پزشکی بالینی

محققان در مطالعاتشان به راز چگونگی شنود نجواها توسط انسان‌ها و دیگر پستانداران پی بردند. دانشمندان به طور کامل نمی‌دانند که انسان‌ها چگونه صداهای ضعیف را شناسایی می‌کنند زیرا این صداها باید در نویز پس‌زمینه‌ای که خود گوش تولید می‌کنند، غرق شوند. تیمی از محققان دانشگاه کالیفرنیا سرنخ‌هایی را در خصوص این فرایند بدست آورده‌اند که چگونگی امکان شنود افتادن یک سنجاق یا درک یک صحبت نجواگونه را توضیح می‌دهد. این دانشمندان با استفاده از سلول‌های موی گرفته‌شده از قورباغه‌ها و مطالعه آن‌ها در شیشه‌های آزمایشگاهی، به نتایج فوق دست یافته‌اند. تیم حاضر از یک میکروسکوپ نوری و یک دوربین با سرعت بالا استفاده کرد. آن‌ها از این ابزار برای درک این نکته که چگونه رابطه بین سیگنال‌های حاصل از اصوات ضعیف و خوشه‌های موی گوش قورباغه‌ها متفاوت از رابطه بین سیگنال‌های صداهای بلندتر و خوشه‌های مو است، بهره بردند.
محققان این حوزه از پیش می‌دانستند که سلول‌های مو با سیگنال‌های صدای قوی همگام می‌شوند. آنها در فاز با صداهای ورودی نوسان می‌کنند و هر چه قدر صدا بلندتر باشد، درجه این همزمانی و همگامی بیشتر است. اما تیم تحقیقاتی دریافت که در حالت نرم‌ترین صداها، سلول‌ها به طور متناوبی همزمانی را در فرایندی به نام "لغزش فاز" (phase slip) از دست می‌دهند و دوباره آن را به دست می‌آورند. در واقع، این لغزش‌هاست که به سلول‌ها اجازه کشف ضعیف‌ترین صداها را از خلال سر و صدای محیط می‌دهند.
اما چرا دانشمندان از سلول‌های موی قورباغه‌ها به جای سلول‌های موی انسان یا دیگر پستانداران استفاده کردند؟ آن‌ها باید سلول‌های مو را برای انجام تحقیقات و دریافت اندازه‌گیری‌های دقیق بشکافند اما به خود سیستم آن‌ها آسیبی نرسانند. سلول‌های قورباغه ارگان‌های بسیار محکم اما سلول‌های پستانداران بسیار شکستنی‌تر هستند. در انسان‌ها و سایر پستانداران، سیستم پردازش صدا در درون حلزون گوش قرار دارد. این حفره مارپیچی شکل واقع در گوش درونی، حاوی سلول‌های موی شناور در مایع است.
هزاران سلول ریز موی گوش ارتعاشات امواج صوتی ورودی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که مغر آن‌ها را پردازش می‌کند. ارتعاشات صوتی با دیگر ارتعاشات ناشی از دما در گوش درونی رقابت می‌کنند. قورباغه‌ها فاقد حلزون هستند و به جای آن ارگانی به نام sacculus وظایف این عضو را انجام می‌دهد، این اندام نیز دارای سلول‌های مو است. با این حال، سیستم شنوایی قورباغه‌ها به سیستم شنوایی پستانداران شباهت دارد و به همان اندازه هم به صداهای ضعیف حساس است.
علی رغم قوی بودن، سلول‌های موی قورباغه‌ها را نمی‌توان در درون گوش مطالعه کرد و تکنیک‌های کنونی امکان تصویربرداری از این سلول‌ها را با دقت لازم نمی‌دهد. بنابراین تیم تحقیقاتی از خوشه‌های سلول‌های مو در یک ظرف استفاده کردند که به یک اسلاید شیشه‌ای میکروسکوپی اصلاح شده شباهت داشت. به این دلیل که محققان موها را از قورباغه‌ها جدا کرده بودند، نتوانستند از اصوات برای تحریک آن‌ها استفاده کنند. آن‌ها با استفاده از فیبرهای شیشه‌ای ارتجاع‌پذیر که به نوک‌های خوشه‌های مو متصل بودند، محرک مکانیکی را اعمال کردند. این فیبرها به ماشینی متصل بودند که ارتعاشات لازم را خلق می‌کرد.
دانشمندان از سلول‌های مو بر روی میکروسکوپ نوری تصویربرداری کردند و حرکات آن‌ها را با یک دوربین سرعت بالا ضبط کردند. این تصاویر نشان دادند که لغزش‌های فازی نزدیک ناحیه دارای بی‌ثباتی پویا موسوم به شکافگاه (bifurcation) رخ دادند. شکافگاه‌ها نقاطی هستند که در آن‌ها رفتار سیستم تغییر می‌کند. در این حالت رفتار از همزمانی بین سلول‌های مو و اصوات قوی تغییر کرد.
تیم تحقیقاتی دریافت که رخداد لغزش‌های فازی به قوی‌بودن یا بزرگی سیگنال بستگی دارد و نرخ لغزش فازی با افزایش بزرگی سیگنال کاهش می‌یابد. با این حال، این محققان هیچ سطح محرک تعریف شده‌ای را که پایین‌تر از آن همزمانی کامل بین محرک و ارتعاشات سلول‌های مو جای خود را به لغزش فازی دهند، نیافتند. میزان لغزش فازی با افزایش دامنه کاهش می‌یابد اما هیچ آستانه‌ای وجود ندارد. نتایج این تحقیق فرصت‌هایی را برای مطالعات بیشتر در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد. جزئیات این مطالعه در Physical Review Letters انتشار یافته است. 

