美国军队最常见的损伤是无声且无形的。我指的不是创伤后应激障碍,而是听力损失和耳鸣——耳内鸣响——它们是退伍军人与服役相关的首要残疾。它们是长期暴露于喧嚣环境(例如航空母舰的甲板)或日益增多的路边炸弹突然爆炸声的鲜为人知的后果。根据2017年的一项分析,五分之一的伊拉克和阿富汗战争退伍军人受到影响。听力损失具有持久的社会和经济影响,损害了人们谋生的能力和人际关系的质量。国防部正在计算巨大的经济成本。
噪音创伤也是一个 гражданское 问题。高达 24% 的美国成年人有与噪音损害一致的听力损失,令人震惊的是,20% 的青少年有听力问题,尽管这是否是由震耳欲聋的耳机引起的,还是与轰鸣声无关的原因尚不清楚。现在,在理解巨响爆炸造成的精确损伤机制方面迈出了重要一步。随着这一发现,也出现了一个有趣的机会来干预和保护听力。
处理声音的内耳受到人体最致密的骨骼之一——耳囊的保护,这使得用传统成像技术难以可视化其微小结构。但是,约翰·奥格海莱几年前在斯坦福大学开发的一种工具,现在他在南加州大学凯克医学院担任耳鼻喉科主任,该工具使用一种称为光学相干断层扫描 (OCT) 的激光技术来获取图像。OCT 已被用于观察眼睛的视网膜。“我们将此技术构建到一台特殊的显微镜中,以便我们可以观察内耳的听觉部分——耳蜗内部,”奥格海莱解释道。
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奥格海莱和他的同事在小鼠身上使用 OCT,首次能够看到当耳朵暴露于爆炸性冲击波(类似于路边炸弹)时会发生什么,并在最近的一篇论文中报告了结果。首先,冲击波压倒了排列在蜗牛状耳蜗中的微小毛细胞。这些细胞的纤细纤毛“可以检测到非常安静的声音,”奥格海莱说,“当你遇到巨大的爆炸波时,它会直接破坏它们。”在破坏之后,钾离子在称为内淋巴的内耳液中积聚,通过渗透作用吸入更多液体。由此产生的肿胀开始损害幸存的毛细胞与听觉神经元之间的突触连接。在小鼠模型中,毛细胞失去了大约一半与听觉神经纤维的连接,这意味着它们无法发送适当的信号供大脑解释为声音。
当大脑失去声音输入时,它会用嗡嗡作响的声音(称为耳鸣)填补空白。至少这是主要的理论。奥格海莱将耳鸣比作幻肢痛。它可能是暂时的,就像在震耳欲聋的摇滚音乐会后经常发生的那样,也可能是令人恼火的持续性存在。
在他的小鼠研究中,奥格海莱看到了在毛细胞的瞬时损伤与神经突触的延迟破坏之间的窗口进行干预的机会。他的团队通过鼓膜注射非常咸的溶液来保护后者,这逆转了耳蜗中液体的积聚。
这种方法能否带来战场干预?还需要进行更多研究,但是即使失去了一些毛细胞,保存神经连接也可能在听力方面产生实际差异。过去的研究表明,突触丢失可能导致常见的难题,即能够在听力测试中检测到微弱的声音,但却无法在嘈杂的环境中区分语音——这是助听器无法很好解决的问题。
马萨诸塞州眼耳医院听力学研究主任莎伦·库雅娃说:“如果在暴露后的几分钟、几小时或几天内有能力进行干预,那将是太好了。”目前,突发性听力损失(例如在 7 月 4 日的鞭炮事故之后)的补救措施是用皮质类固醇治疗。
更好的治疗方法是美国军方的优先事项,这反映在 2012 年国防部听力卓越中心的成立上。该中心的研究协调员塔尼莎·哈米尔说,各种新的疗法正处于早期开发阶段,以预防甚至逆转损伤。
库雅娃说,关于奥格海莱的工作,最令人兴奋的事情也许是“一种新的、强大的技术”的出现,它可以窥视活体耳朵并观察隐藏事件的展开。听力学界都在密切关注它将带来的机会。