Koklear tonotopide frekans dağılımının yeniden organizasyonu
Re-organisation of frequency discrimination in the cochlear tonotopy
Yazar: ERDOĞAN BULUT
Danışman: DOÇ. DR. ZAHRA POLAT
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Odyoloji ve Konuşma Bozuklukları Ana Bilim Dalı / Odyoloji ve Konuşma Bozuklukları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Kulak Burun ve Boğaz = Otorhinolaryngology (Ear-Nose-Throat)
Dizin: Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Frekans = Frequency ; Frekans algılama = Frequency detection ; Glutamat = Glutamates ; Kobaylar = Guinea pigs ; Koklea = Cochlea ; Koklea hastalıkları = Cochlear diseases ; Kulak hastalıkları = Ear diseases ; Reseptörler = Receptors ; İç kulak = Ear-inner

Özet:
Frekans seçiciliği iç kulağın fonksiyonel bir özelliğidir ve bu özellik işitme araştırmalarının başlamasından itibaren tam olarak çözülememiştir. Frekans seçiciliği von Bekesy tarafından önerilen yayılan dalga hareketine bağlı olarak oluşan pasif kohlear mekanikler ve Dallos'un önerdiği dış tüylü hücreler ile değerlendirilen aktif süreçlerin bir kombinasyonu olarak tanımlanmıştır. Psikoakustik frekans seçiciliği de kohlea boyunca çözünürlüğün mekanik olarak yayılan dalga hareketine göre anlamlı derecede daha keskin olmasıdır. Çalışmamızda frekans seçiciliğinin önemli bir ürünü olan kohlear tonotopide frekans dağılımının yeniden organizasyonu elektrofizyolojik, ultrastrukturel ve moleküler düzeyde değerlendirilmiştir.

Çalışmamızda elektrofizyolojik testler sonunda işitmesi normal olarak değerlendirilen, auropalpebral refleksli 30 adet kobay (60 kulak) biri kontrol, ikisi çalışma grubu olmak üzere randomize olarak 3 gruba ayrıldı. Kobaylarda tüm işlemler genel anestezi altında gerçekleştirildi. 1 ve 8 kHz frekanslarında 110 dB HL şiddetinde ses uyaranı 10 dakika boyunca sürekli verilerek akustik travma oluşturuldu. Frekansa özgü işitme kaybı, Distortion Product Otoakustik Emisyon (DPOAE) ve İşitsel Beyinsapı Cevabı (ABR) testleri ile incelendi. Ultrastruktürel değerlendirme için temporal kemikler disseke edildi ve dış tüylü hücre (DTH) stereosilya morfolojisi değerlendirildi. Disseke edilen temporal kemiklerde kohlea homojenize edildi, segmenter olarak Glu2/3 reseptörlerinin gen ekspresyonun incelenmesi yapıldı.

Elektrofizyolojik testler sonucunda saf ses akustik travma 1 ve 8 kHz'de frekansa özgü olarak gerçekleştiği tespit edildi. Elektrofizyolojik yanıtların aksine ultrastruktürel değerlendirmelerde akustik travma sonrası farklı segmenter bölgelerde DTH dejenerasyonu gözlendi. Moleküler analizlerde ise kohleanın tonotopik eksenin aksine belli bir segmenter bölgede Glu2/3 reseptörlerinin artış göstermediği, farklı segmenter bölgelerde Glu2/3 reseptörlerinin artışın gözlendiği heterojen bir dağılım gözlenmiştir.

Çalışmamızda sesin kohlear çözümlemesinde baziler membran hareketliliğinin sekonder olarak rol oynadığı ve dış tüylü hücre elektromotilitesinin primer önem taşıdığını düşünmekteyiz. Bu nedenle, yeni bulgular ışığında kohlear tonotopik harita yeniden düzenlenmelidir.

Abstract:
Frequency selectivity is a functional feature of the inner ear and this feature has not been fully resolved since the beginning of hearing studies. Frequency selectivity is defined as a combination of passive cochlear mechanics due to travelling wave motion proposed by von Bekesy and active processes evaluated by outer hair cells proposed by Dallos. Psychoacoustic frequency selectivity is that resolution is sharper than mechanically travelling wave motion along the cochlea. In our study, reorganization of the frequency distribution in cochlear tonotopic which an important product/output of frequency selectivity was evaluated at electrophysiological, ultrastructural and molecular level.
Following electrophysiological tests, 30 guinea pigs (60 ears) with auropalpebral reflexes were randomly assigned to three groups, one control group and two study groups. In the guinea pigs, all procedures were performed under general anesthesia. At 1 and 8 kHz frequencies, an acoustic trauma was generated by giving a sound stimulus of 110 dB HL for 10 minutes. Frequency specific hearing loss was assessed by Distortion Product Otoacoustic Emission (DPOAE) and Auditory Brainstem Response (ABR) tests. For ultrastructural evaluation, temporal bones were dissected and stereocilia morphology of outer hair cells (DTH) was evaluated. In the dissected temporal bones, the cochlea was homogenized and the gene expression of Glu2 / 3 receptors was examined as a segment.
As a result of electrophysiological tests pure tone acoustic trauma was performed at frequencies of 1 and 8 kHz. In ultrastructural evaluations and molecular analyzes, a heterogeneous distribution was observed in which OHC degeneration in certain segmental regions was not observed after acoustic trauma Glu2 / 3 receptors did not increase, and DTH degeneration and Glu2 / 3 receptors increased in different segmental regions due to wave propagation along the tonotopic axis of the cochlea.
In our study, we suggest that basilar membrane movements play secondary role whereas outer hair cell electromotility provides primary mechanism in the cochlear analysis of sound. Thus, tonotopic map of cochlea should be reorganized in the light of these new findings.