نتایج یک مطالعه نشان می دهد که با مصرف آسپیرین می توان رشد و نمو نوعی تومور عصب شنوایی گوش موسوم به «شوانوما »را متوقف کرد. این تومور که برخی اوقات کشنده است معمولا موجب کاهش شنوایی و وزوز گوش می شود. تا کنون هیچ درمانی دارویی مورد تایید سازمان نظارت بر غذا و داروی آمریکا (اف.دی.ای ) برای درمان این نوع تومورها ارایه نشده است. گزینه های فعلی برای کنترل رشد و نمو این تومور که شامل جراحی و یا پرتو درمانی هستند که هر دو با عوارض بالقوه جدی همراه هستند.
در این مطالعه محققان با استفاده از تصویربرداری به روش ام.آر.آی، بیش از 600 بیمار مبتلا به مشکلات تومور شوانوما را مورد بررسی قرار دادند. محققان متوجه شدند که مصرف آسپیرین ، رشد و نمو تومور را متوقف می کند و این امکان را به پزشکان می دهد که با استفاده از داروهای ضد التهاب به درمان این تومورهای داخل مغزی امیدوارتر شوند. دکتر استانکوویچ از موسسه ماساچوست در این مورد گفت : نتایج این مطالعه نقش بالقوه درمانی آسپیرین در مهار رشد این تومور را نشان می دهد و همچنین نشان دهنده آن است که می توان از آسپیرین ، به عنوان روشی درمانی برای تومورهای عصبی گوش استفاده کرد. این مطالعه در نشریه Otology and Neurotology منتشر شده است.

دانشمندان در حال پرورش گوش‌هاي پروتز با استفاده از سلول‌هاي انسان براي سربازان كهنه‌كار و آسيب‌ديده در جنگ‌ها هستند. يك گوش سازگار توليد شده از سلولهاي خود فرد مي‌تواند پيشرفت بسيار عظيمي براي اصلاح گوشهاي پروتزي گذشته محسوب شود كه شكل كامل يك گوش عادي را نداشته‌اند. اين محققان در 20 سال گذشته به كار براي پرورش گوش مشغول بوده‌اند اما نتوانسته‌اند بر موانع موجود در ساخت نمونه كاربردي آن فائق آيند.
اكنون محققان آزمايشگاه مهندسي بافت بيمارستان عمومي ماساچوست در بوستون بر اين باورند كه موفق به شناسايي يك راه حل شده‌اند. آنها با استفاده از يك نمونه رايانه‌اي از گوش سالم بيمار، يك چارچوب تبتانيومي پوشيده شده در كلاژن ساخته‌اند كه يك پروتئين طبيعي عامل كشساني و استحكام پوست است. اين محققان يك برش از غضروف را از داخل بيني يا بين دنده‌ها برداشته و داخل چارچوب اوليه را با اين سلولها پر كردند. اين تركيب براي دو هفته در ظرف آزمايشگاهي باقي مي‌ماند تا غضروف بيشتري توليد شود. هنگامي كه محصول نهايي آماده شد، يك تكه پوست از بدن بيمار برداشته شده و پس از پوشش دادن غضروف با آن در جاي سابق گوش قرار داده مي‌شود.
به گزارش ایسنا، دانشمندان براي 20 هفته اين گوشهاي آزمايشگاهي را بر روي گوسفند آزمايش كرده و نشان دادند كه مي‌توان از آن بصورت موفق و دائمي استفاده كرد. آنها همچنين توانسته‌اند گوشهاي انساني با صحت آناتوميكي را از سلولها پرورش دهند. اين مدلها در موشهاي آزمايشگاهي نيز كاشته شد تا تحقيقات بيشتري بر روي آن صورت گيرد؛ اما بر روي گوش‌ انساني انجام نشده است. محققان درصددند پس از توليد اين گوش در آزمايشگاه،آن را بر روي انسان آزمايش كنند. دانشمندان پس از آن به دنبال دريافت تائيديه از سوي سازمان غذا و داروي آمريكا براي كاشت اين گوشها بر روي بيماران در ظرف يك سال آينده خواهند بود.