Sluch člověku zprostředkovává významnou část informací o okolním světě, proto se jeho výzkumu věnují týmy neurovědců na celém světě. Jedním z nich je český vědec Josef Syka, profesor fyziologie na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy.
Zdravé Zprávy ve spolupráci s Institutem postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví [IPVZ] přinášejí rozhovor s prof. MUDr. Josefem Sykou, DrSc., profesorem fyziologie na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy, vědeckým pracovníkem AV ČR, bývalým ředitelem Ústavu experimentální medicíny AV ČR a zakladatelem a dlouholetým předsedou, dnes místopředsedou České společnosti pro neurovědy.
Jaké jsou aktuální otázky ve výzkumu a vzdělávání u sluchového ústrojí?
Hodně se zabýváme presbyakuzí neboli stařeckou nedoslýchavostí. Vzhledem k tomu, že se věkový průměr populace stále zvyšuje, stává se problém stárnutí sluchu čím dál více aktuálním. Logicky přibývá lidí, kteří nemají normální sluch ve vysokém věku.
Má přirozená ztráta sluchu ve stáří nějaký vliv i na mozek? Že se starším lidem v důsledku toho snižuje i funkce mozku?
V dnešní době probíhá celá řada výzkumů ukazujících, že snížení schopnosti slyšet, třeba v důsledku stárnutí, vede k demenci. Jenom proto, že člověk neslyší. V důsledku snížené schopnosti slyšet staří lidé méně mluví, tedy celkově nepoužívají řečový systém mozku a samozřejmě i systém myšlení.
Od jakého věku dochází ke stárnutí sluchu?
Už od 25 let člověk pomalu začíná ztrácet receptory. Nejdříve vnější vláskové buňky a pak vnitřní. Jde to tak daleko, že ve věku nad 80 let už vůbec nemusíme slyšet ani těch 8 kilohertzů. U stařecké nedoslýchavosti je prokázáno, že ztráta sluchu je obvykle větší u mužů než u žen, ale rozdíly nejsou veliké.
Co slyší ženy a co slyší muži
Liší se nějak sluchové schopnosti u mužů a žen?
V principu ne. Největší problém se sluchem představuje stárnutí sluchu. To je nepříjemný problém, protože postihuje prakticky každého, jen s rozdílnou rychlostí. Určitou roli v tom hraje i genetika. Lidé, mající rodiče nebo prarodiče se značnou ztrátou sluchu, jej často ztrácejí také rychleji. Ztráta sluchu postihuje hlavně schopnost vnímání vysokých frekvencí. Existuje vývojová teorie, která předpokládá, že jde o zvuky, které pro nás nejsou tolik důležité. Což jsou frekvence nad 10 kilohertzů. Jen pro představu, naše řeč neobsahuje frekvence vyšší než 8 kilohertzů. Vysoké frekvence jsou typické pro hudbu.
Jak složitý je vlastně sluchový systém?
Za sluchový systém se obvykle považuje pouze ucho, tedy zevní, střední a vnitřní ucho. Tím obvykle představa o sluchovém systému končí. Jenže pak následuje poměrně velmi složitá sluchová dráha. Ta má na rozdíl od zrakové dráhy celou řadu etáží. Sluchová dráha je dále spojena s celou řadou jiných mozkových center a ta se na celkovém vjemu zvuku podílejí. Až toto je ve skutečnosti sluchový systém.
Existuje nějaký medicínský rozdíl mezi hluchotou vrozenou a získanou?
Ztráta sluchu v obecném slova smyslu se v naprosté většině případů týká vnitřního ucha. Z hlediska funkce vnitřního ucha v podstatě není rozdíl mezi získanou ztrátou sluchu nebo vrozenou hluchotou. Princip obvykle bývá v poruše vláskových buněk a dalších struktur vnitřního ucha. Další častý patologický problém se vyskytuje i ve sluchovém nervu. V něm se vyskytuje neurinom akustiku.
