunga vita, che consente studi su un periodo più lungo, e per le loro capacità uditive maggiormente simili a quelle umane rispetto ad altri comuni animali da laboratorio.

Lo studio ha monitorato i segni comportamentali di acufene e problemi uditivi nei furetti per sei mesi dopo l'esposizione a rumori forti. Ha anche misurato i loro schemi di sonno e l'attività cerebrale durante diversi stati di vigilanza. Le osservazioni hanno suggerito differenze in quanto gravemente l'acufene e la perdita dell'udito hanno influito su diversi furetti. Quelli che hanno sviluppato acufene hanno mostrato anche segni di sonno disturbato, indicando una possibile connessione tra acufene indotto da rumore e problemi di sonno. Inoltre, è stato riscontrato che l'attività cerebrale associata all'acufene era ridotta durante il sonno, suggerendo che il sonno potrebbe fornire un sollievo temporaneo dai sintomi dell'acufene.

Metodi Usati nello Studio

Modello Animale e Alloggio

Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con le normative etiche per la ricerca animale. Sono stati utilizzati sette furetti femmina in questo studio, poiché le femmine sono spesso preferite per tali studi grazie a dimensioni cerebrali costanti e procedure chirurgiche più semplici.

I furetti erano alloggiati in gruppi e avevano libero accesso a cibo e acqua, eccetto durante specifici test comportamentali, dove l'acqua veniva data come ricompensa. Vivevano in cicli controllati di luce e buio per imitare condizioni naturali.

Procedure Chirurgiche

Prima di iniziare lo studio, alcuni furetti hanno subito procedure chirurgiche per impiantare elettrodi nei loro cervelli per monitorare l'attività cerebrale durante il sonno e la vigilanza. Il processo chirurgico è stato eseguito in anestesia, e sono state adottate misure accurate per garantire la sicurezza e il recupero degli animali.

Esposizione al Rumore

Per indurre l'acufene, i furetti sono stati esposti a suoni forti per due ore. Il rumore era centrato su una frequenza spesso collegata all'acufene. Questa esposizione seguiva pratiche standard basate su precedenti modelli utilizzati nella ricerca ed è stata effettuata mentre gli animali erano in anestesia.

Misurazione dell'udito e Risposte Comportamentali

Dopo l'esposizione al rumore, i furetti sono stati testati per la loro capacità di udire e rilevare pause nei suoni. Hanno svolto compiti specifici che misuravano quanto bene potevano identificare pause silenziose in suoni continui. Le loro prestazioni sono state monitorate nel tempo per vedere come cambiavano dopo l'esposizione al rumore.

Oltre ai test comportamentali, sono state valutate le risposte uditive del tronco encefalico (ABR). Gli ABR aiutano a determinare quanto bene sta funzionando il sistema uditivo misurando le risposte nel cervello ai suoni.

Monitoraggio dei Modelli di Sonno

Lo studio ha comportato registrazioni continue dell'attività cerebrale durante il sonno e la veglia. Sono stati classificati più stati di attività cerebrale, tra cui vigilanza, sonno leggero e sonno profondo. Questo ha permesso ai ricercatori di monitorare come i modelli di sonno cambiavano nel tempo in relazione allo sviluppo dell'acufene e alla perdita dell'udito.

Analisi dei Dati

I dati provenienti da test comportamentali, ABR e monitoraggio del sonno sono stati analizzati per trovare schemi e relazioni tra acufene, perdita dell'udito e qualità del sonno.

Risultati

Imperfezioni Comportamentali

Lo studio ha trovato che i furetti sviluppavano imperfezioni comportamentali a lungo termine indicative di acufene dopo l'esposizione a rumori forti. La loro capacità di rilevare pause silenziose nei suoni diminuiva nel tempo, mostrando che stavano avendo difficoltà con l'elaborazione uditiva. I cambiamenti erano particolarmente evidenti quando si valutava quante risposte corrette gli animali davano nei compiti di rilevamento delle pause.

È interessante notare che, mentre i furetti mostrano difficoltà con il rilevamento delle pause, la loro capacità di identificare suoni continui è migliorata in alcuni casi. Questo indica una possibile confusione nel modo in cui percepivano i suoni dopo aver sviluppato l'acufene.

Test Uditivi

Le risposte del tronco encefalico erano anch'esse influenzate dall'esposizione al rumore. C'è stata un'aumento significativo delle soglie necessarie per elicitarne una risposta nei furetti dopo l'esposizione a rumori forti. Questo suggerisce che la loro sensibilità uditiva è peggiorata col passare del tempo. Maggiore erano i sintomi dell'acufene, maggiori erano gli impatti sull'udito.

Cambiamenti nel Sonno

I modelli di sonno dei furetti sono stati monitorati anche durante lo studio. Inizialmente, dopo l'esposizione al rumore, il tempo trascorso svegliato aumentava in molti furetti, indicando disturbi nel sonno. Anche il numero di episodi in cui i furetti si svegliavano durante la notte aumentava.

