Биология

Нейробиологи из США обнаружили, что у одной из разновидностей летучих мышей — больших бурых кожанов (Eptesicus fuscus) — с возрастом слух не ухудшается, а остается таким же острым, как у молодых особей. По мнению специалистов, эти животные могут помочь в изучении того, как работает слух, и в понимании механизмов старческой тугоухости у людей.

Возрастное ослабление слуха свойственно большинству млекопитающих. Оно начинается со снижения слуховой чувствительности к высоким частотам и со временем прогрессирует, распространяясь на низкие частоты.

Хотя причины старческой потери слуха разнообразны и зависят от генетических, эпигенетических и экологических факторов, ее начало обычно связано с патологическими возрастными изменениями периферических структур слуховой системы. Предполагается, что лежащие в их основе молекулярные механизмы — результат взаимосвязанных метаболических и физиологических изменений в течение жизни, которые приводят к накоплению реактивных видов кислорода и повышают подверженность клеточной дисфункции.

Между тем многие летучие мыши, использующие эхолокацию, живут удивительно долго для млекопитающих своих размеров, и до старости полагаются на эту способность, позволяющую им ориентироваться в пространстве и добывать пищу. Однако о возрастных изменениях в слуховой системе летучих мышей известно довольно мало. Поскольку она фундаментально такая же, как у других млекопитающих, в том числе у человека, летучие мыши — хорошая модель для исследования механизмов, позволяющих поддерживать здоровый слух на протяжении всей жизни.

Вклад в изучение темы недавно внесли специалисты в области нейронаук и биологии из Университета Джонса Хопкинса и Мэрилендского университета в Колледж-Парке (США). Объектом их исследования стали большие бурые кожаны, которые в дикой природе могут доживать до 19 лет. Это довольно внушительный срок для животных весом 15-26 граммов. Например, имеющая сопоставимые размеры домовая мышь в природе обычно живет 12-18 месяцев, а в неволе — два-три года.

Ученые предположили, что Eptesicus fuscus сохраняют хорошую слуховую чувствительность даже в старости, поскольку иначе они не смогли бы выживать так долго. Чтобы проверить догадку, ученые сравнили слуховую чувствительность и оценили состояние структур слуховой системы у молодых и стареющих больших бурых кожанов.

Возраст подопытных животных, отловленных в дикой природе, определили с помощью генетического метода, в котором ДНК каждого из испытуемых сравнили с ДНК летучих мышей, возраст которых был достоверно установлен. Среди 23 больших бурых кожанов 13 оказались молодыми (возраст — от 1,2 до 5,9 года), а 10 — пожилыми (возраст — от 6,8 до 12,5 года).

Для обследования слуха животных усыпили. С помощью подкожных электродов, прикрепленных к голове подопытных, исследователи измерили напряжение электрических импульсов, которые, как известно, возникают в слуховом нерве в ответ на звуковые волны и затем передаются в мозг. В качестве стимула ученые использовали запись щелчков и тональных звуков разной частоты, издаваемых летучими мышами.

В итоге выяснилось, что молодые и пожилые особи одинаково хорошо слышали даже самые тихие звуки. Как и предполагали исследователи, слух больших бурых кожанов был наиболее чувствителен к тому диапазону частот, который они используют для эхолокации и общения с сородичами.

Также ученые установили, что даже у самых старых подопытных возрастом примерно 12 лет волосковые клетки — расположенные в улитке рецепторы слуховой системы, — как и сам этот орган, были в полном порядке. У людей гибель волосковых клеток в полости внутреннего уха часто приводит к возрастной тугоухости.

Авторы научной работы, доступной на сайте препринтов bioRxiv, полагают, что изучение «суперслуха» больших бурых кожанов позволит лучше разбираться в биологических процессах, стоящих за старческой потерей слуха у человека, и, возможно, найти способы его лечения.