Хронический стресс искажает слуховое восприятие у мышей

Современные исследования показывают, что стресс оказывает значительное влияние на работу нервной системы, включая сенсорную обработку. Хотя связь между хроническим стрессом и когнитивными нарушениями хорошо изучена, влияние стресса на слуховую систему остается менее понятным. Нарушения слуховой обработки могут привести к изменениям восприятия звуков и развитию таких состояний, как тиннитус (звон в ушах) и гиперакузия (повышенная чувствительность к звукам средней громкости).

Коллектив ученых из университета имени Бен-Гуриона продемонстрировал, как хронический стресс влияет на слуховую кору, изменяя активность нейронов и искажая восприятие звуков. Это важно для понимания механизмов стресса, а также может помочь в разработке стратегий, предотвращающих его негативное воздействие на слух.

Для изучения воздействия стресса на слуховую систему исследователи подвергали мышей повторяющимся стрессовым воздействиям — их движения ограничивали, помещая животных в пластиковую пробирку с отверстиями для вентиляции.

 

Credit:
PLoS Biology, 2025. DOI: 10.1371/journal.pbio.3003012 | CC BY

После нескольких дней таких процедур регистрировали активность нейронов слуховой коры. Полученные данные показали, что у подвергшихся стрессу мышей спонтанная активность нейронов значительно увеличивалась, что свидетельствует об общей гиперактивности слуховой коры. При этом пирамидальные нейроны и парвальбумин-экспрессирующие (PV) клетки демонстрировали ослабленную реакцию на звуковые стимулы, в то время как соматостатин-экспрессирующие (SST) клетки, напротив, отвечали на звуки более интенсивно. Эти две популяции клеток служат ключевыми тормозными нейронами, регулирующими корковую активность, в том числе слуховой коры.

Для уточнения роли отдельных популяций нейронов в измененной слуховой обработке ученые применили оптогенетический метод. Они активировали и подавляли работу PV- и SST-клеток, чтобы выяснить, как их активность влияет на восприятие звука. Эксперименты показали, что снижение активности PV-клеток ослабляет подавление фона в слуховой коре, а чрезмерное возбуждение SST-клеток может способствовать нарушению слухового восприятия. Иными словами, стресс приводит к дисбалансу между тормозными и возбуждающими процессами в слуховой коре.

Чтобы оценить, как изменения в нейронной активности отражаются на слуховом восприятии, ученые провели поведенческие тесты. Мышей обучили различать звуки разной громкости, после чего сравнили их реакции до и после воздействия стресса. Оказалось, что подвергшиеся стрессу животные хуже различали звуки по громкости, что свидетельствует о нарушении центральной обработки звуковой информации. Эти изменения происходили без повреждения периферического слухового аппарата, указывая, что стресс влиял именно на корковые механизмы слухового восприятия.

Полученные данные демонстрируют, что повторяющийся стресс вызывает значительные изменения в слуховой коре, нарушая баланс между возбуждающей и тормозной активностью нейронов. Эти изменения ведут к ухудшению восприятия громкости.

Хронический стресс приводит не только к нарушениям психоэмоционального фона, но и ухудшает восприятие нейтральных сенсорных стимулов. Исследование подчеркивает важность изучения воздействия стресса на системы восприятия и может способствовать разработке новых подходов к лечению слуховых нарушений, вызванных хроническим стрессом.

Мыши избегают сородичей, если в их мозге разрушается внеклеточный матрикс