本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
以及其他以 T 开头的事物。
那么，请问，什么是耳鸣呢？嗯，你有没有经历过耳朵嗡嗡作响？当它发生在我身上时，听起来像一种高亢的电音。大约是高音 C 以上的 E 音。它只发生在我的左耳。在其他人身上，它听起来像铃声、呜咽声、嗡嗡声，甚至蟋蟀的鸣叫声。这被称为耳鸣，是对实际上不存在的幻觉声音的感知。它可以发生在一只或两只耳朵中，高达 10% 的人口在某个时候或某个时候表现出症状。
它从哪里来，是什么原因引起的呢？嗯，我们知道它通常伴随着听力损失，或者可能是由听力损失引起的。我将我的耳鸣追溯到我的朋友 P 拖我去的那场超级吵闹的音乐会。我不记得乐队的名字了，但我记得我确实试图把运动衫的帽子尽可能地塞进耳朵里。那是我第一次体验到声音是如此的痛苦。在那之后，好几天，我都能听到耳朵里发出高亢的嗡嗡声。
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所以我们知道什么是耳鸣。我们知道它实际上并不存在。但是它是如何发生的呢？现在，看起来我们可能知道了。
Yang 等人。“稳态可塑性驱动动物模型中的耳鸣感知” PNAS，2011。
关于为什么会发生耳鸣，有两种假设。第一种是，当您使用高噪声刺激（如摇滚音乐会）杀死耳朵中的毛细胞时，您的大脑处理声音的区域将重新映射以弥补差异。这种重新映射可能会导致异常的大脑活动，从而产生耳鸣。另一种假设是，听力丧失会减少您通常在听觉皮层中拥有的抑制（因为它没有得到任何声音刺激来抑制），因此您会获得更多的兴奋信号、更多的放电以及对声音的幻觉感知。
那么哪个是对的呢？事实证明，两者都有一些道理，但第二个假设似乎是导致您耳朵嗡嗡作响的主要原因。
（旁注：有关听力及其工作原理的更多信息，请参阅我的SCIENCE: 101 关于听觉系统的帖子）
为了弄清楚这一点，作者们抓了一群老鼠，并给它们听了一场摇滚音乐会。一场非常高音调、令人 раздражающих 的摇滚音乐会。他们将老鼠暴露在 123 分贝、大于 4 千赫兹的声音中，持续超过 7 个小时。
（那是 2 千赫兹。事实证明，这完全是我的耳鸣音调！真是奇怪）
您可以想象这可能非常糟糕。最终结果是，当他们在一周后测试老鼠是否对音调有反应时，它们仍然有低音调听力，但在高音调范围内则没有。他们通过播放音调并观察老鼠的脑干反应来做到这一点，听觉神经元是否放电？对于较低的音调，它们表现良好，但对于较高的音调，他们必须以更高的音量播放音调才能产生任何效果。
所以好吧，老鼠在这些范围内是聋的。他们还观察了动物听觉皮层中的活动模式，发现失聪的老鼠经历了皮层重组，它们大脑的很大一部分接管了低音调，而可用于高音调的部分则减少了。要知道，要利用你所拥有的东西，对吧？
在右边那张图的底部，您可以看到听觉皮层对以 50 分贝播放的 2 千赫兹音调的脑反应。两只老鼠都做出了反应，因此听力受损的老鼠并非对这些音调失聪（这很重要，通常即使我们有这样的听力损失，也不是完全的）。有趣的是，失聪的动物实际上对测试声音的反应更强烈。当他们进一步探究时，作者们能够证明，失聪的动物不仅大脑对测试音调的反应更强烈，而且它们的神经元对音调也更兴奋，这意味着它们在反应中放电更多。因此，看起来它们缺乏抑制。
当然……老鼠有耳鸣吗？它是什么音调？我非常惊讶他们竟然想出了一个测试方法！毕竟，你不能直接问一只老鼠它的耳朵是否在嗡嗡作响。相反，他们做了一种称为条件性位置偏好的改良版本。这个测试还可以测量老鼠听到的音调是什么。看起来从其他研究来看，如果他们检测到的兴奋神经元放电发生在他们认为的区域，那么音调应该是高音调的。
在一项测试中，为了响应特定的、高于 4 千赫兹的音调，老鼠被鼓励偏爱两个腔室的光明侧（它们通常偏爱黑暗侧）。较低的音调（3 千赫兹）教会它们偏爱黑暗侧（这被称为有偏差的条件性位置偏好测试。许多科学家更喜欢在没有偏差的情况下进行这些测试，但我认为在这次特殊的测试中这样做会更加困难）。然后，他们用无声期对它们进行了测试，其中穿插了一些音调。一般来说，老鼠在无声试验中更喜欢黑暗侧（没有声音，没有刺激，而且它们喜欢黑暗，你知道吗？），但是失聪的老鼠实际上在沉默期间更喜欢光明侧，这表明它们可能听到了声音，并且它们听到的声音是它们失聪的高音调。这实际上并不能证明这一点，但我认为这可能是他们能得到的最近似的证明了。
所以。我们知道老鼠的大脑重新映射了。我们知道单个神经元更兴奋。我们知道老鼠有耳鸣。问题是，它们能阻止这种影响吗？其想法是，如果单个神经元更兴奋，它们就会缺乏抑制。抑制通常由神经递质 GABA 提供。因此，如果在听力丧失后，您的 GABA 信号传导减少，您就会获得不受抑制的兴奋性信号传导，您可能会患上耳鸣。但是，除非您阻止这种影响，否则您就不知道这一点。
它奏效了！当作者给失聪的老鼠服用增加 GABA 信号传导的药物，并再次在条件性位置偏好上测试它们时，老鼠开始偏爱黑暗侧，这表明它们不再听到头脑中的高音调声音。
这是一项有趣的研究，看起来，尽管大脑确实会重新映射自身以应对听力损失，但耳鸣的原因在于听觉皮层神经元抑制的丧失。然后它们自发地放电，这会产生耳朵里的嗡嗡声。这也与人类的报告相符，人类通常报告耳朵里发出高音调而不是低音调的嗡嗡声。这让我怀疑，如果他们尝试在低音调处造成损伤会发生什么。我们对低音调不太敏感吗？
但这也意味着其他一些事情。患有慢性耳鸣的人相对较少，但对于那些患有慢性耳鸣的人来说，它真的会让你情绪低落。但到目前为止，还没有确定的治疗方法。但是，如果这项研究是正确的，并且耳鸣是由兴奋的神经元在没有抑制的情况下放电引起的……那么我们有治疗这种情况的药物。而且它们已经存在。我们有可以增加抑制性信号传导的药物，GABA 药物，这些药物通常以治疗焦虑症为目的销售。这些药物有可能被尝试用于治疗人类的慢性耳鸣（尽管尚未对此进行证实），并最终消除耳朵里那种可怕的嗡嗡声。
Yang S, Weiner BD, Zhang LS, Cho SJ, & Bao S (2011)。稳态可塑性驱动动物模型中的耳鸣感知。《美国国家科学院院刊》，108 (36), 14974-9 PMID: 21896771