Col passare del tempo, emergevano schemi diversi. Alcuni furetti mostravano un aumento degli episodi di sonno, mentre altri mostravano una diminuzione. I furetti con sintomi di acufene più pronunciati sperimentavano le interruzioni di sonno più significative, mentre quelli con perdita dell'udito più grave ma meno evidenza di acufene presentavano modelli di sonno più stabili.

Attività Neurale Durante il Sonno

L'ultima parte dello studio si è concentrata sull'analisi dell'attività neurale nei cervelli dei furetti durante il sonno. Stimoli uditivi venivano presentati agli animali mentre si effettuavano registrazioni per vedere come i loro cervelli rispondevano in diversi stati di vigilanza e sonno. I risultati mostrano che quando gli animali erano svegli, i loro cervelli avevano risposte elevate ai suoni. Tuttavia, queste risposte erano meno intense durante il sonno.

Questo suggerisce che il sonno potrebbe offrire un sollievo temporaneo dall'attività cerebrale accentuata associata all'acufene. Questa scoperta potrebbe essere importante per capire come il sonno possa funzionare come uno strumento per gestire o alleviare i sintomi dell'acufene.

Implicazioni dei Risultati

Questo studio fornisce una nuova prospettiva sulla connessione tra sonno e acufene. Il modello del furetto si è rivelato un modo utile per osservare gli effetti a lungo termine dell'esposizione al rumore su udito e disturbi del sonno. I risultati indicano che c'è una relazione complessa tra la presenza di acufene e come il sonno viene influenzato.

I risultati suggeriscono che mentre l'acufene potrebbe disturbare il sonno, gli stati di sonno possono anche fornire un sollievo temporaneo dall'attività cerebrale dirompente legata all'acufene. Questo apre nuove strade per future ricerche, in particolare nel determinare come le strategie di sonno potrebbero essere utilizzate per aiutare chi soffre di acufene e condizioni correlate.

In generale, lo studio illustra l'importanza del sonno nel contesto della salute uditiva e fornisce spunti preziosi che potrebbero informare approcci terapeutici per l'acufene. Ulteriori ricerche utilizzando questo modello potrebbero aiutare a esplorare nuove opzioni terapeutiche che potrebbero mitigare gli effetti dell'acufene e migliorare la qualità della vita per coloro che ne sono colpiti.

Conclusione

Lo studio ha sviluppato con successo un modello di furetto per indagare l'acufene, portando a una comprensione di come l'esposizione al rumore impatti l'udito, il comportamento e il sonno. Ha evidenziato le complesse interazioni tra acufene e sonno, rivelando che i cambiamenti nel sonno potrebbero detenere potenziale per gestire i sintomi dell'acufene. Avanzando la nostra conoscenza in questo campo, la ricerca getta le basi per sviluppare strategie efficaci per aiutare le persone che affrontano l'acufene e le sfide ad esso associate.

Fonte originale

Titolo: Cortical evoked activity is modulated by the sleep state in a ferret model of tinnitus. A case study.

Estratto: Subjective tinnitus is a phantom auditory perception in the absence of an actual acoustic stimulus. It affects 15% of the global population and can be associated with disturbed sleep, poor mental health and quality of life. To date, there is no effective treatment for tinnitus. We used adult ferrets exposed to mild noise trauma as an animal model of tinnitus. We assessed the phantom percept using two operant paradigms sensitive to tinnitus, silent gap detection and silence detection, before and up to six months after the mild acoustic trauma. The integrity of the auditory brainstem was assessed over the same period using auditory brainstem response recordings. Following noise overexposure, ferrets developed lasting, frequency-specific impairments in operant behaviour and evoked brainstem activity. To explore the interaction between sleep and tinnitus, in addition to tracking the behavioural markers of noise-induced tinnitus and hearing impairment after noise overexposure, we evaluated sleep-wake architecture and spontaneous and auditory-evoked EEG activity across vigilance states. Behavioural performance and auditory-evoked activity measurements after noise overexposure suggested distinct degrees of tinnitus and hearing impairment between individuals. Animals that developed signs of tinnitus consistently developed sleep impairments, suggesting a link between the emergence of noise-induced tinnitus and sleep disruption. However, neural markers of tinnitus were reduced during sleep, suggesting that sleep may transiently mitigate tinnitus. These results reveal the importance of sleep-wake states in tinnitus and suggest that understanding the neurophysiological link between sleep and tinnitus may provide a new angle for research into the causes of phantom percepts and inform future treatments.

Autori: Victoria M Bajo, L. Milinski, F. R. Nodal, M. K. J. Emmerson, A. J. King, V. V. Vyazovskiy

Ultimo aggiornamento: 2024-05-14 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.12.593782

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.12.593782.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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