Schallverarbeitung im Colliculus inferior bei Mäusen mit der Otoferlin Ile515Thr Mutation

Otoferlin ist ein haarzell-spezifisches Protein, welches essentiell für die Neurotransmitterfreisetzung in inneren Haarzellen und damit das Hören ist. Patienten mit einer OTOF Ile515Thr Punktmutation haben nur leicht erhöhte Hörschwellen, aber eine pathologische Hörermüdung und ein sehr schlechtes Sprachverstehen. Mäuse mit der gleichen Punktmutation haben weniger Otoferlin in den Zellmembranen der inneren Haarzellen, eine verminderte Exozytose und pathologische akustisch evozierte Potentiale.

Wir untersuchen, wie sich dieser periphere Defekt auf die Schallverarbeitung in der Hörbahn, insbesondere im Colliculus inferior auswirkt. Dazu vergleichen wir in vivo Einzelfaserableitungen aus den Spiralganglionneuronen mit den Antworten der Nervenzellen des Colliculus Inferior von Otof(I515T/I515T) Mäusen.

In der Mutante zeigen sich normale Spontanraten, Frequenzverteilungen und Schwellen, aber reduzierte Aktionspotentialraten, die abhängig von der Wiederholungsrate der Stimuli und der Stimuluslänge sind. Darüber hinaus konnte eine Einschränkung der Phasenkopplung bei der Kodierung von amplitudenmodulierten Tönen und eine stärkere Depression der Raten beim zweiten Ton eines Tonpaares beobachtet werden.

Diese Ergebnisse weisen auf einen ungewöhnlichen Schallverarbeitungsdefekt hin, bei dem die Raten abhängig von der Beanspruchung reduziert sind. Wir glauben, dass diesem eine gestörte Vesikelneubildung in der Bändersynapsen zu Grunde liegt. Dadurch werden bei andauernden Schallreizen weniger und weniger präzise Aktionspotentiale im Hörnerv gebildet. Dieser Defekt wird bis zur Ebene des Colliculus inferior nur teilweise kompensiert. Die Defizite bei der Erkennung von Pausen tragen vermutlich wesentlich zu den Kommunikationsschwierigkeiten der Patienten mit Otoferlin Mutationen bei.

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Publication Date:
18 April 2018 (online)