Kdy zachytí plod první zvuky?
Slyšet prý začíná plod již v posledním trimestru těhotenství. Co slyší?
Rozeznává zvuky vyskytující se v těle matky, zcela určitě tlukot matčina srdce, ale zvuky z vnějšku velmi málo. Filtrace zvuku z vnějšku skrze tělo matky je značná. Problém je u předčasně narozených dětí. Ty se narodí do prostředí, na které ještě nejsou zdaleka připraveny. Mohu zmínit klasický případ starých inkubátorů, které těmto dětem svým hlukem v podstatě ničily sluchový systém.
Jaká intenzita hluku je pro ucho nebo sluchový systém ještě bezpečná?
Nebezpečná je intenzita hluku překračující hranici 100 decibelů, 120 decibelů už pak stoprocentně.
Dlouhodobě nebo jednorázově?
I jednorázově, například výstřel z pistole v blízkosti nechráněného ucha, v tomto případě je intenzita až 140 dB. Ale záleží i na době, jak dlouho je ucho takovému hluku vystaveno. Pro představu takových 115 decibelů je možné zažít třeba na rockovém koncertě. Proto také rockoví muzikanti, nebo někteří muzikanti symfonických orchestrů, zvláště ti hrající na dechové nástroje, mají po nějakém čase problémy se sluchem.
Které konkrétní typy zvuků nejvíce ničí sluch?
To se nedá říci. Jde vždy o intenzitu toho zvuku a jeho trvání.
Kochleární implantáty vrací lidem sluch
Jak fungují kochleární implantáty kompenzující poruchu sluchu?
Jde o poměrně jednoduché schéma, zvláště v dnešní době. Systém se skládá z mikrofonu, elektronické části s filtry, vysílače, který magnetoindukční cestou vysílá, a pak je vhojená přijímací část. Dnes už nejsou ty jednotlivé části propojeny skrze kůži, to bývalo v začátcích. Elektronická přijímací část je vhojena a umístěna na skalní kosti pod kůží, a je spojena se svazkem elektrod rozdílně zakončených ve vnitřním uchu.
Kochleární implantace vrací lidi s vadou sluchu do běžného života
Elektronické filtry zvuky roztřídí podle frekvencí a posílají je dále do jednotlivých elektrod. Není to tak, že by byla k dispozici celá kochlea, ale do kanálku kochley je zavedeno obvykle 12 elektrod ve formě velmi jemných drátků. Je nutné zachovat tonotopický princip analýzy zvuku ve vnitřním uchu.
Jak si ho má člověk vlastně představit?
Elektrody, které jsou nejblíže vstupní části ucha, ponesou informaci o vysokých frekvencích zvuku. A ty v nejvzdálenější části, tzv. apikální, nesou informaci o nízkých frekvencích. Svazek elektrod se ovšem nikdy nepodaří zasunout až do nejapikálnějšího místa. Kochleární implantáty ve své podstatě nahrazují funkci vnitřního ucha. Nejprve se ale musí vyzkoušet, zda má člověk vůbec nějaké sluchové vjemy, proto se v předoperační fázi dráždí vnitřní ucho elektrickým proudem z elektrody na povrchu kostěného hlemýždě. Podmínkou pro implantaci je, že toto dráždění vyvolá sluchové vjemy.
Znamená to, že tak trochu opravujete mozek?
To je podmínka pro úspěšnou aplikaci kochleárního implantátu. Pacient musí mít zachovanou sluchovou cestu. Jestliže je porucha ve sluchovém nervu, například u vestibulárního schwannomu, tak tam by nebyl kochleární implantát nic platný a musíme jít o etáž výše. Muselo by jít o implantát, který se dává do sluchového jádra.
Na jakém principu fungují klasická naslouchadla?
Ta pouze zesilují a upravují okolní zvuk tak, aby byl slyšitelný.
