耳聾作為全球范圍內(nèi)最為常見的感官功能缺陷，會引發(fā)語言交流障礙以及認知功能受損等一系列問題。針對重度耳聾患者，目前臨床上主要采用人工耳蝸刺激聽神經(jīng)的方式來實現(xiàn)聽覺重建。然而，人工耳蝸的治療效果尚不盡如人意，且存在部分重度耳聾患者，由于內(nèi)耳或聽神經(jīng)存在發(fā)育畸形或遭受損傷等情況，無法進行人工耳蝸植入手術。

隨著腦機接口（Brain - Computer Interface，BCI）技術的持續(xù)發(fā)展，中樞聽覺重建成為這部分無法接受人工耳蝸植入耳聾患者的唯一希望。在臨床實踐中，通過針對腦干耳蝸核實施人工聽覺腦干植入（Auditory Brainstem Implantation，ABI）技術，已成功幫助部分患者恢復了一定程度的聽覺功能。但這些患者在術后仍面臨言語感知能力受限的問題，究其重要原因，在于腦干耳蝸核的聲音編碼機制與耳蝸存在顯著差異。耳蝸內(nèi)負責編碼聲音的毛細胞和螺旋神經(jīng)元呈高度規(guī)則的線性排列，通過位置編碼和強度編碼的方式對聲音進行解碼，并將聲音信號轉(zhuǎn)化為神經(jīng)電信號；而耳蝸核作為聲音信號傳導至中樞神經(jīng)系統(tǒng)的第一站，其內(nèi)部神經(jīng)元呈現(xiàn)出復雜的三維空間分布特征，并形成復雜的網(wǎng)絡連接。因此，深入理解耳蝸核的聲音處理機制，并精準闡明電極刺激的關鍵靶點，成為提升聽覺腦機接口臨床應用效果的關鍵科學難題。

2026年4月，上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院團隊于國際知名期刊《Cell Research》發(fā)表了題為“Cochlear nucleus spatial transcriptomes of normal and hearing - loss mice revealed critical role of Spp1 expression in bushy cells”的研究論文。

該研究首次成功構建了具有單細胞分辨率的耳蝸核空間轉(zhuǎn)錄組圖譜，系統(tǒng)深入地解析了耳蝸核的細胞組成成分以及基因表達調(diào)控網(wǎng)絡。同時，首次對耳蝸核中負責感受聲音的關鍵神經(jīng)元類型及其空間分布特征進行了詳細解析。這一研究成果為深入理解聽覺信息在耳蝸核中的編碼機制提供了關鍵性的科學依據(jù)，也為聽覺腦機接口技術提供了至關重要的關鍵靶點。

耳蝸核作為聽覺中樞的關鍵一級神經(jīng)核團，蘊含著數(shù)十種功能特性各異的神經(jīng)元。這些神經(jīng)元承擔著對聲音信號進行初步處理與編碼的重要任務，并將處理后的信號傳遞至聽覺皮層，最終形成聽覺感知。同時，耳蝸核在聽覺腦機接口領域也占據(jù)著重要地位，是關鍵的位點與刺激靶點。然而，目前對于這些神經(jīng)元在復雜聲音信號處理過程中如何協(xié)同工作，以及其協(xié)同工作的分子基礎，仍尚未完全闡明。這也導致在針對耳蝸核進行編碼刺激時，難以實現(xiàn)高分辨率的精準操作。

該研究團隊通過巧妙整合Stereo - seq、snRNA - seq和snATAC - seq等多種先進技術，首次成功構建了耳蝸核具有單細胞分辨率的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜。這一圖譜清晰地明確了耳蝸核不同功能亞區(qū)的細胞類型構成及其獨特的分子特征，系統(tǒng)且深入地解析了小鼠耳蝸核的細胞分子類型，以及在聽覺誘導下基因表達的變化特征。

   
研究過程中，團隊通過細致比較多種具有不同聽力表型小鼠耳蝸核的空間區(qū)域分子特性，以及單細胞基因表達譜的差異，系統(tǒng)揭示了聽覺傳入信號對耳蝸核神經(jīng)元的分子調(diào)控網(wǎng)絡。尤為重要的是，首次鑒定出位于前復核后側(cè)（pAVCN）的Spp1 + - bushy cell這一細胞亞型，在響應聲音信號刺激時，其基因表達變化最為顯著。進一步深入研究后發(fā)現(xiàn)，Spp1的表達水平受到聽覺信號傳入的顯著動態(tài)調(diào)控，在聽覺發(fā)育以及功能重建過程中發(fā)揮著至關重要的關鍵作用。

 
這一具有突破性的研究成果，不僅為深入闡明耳蝸核聽覺信息處理的分子機制，以及聽覺重建后的神經(jīng)可塑性提供了全新的理論依據(jù)，也為優(yōu)化聽覺早期干預策略、精準指導人工聽覺腦干植入的刺激靶點提供了極具價值的參考。同時，該研究還為神經(jīng)科學領域的核心問題——“感覺輸入如何調(diào)控神經(jīng)元可塑性”提供了新的實驗證據(jù)，有力推動了該領域的研究進展。

該團隊長期深耕于耳聾發(fā)病機制及聽覺功能重建的基礎與臨床研究領域。在耳蝸突觸病變機制、藥物與基因治療靶點探索、人工聽覺植入技術研發(fā)等多個方面，均取得了系列重要成果。團隊所研發(fā)的新一代聽覺腦干植入裝置，已順利完成注冊臨床試驗，各項指標均達到三類醫(yī)療器械的安全性和有效性要求。所有接受植入的患者均恢復了有效聽覺，目前該裝置已提交三類醫(yī)療器械注冊申請，并獲得創(chuàng)新醫(yī)療器械綠色通道受理，有望為更多耳聾患者帶來福音。

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