Слуховая адаптация и утомление

Длительное или интенсивное звуковое воздействие со временем изменяет чувствительность слуховой системы. Слуховая адаптация — это снижение воспринимаемой величины или нейронного ответа на продолжающийся звук, в то время как слуховое утомление — это снижение чувствительности, которое сохраняется после прекращения звука, классически проявляющееся как временное смещение порога слышимости. Эта тема охватывает данные зависящие от времени изменения, методы их измерения и их связь с шумовым воздействием и восстановлением.

Definition

Слуховая адаптация — это снижение реакции или воспринимаемой громкости на постоянный, неизменяющийся звук, а слуховое утомление — это временное снижение слуховой чувствительности, которое возникает после воздействия звука и восстанавливается со временем.

Scope

Тема охватывает пери-стимуляторную адаптацию, пост-стимуляторное утомление и временное смещение порога слышимости, восстановление после звукового воздействия, а также различие между обратимыми изменениями и необратимым повреждением. Это справочный и образовательный материал по слуховому восприятию и физиологии, а не клиническое руководство или рекомендации по охране труда.

Core questions

• Как изменяется реакция на постоянный звук, пока он продолжается?
• Насколько снижается чувствительность после воздействия, и как она восстанавливается?
• Что отличает временное смещение порога слышимости от необратимой потери?
• Могут ли воздействия, которые оставляют пороги слышимости нетронутыми, все же влиять на слуховую систему?

Key concepts

• Пери-стимуляторная (сенсорная) адаптация
• Пост-стимуляторное утомление
• Временное смещение порога слышимости
• Постоянное смещение порога слышимости
• Динамика восстановления
• Адаптация громкости
• Кохлеарная синаптопатия (скрытая потеря слуха)

Key theories

Временное смещение порога слышимости и его восстановление

Воздействие интенсивного звука вызывает временное повышение порога слышимости, которое восстанавливается в течение минут или часов; величина и динамика смещения характеризуют слуховое утомление и были описаны в классических психофизических работах.

Кохлеарная синаптопатия после обратимого смещения порога слышимости

Данные исследований на животных показывают, что шум, вызывающий лишь временное смещение порога слышимости, тем не менее может приводить к необратимой потере синапсов между волосковыми клетками и волокнами слухового нерва, что предполагает, что восстановленные пороги не гарантируют целостности системы.

Mechanisms

Во время воздействия постоянного звука частота импульсации слухового нерва снижается от начального пика до более низкого стабильного уровня, а воспринимаемая громкость может ослабевать, что отражает адаптацию в передаче от волосковых клеток к нерву и центральной обработке. Интенсивное воздействие дополнительно утомляет улитку, вызывая временное смещение порога слышимости, которое восстанавливается по мере возвращения метаболических и механических процессов к исходному уровню. При сильном или длительном воздействии изменение становится постоянным из-за потери волосковых клеток; экспериментальные работы также показывают, что воздействия, после которых пороги слышимости, казалось бы, восстановились, все еще могут вызывать необратимую потерю синапсов слухового нерва, процесс, называемый кохлеарной синаптопатией.

Clinical relevance

Слуховое утомление лежит в основе временной приглушенности или звона в ушах, которые многие люди замечают после громких событий, а различие между обратимыми сдвигами и необратимым повреждением является центральным для понимания потери слуха, связанной с шумом. Открытие того, что восстановленные пороги могут маскировать скрытую синаптическую потерю, является активной областью исследований, имеющей отношение к интерпретации нормальных аудиограмм у людей с жалобами на слух. Этот материал является описательным и образовательным и не является основанием для индивидуальной диагностики, установления пределов воздействия или лечения.

Evidence & guidelines

Слуховое утомление и адаптация были систематически охарактеризованы Худом (Hood, 1950), а перцептивные феномены обобщены в стандартных текстах, таких как Мур (Moore, 2012). Доказательства того, что временные смещения порога слышимости могут сопровождаться необратимым повреждением кохлеарного нерва, получены в контролируемых исследованиях на животных Куджавой и Либерманом (Kujawa and Liberman, 2009) и рассмотрены Либерманом и Куджавой (Liberman and Kujawa, 2017); последствия для человека остаются предметом исследования.

History

Психофизика середины XX века, в частности монография Худа 1950 года, установила методы измерения слуховой адаптации и временного смещения порога слышимости и различила обратимое утомление от необратимой потери. Исследования последующих десятилетий связали смещения порога слышимости с физиологией улитки, а демонстрация Куджавой и Либерманом в 2009 году потери синапсов после обратимых смещений изменила понимание того, что влечет за собой «временное» шумовое повреждение.

Debates

Оставляет ли шум, вызывающий только временное смещение порога слышимости, ухо неповрежденным?

Данные исследований на животных показывают, что воздействия, после которых пороги слышимости восстанавливаются до нормы, все еще могут вызывать необратимую потерю синапсов слухового нерва, но степень и перцептивные последствия такой скрытой потери слуха у человека остаются неопределенными и обсуждаемыми.

Key figures

• John Douglas Hood
• Sharon Kujawa
• M. Charles Liberman
• Hallowell Davis

Seminal works

• hood-1950
• kujawa-liberman-2009
• liberman-kujawa-2017

Frequently asked questions

В чем разница между слуховой адаптацией и слуховым утомлением?

Адаптация — это снижение реакции или громкости, пока звук все еще воспроизводится, и она быстро обращается вспять, как только звук изменяется. Утомление — это снижение чувствительности, которое сохраняется после прекращения звука, классически измеряемое как временное смещение порога слышимости, которое восстанавливается со временем.

Является ли временное смещение порога слышимости безвредным, потому что слух возвращается к норме?

Восстановление порогов слышимости до нормы показывает, что слуховая чувствительность вернулась, но экспериментальные данные указывают на то, что некоторые воздействия, вызывающие только временные смещения, все еще могут приводить к необратимой потере синапсов слухового нерва. Влияет ли это на слух человека и каким образом, является активным вопросом исследований, поэтому восстановленная аудиограмма сама по себе не доказывает, что ухо не затронуто.