Шум улицы ухудшил слух и повредил нервные клетки крыс

15 мая 2012 года

Постоянный фоновый гул, не имеющий определенной частоты и ритма, привел к необратимым нарушениям в работе центра слуха в мозге и негативно повлиял на поведение крыс, которые жили в условиях высокой зашумленности в течение двух месяцев, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

В последние годы экологи и биологи исследуют проблему влияния фонового шума на жизнедеятельность животных, птиц и даже растений. В частности, в августе 2011 года нидерландские ученые установили, что шум мегаполисов мешает самкам синиц выбирать лучшего партнера для спаривания. В марте 2012 года другая группа биологов показала, что гул негативно влияет на состояние калифорнийских сосновых лесов, так как шум от нефтяных вышек выгоняет из них главных распространителей семян - кустарниковых соек.

АКУСТИЧЕСКИЙ АД

Сяомин Чжоу (Xiaoming Zhou) из университета Восточного Китая в Шанхае и его коллега Майкл Мерзенич (Michael Merzenich) из университета штата Калифорния в Сан-Франциско (США) проследили за тем, как постоянный фоновый гул влияет на слух и поведение взрослых крыс.

Ученые приобрели несколько грызунов и посадили половину из них в клетки, оборудованные несколькими динамиками, а другую - в обычные вольеры.

На эти динамики ученые периодически подавали набор звуков, имитирующий типичный громкий городской гул. Крысы из клеток с громкоговорителями жили в условиях постоянной зашумленности круглые сутки. Уровень шума был достаточно низким, 50-60 децибел. Это соответствует громкости человеческой речи и примерно в десять раз тише гула шумной улицы.

Через два месяца ученые провели со своими подопечными серию экспериментов, при помощи которых они попытались выявить негативные эффекты, вызванные постоянным гулом.

В первом эксперименте крысы должны были понять, состоит ли звук из четырех или одиннадцати отдельных импульсов, и нажать соответствующую кнопку через три секунды после начала испытания. Если грызун делал правильный выбор за отведенное ему время, он получал кусочек еды в качестве награды. В это время Чжоу и Мерзенич фиксировали количество верных ответов, ошибок и ложных срабатываний в каждой группе крыс.

НЕРВЫ И СЛУХ

Обе группы грызунов справились с этой задачей, хотя крысы из клеток с высоким уровнем фонового шума чаще ошибались или не успевали принять решение.

Затем ученые усложнили опыт, сделав количество импульсов произвольным - крысам приходилось различать звуки, отличающиеся друг от друга только на один или два импульса. Данный эксперимент показал, что крысы из вольеров с динамиками крайне плохо проявили себя в этом эксперименте, ошибаясь примерно в два раза чаще, чем грызуны из контрольной группы.

Биологи попытались найти причины такой разницы в поведении - они вставили три сотни электродов в центр слуха крыс из той и другой группы и наблюдали за активностью нейронов во время прослушивания звуков.

Оказалось, что у крыс из клеток с высоким уровнем шума было повреждено множество нервных клеток, отвечающих за распознавание отдельных звуков. Нейроны в центре слуха таких животных реагировали на наборы из повторяющихся звуков медленнее и слабее, чем нервы здоровых грызунов, что также объясняет низкие результаты во втором эксперименте.

"Наши результаты убедительно показывают, что нам необходимо очень подробно рассмотреть и определить возможные последствия для здоровья, вызванные шумовым загрязнением, которые нельзя определить при помощи аудиограммы (график состояния слуха человека)", - заключают авторы статьи.