次声暴露对内淋巴水肿测量的影响

次声波是通过呼吸和心肌收缩等过程在人体内产生的。 外部来源包括自然产生的来源，例如风和地震，以及人为产生的来源，例如汽车发动机和重型机械。 众所周知，风力涡轮机会发出基频为 1 Hz 的次声，强度接近 100 分贝 (dB)，具体取决于风速。 2003 年至 2015 年间，仅美国就部署了超过 75,000 台风力涡轮机。 随着大型风力涡轮机等技术的出现，环境次声暴露的普遍性和强度增加，人们重新关注次声对暴露个体的影响。

当它低于可听阈值时，传统观点认为次声波不会影响人类。 然而，一些生活在风力涡轮机附近的人会以剂量反应方式体验到更高水平的烦恼和睡眠障碍。 其他报告的次声暴露症状包括耳闷、耳鸣、头晕和眩晕。 一些研究人员假设这些耳科症状与影响内耳功能的风力涡轮机噪声的次声分量有关。 然而，由于机制或因果作用尚未确定，其他人将此类症状归因于心身或“反安慰剂”效应（即 消极预期导致症状恶化）。 随着风电场和其他次声产生源的普及，现在迫切需要确定次声对内耳功能的影响。

对人类进行的研究证实，次声波在耳蜗内具有可测量的影响。 Hensel 等人在 130 dB 声压级 (SPL) 下展示了 6 赫兹和 12 赫兹的次声音，同时测量了失真产物耳声发射 (DPOAE)。 与不存在这些音调时相比，他们观察到在存在次声的情况下 DPOAE 振幅显着增加。 作者将此效应归因于次声暴露期间耳蜗隔板的位移。 此外，Dommes 等人证明了次声暴露期间初级听觉皮层在功能性磁共振成像中的活动，提供了通过已知听觉通路发生次声感知的证据。

在几种豚鼠模型中，在短期暴露于次声和低频声音期间观察到内淋巴空间的可逆水肿变化。 Flock 和 Flock 利用外植的豚鼠颞骨模型在共聚焦显微镜下观察内淋巴空间的扩张，同时在 88-112 dB 之间应用 140 Hz 的音调脉冲。 在完成这项工作后不久，Salt 在暴露于 115 dB SPL 的 200 Hz 音爆 3 分钟期间，使用体积和流量标记离子电渗入豚鼠的内淋巴空间，检测到指示体内内淋巴水肿的变化。 观察到的内淋巴空间流量和体积的变化是可逆的。 本研究中的恢复半场时间为 3.2 分钟。 Salt 等人的后续工作表明，与 50-500 Hz 的可听范围内的频率相比，5 Hz 的次声在第三耳蜗转中产生更大的内淋巴电位。 尽管呈现水平预计会低于豚鼠的听觉阈值，但仍会出现这种情况。 这些研究表明，次声和低频音调对内耳生理学具有可测量的影响，即使在低于阈值的听力水平下也是如此。

虽然有证据表明人类耳蜗会受到次声的刺激，但尚不清楚次声是否会诱发人类的内淋巴积水。 拟议的工作将检验中心假设，即短期次声暴露会在人内耳中引起可逆的内淋巴积水。 该假设基于所呈现的动物研究中的观察结果以及据报道与次声暴露相关的听觉和前庭症状的观察组合。

为了在活人身上检验这一假设，拟议的研究将利用目前用作内淋巴积水临床试验的电生理学试验。 通过结合使用测试，将在耳蜗和前庭系统中寻找水肿的证据。

1. 耳蜗电图 (ECoG)。 ECoG 是耳蜗功能的电生理测试。 以内淋巴积水为特征的梅尼埃病等病症在耳蜗电图 (ECoG) 上表现出升高的总和动作电位 (SP/AP) 比率。 SP 相对于 AP 的增加被认为是由于基底膜位置偏向鼓阶。 因此，异常的 ECoG 与在钆增强 MRI 上发现的耳蜗积水（在基底轮）有关。
2. 前庭诱发肌原性电位 (VEMP)。 VEMP 源于声音诱导的耳石器官及其相关前庭神经元的激活。 理论上，宫颈 VEMP (cVEMP) 和眼部 VEMP (oVEMP) 分别起源于球囊和椭圆囊。 阈值定义为看到响应的最低刺激强度，可以在多个测试刺激频率（250、500、750、1000 Hz）下获得，并且可以构建阈值响应曲线。 对于 oVEMP 和 cVEMP，引发响应的最低阈值通常出现在 500 Hz。 在梅尼埃病等水肿条件下，VEMP 阈值可以在所有测试频率下升高或不存在。 此外，可以移动 VEMP 调谐曲线，以便在不同的测试频率（例如， 750 或 1000 赫兹）。 由于内淋巴空间的压力变化引起的耳石器官共振频率的变化被假设导致这些变化。

成功完成本研究的目标将使人们更好地了解次声对内耳功能的潜在影响。 这项工作的结果将推动对次声暴露风险的进一步调查，并可能推动减少个人和环境暴露的努力。 一种新描述的机制将为研究人员、监管机构和倡导团体提供以前缺乏的关于次声对内耳功能影响的重要理解，在制定政策、设计新技术和确保暴露个人的安全时