本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
僅僅一次暴露於響亮但非震耳欲聾的噪音中，就可能足以加速對聽覺系統中神經的不可修復的損害。這是一項新的研究得出的結論，這項研究可能有助於解釋為什麼許多人，特別是隨著年齡的增長，難以從任何足球比賽或家庭式餐廳用餐時必不可少的背景噪音牆中分辨出對話。
過去五年來對動物的研究——現在一些證據來自人類研究——開始顛覆關於聽力損失的傳統觀念。以前人們認為，暴露於一場下午體育賽事的喧囂聲音的負面影響，可能只不過是讓您感覺耳朵裡塞滿了棉花一會兒，但之後聽力或多或少會恢復正常。
只有多年，甚至幾十年地侵襲內耳的敏感隱窩，才足以殺死充滿液體的腔體中的微小毛細胞，聲音波動的振動在那裡轉化為電訊號，以便在大腦內部進行處理。人們認為，只有當毛細胞消失後，您在日常喧囂的嘈雜聲中清晰聽力的能力才會下降。（當然，即使在短時間內不受保護地站在噴氣發動機旁邊，也會立即去除毛細胞。）
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關於響亮的聲音會發生什麼的教科書描述，可能完全不足以描述美國數百萬遭受噪音引起的聽力損失的人的真實情況。M. Charles Liberman 和 Sharon G. Kujawa，哈佛醫學院和馬薩諸塞州眼耳醫院研究聽覺系統的神經科學家，發現毛細胞可以倖免於“動物屋”風格的兄弟會活動，但將電訊號輸送到大腦的連線神經纖維可能會遭受永久性損害。
他們對小鼠、豚鼠和南美洲栗鼠的研究證實，一次暴露於響亮的聲音可能會導致一些進入大腦的神經纖維未絕緣尖端的萎縮。它們的消失切斷了與微小間隙或突觸中的毛細胞的連線。“我們完全有理由認為，完全相同的事情正在我們的耳朵裡發生，”Liberman 說。“在內耳的水平上，所有哺乳動物的耳朵看起來都一樣，”他推測，在嘈雜的條件下，過量的訊號分子、神經遞質穀氨酸從毛細胞釋放到突觸中。在幾個月到幾年的時間裡，斷開連線的纖維會導致整個神經細胞的死亡——其中突觸神經纖維只是一個長長的延伸。
在人類中，每個多達 4,000 個訊號轉換毛細胞，最多有 25 根神經纖維。當其中一些死亡時，最初可能對聽力能力產生最小的影響，但如果損失隨著重複暴露而繼續，您的耳朵能夠接收到的聲音敏銳度會緩慢下降。“您可以建立一個視覺類比，如果您對影像中的畫素進行降取樣，您可以判斷那裡是否有東西，但您無法判斷它是什麼，”Liberman 說。
聽覺解析度的損失不會在傳統的聽力圖中顯示出來，聽力圖透過確定毛細胞是否可以檢測到特定響度和頻率的聲音來測量毛細胞的功能。暴露於響亮的聲音後，可以辨別聲音的閾值會升高，但隨後，經過幾個小時或幾天後，通常會恢復到原來的位置。大約 90% 的神經細胞可能已經死亡，但聽力圖仍然可以完全正常。在這一點上，您可能仍然能夠聽到餐桌對面的晚餐夥伴發出的聲音，但沒有能力區分個別詞語。
Liberman 在 1980 年代對噪音如何殺死毛細胞進行了開創性的工作。他一直想弄清楚連線到毛細胞的神經纖維會發生什麼，但直到最近幾年，簡單地突出顯微鏡下神經末梢所需的染色劑才存在。
研究現在正在擴充套件到實驗室動物之外。沃爾特·裡德國家軍事醫療中心已開始對伊拉克戰爭退伍軍人進行研究，這些退伍軍人的聽力受損，儘管聽力圖讀數正常。Liberman 和 Kujawa 檢查了來自馬薩諸塞州眼耳醫院收藏的 100 個人顳骨標本，這些標本包裹著中耳和內耳。這些骨骼來自新生兒到百歲老人。對於年齡較大的人，將聲音的電錶示傳遞到大腦的神經細胞顯著喪失，而毛細胞仍然完好無損。
Liberman 和 Kujawa 已經開始考慮恢復突觸的治療措施。他們正在研究是否透過中耳中的膜注射生長因子蛋白，可以使截斷的神經纖維形成新的突觸並恢復正常聽力——一家總部位於波士頓的風險投資公司已經對此想法表示了興趣。他們還對確定類似的神經纖維損失是否可能在耳鳴（耳內鳴響）中起作用，以及這可能對耳朵的前庭系統產生什麼影響，以及是否可能損害平衡感興趣。
其他人也開始注意到。“查理和莎倫在哈佛大學的工作非常引人注目，它在動物模型中證明了響亮的聲音如何對聽覺系統產生不利和累積的影響並影響聽力，”約翰·霍普金斯大學耳鼻喉科和頭頸外科教授 Frank Lin 說。“他們的研究強調了加強聽力保護工作的重要性，重點是最大限度地減少一個人一生中累積的噪音暴露。”
約翰·霍普金斯大學神經科學和生物醫學工程教授 Paul Fuchs 補充說：“‘突觸病理性’聽力損失是我們對聽力和耳聾理解的重要補充，特別是因為有證據表明，這種損害可能是由以前被認為無害的聲音暴露引起的。”
如果證據繼續增加，它可能會對公共衛生政策產生影響。Liberman 認為，反覆遭受噪音暴露可以與職業橄欖球運動員的經歷相比較，這些運動員在其職業生涯中遭受多次輕微腦震盪，幾十年後才被診斷出患有痴呆症，慢性創傷性腦病 (CTE)。“這與 CTE 有相似之處，”他說。“你從腦震盪中感到頭暈，你感覺好轉了，認為你躲過了一劫，然後你又出去再做一次。三十年後，你的大腦變得像粗棉布一樣，你遇到了各種各樣的問題。”聽力也是如此，他說。“身體的小而不可察覺的缺陷會在以後趕上你。”
Liberman 認為，任何持續暴露於 100 分貝以上的聲音都可能使您面臨其中一種小而不可察覺的缺陷的風險。去年秋天在西雅圖海鷹隊和堪薩斯城酋長隊主場比賽中，為了嘗試創造吉尼斯世界紀錄的最響亮體育場噪音，球迷之間的城市競爭，讓球迷們吹噓他們的耳朵在幾天後仍然嗡嗡作響。“一定比例的人造成了不可彌補的損害，”Liberman 說。NFL 可能不得不開始擔心他們的球迷以及他們的球員的長期大腦健康。
圖片來源：David Benbennick