Sluch podmiňuje řeč
Pokud člověk neslyší, nedokáže se prý naučit mluvit, je to pravda?
To je pravda. Protože potřebuje mít interakci sluchového systému a řečového systému v normálním vývoji. Jestliže zavedeme kochleární implantát neslyšícímu dítěti staršímu čtyř nebo pěti let, tak se v podstatě nenaučí mluvit. Bude slyšet, ale nebude mluvit.
Naopak někdy slyšíme i to, co bychom slyšet nechtěli. Jak dlouho už jako lidstvo nebo jako vědci znáte tinnitus, pískání nebo šelesti v uších?
Tinnitus existoval vždy, ale jako lékaři jsme se jím začali zabývat po druhé světové válce, od kdy jej intenzivně studujeme. Tinnitus se také i v dnešní době nejvíce vyskytuje u válečných veteránů. Válka s sebou přináší obrovské množství hluku.
Už se ví, jak vzniká a co ho způsobuje?
Na to je dnes celá řada teorií, ale kausální příčinu stále neznáme. Obecně řečeno, nejjednodušší způsob vyvolání tinnitu je intenzivním hlukem. Ne ve všech případech vznikne, ale obvykle ano. Ve sluchové oblasti jde o jeden z nejúpornějších fenoménů, které známe.
Jaká je vlastně definice tinnitu?
Jde o symptom, jde zcela určitě o patologický stav mozku, o němž, i přes obrovské množství publikovaných vědeckých prací, víme stále velmi málo. Víme o tom, že v mozku probíhá zvýšená spontánní aktivita na úrovni jednotlivých nervových buněk. To máme potvrzeno i elektroencefalograficky nebo funkční magnetickou rezonancí. Víme, která centra to jsou. Máme potvrzeno, že ve sluchové kůře, hipokampu nebo insule, se vyskytuje zvýšená aktivita. Ale stále nám chybí znalost skutečného mechanismu a nejsme schopni na molekulární úrovni říci, proč vzniká.
Příčinu tinnitu lékaři stále neznají
Proč medicína stále neumí léčit tinnitus?
Právě proto, že neznáme mechanismus jeho vzniku v mozku. A když neznáme mechanismus, tak možnosti léčby jsou o to menší a kauzální léčba neexistuje. Nejlepší by byla farmakologie, pacient by polknul pilulku a byl by problém vyřešen. Medikaci používáme pouze na zmírnění dopadů nebo na ulevení, typicky kortikoidy, ginkgo bilobu a jiné pomocné prostředky vedoucí k utlumení a zvládání stavu. Na druhou stranu známe léky, které vyvolávají tinnitus, experimentálně se používají k vyvolání tinnitu velké dávky salicylátu.
Posouvá se nějak výzkum v této oblasti?
Nedávno se objevila nová a velmi zajímavá práce, která říká, že se mění funkce perineuronálních sítí v extracelulárním prostoru sluchové kůry. Výzkum byl prováděn na pokusném zvířeti. To je velmi zajímavé, protože máme k dispozici farmakologické metody, které dokážou rozvolnit zafixování toho extracelulárního prostoru. Tak mě napadlo tyto látky aplikovat na tinnitus, protože ho umíme v rámci výzkumu u pokusného zvířete vyvolat a následně ověřit.
Jak tinnitus vyvoláváte a ověřujete?
Když máme například skupinu zvířat a ohlušíme je 115–120 decibely, tak po jisté době vznikne tinnitus, což si ověříme úlekovou reakcí. Ta spočívá v tom, že zvíře sledujeme a když vyvoláme velmi intenzivní zvuk, tak ono povyskočí, pohne se. Když je zvíře umístěno v šumovém pozadí a v něm je pauza těsně před tím, než začne ten intenzivní zvuk, tak ta změna je mnohem menší, je modifikovaná. Když má zvíře tinnitus, tak tu pauzu vůbec neslyší a žádná změna nenastane.
Dá se tomuto problému nějak předcházet?
V případě dlouhodobého tinnitu, což je formálně definováno jako doba delší než 6 měsíců, ale i krátkodobého tinnitu, se mu dá předcházet tím, že se nevystavíme nebo dlouhodobě nevystavujeme hluku. To je jednoznačný princip.
Pískání v uších není patologické, říká prof. Syka
Co způsobuje nahodilé několikavteřinové pískaní v uších?
To může mít celou řadu příčin. Může jít například o cévní konstrikci, může jít o fenomén související s pohybem hlavy nebo krku. Důležité je říci, že toto krátkodobé pískání v uších nevzniká hlukem a nejde o nic patologického.
U každého člověka vypadají uši trochu jinak, přesto je u nich mnoho znaků společných. Jde zejména o tvar, velikost a základní zakřivení. Mají tyto vnější znaky nějaký vliv na samotný sluch?
V podstatě minimální. Protože hlavní efekt ušního boltce je v prostorovém slyšení, což umožnuje, aby byl prostor vnímán lépe. Boltec modifikuje vstup zvuků do uší a umožňuje, abychom věděli i odkud přichází zvuk, z jakých stran.
Dokázali bychom normálně slyšet, když bychom neměli boltec?
Slyšení bez boltců by bylo možné, ale byly by zhoršené parametry prostorového slyšení.
Existuje něco, čemu se říká hudební sluch?
Bezpochyby existuje. A opět má pravděpodobně genetický základ, protože se s ním lidé rodí. Ale nejsou žádné důkazy o tom, že by měl sluchový systém takového člověka s hudebním sluchem jinou strukturu.
S Dr. Pavlínkovou z Biotechnologického ústavu AV ČR
Čím se na denní bázi zabývá oddělení neurofyziologie sluchu Ústavu experimentální medicíny AV ČR, kde také působíte?
Kromě prezbyakuze jde o otázky vývoje sluchu. Stále se rodí děti se ztrátou sluchu a my pořád nemáme zcela přesnou představu, jak vypadá řízení jeho vývoje jednotlivými geny. Výzkum probíhá na myších, protože u nich je možné legálně modifikovat geny, jedná se o spolupráci s Dr. Pavlínkovou z Biotechnologického ústavu AV ČR.
Ztráta sluchu přináší násobně víc komplikací než ztráta zraku
Z opačného spektra se věnujeme otázkám vývoje nových audiologických metod, kdy jsme připravili i mnoho nových audiologických testů a zajímá nás, jak v těchto testech reagují různé věkové skupiny osob. V této oblasti výzkumu spolupracujeme s IKEM a jeho jednotkou magnetické rezonance. Máme projekty zabývající se nejen změnami ve vnitřním uchu, ale i ve sluchové části mozku. Oddělení jsem dříve vedl já, nyní jej vede neurofyziolog doktor Tureček, který dlouho pracoval v USA a ve Švýcarsku.
Máte jako celoživotní vědec nějaký vlastní patent?
Ne, já jsem nikdy cestou patentů nešel, byť jsem v 70. letech spolupracoval s inženýrem Hrubým z Ústavu radiotechniky a elektroniky ČSAV při vývoji českých kochleárních implantátů. První české implantáty vznikly v roce 1985 a byly jednokanálové. Do roku 1989 jsme měli v naší republice 10 úspěšně léčených pacientů kochleárním implantátem.
Na vývoji jsme stále průběžně pracovali, ale pak přišel rok 1989 a nakoupily se australské a rakouské implantáty, které dodnes dominují. Ale lidé okolo inženýra Hrubého měli několik patentů. Já jsem šel spíše cestou vědy a propojování odborníků a celý život jsem mimo jiné pořádal mezinárodní konference a sympozia a zapojoval naše pracoviště do mezinárodních vědeckých a výzkumných projektů.
Jan Brodský, IPVZ, celý rozhovor je k dispozici zde.
