耳聾作為全球范圍內(nèi)最為常見的感官功能缺陷，會(huì)引發(fā)語言交流障礙以及認(rèn)知功能受損等一系列問題。針對(duì)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(shí)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(jìn)行人工耳蝸植入手術(shù)。

隨著腦機(jī)接口（Brain - Computer Interface，BCI）技術(shù)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(shí)踐中，通過針對(duì)腦干耳蝸核實(shí)施人工聽覺腦干植入（Auditory Brainstem Implantation，ABI）技術(shù)，已成功幫助部分患者恢復(fù)了一定程度的聽覺功能。但這些患者在術(shù)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(jī)制與耳蝸存在顯著差異。耳蝸內(nèi)負(fù)責(zé)編碼聲音的毛細(xì)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(qiáng)度編碼的方式對(duì)聲音進(jìn)行解碼，并將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)電信號(hào)；而耳蝸核作為聲音信號(hào)傳導(dǎo)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(fù)雜的三維空間分布特征，并形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接。因此，深入理解耳蝸核的聲音處理機(jī)制，并精準(zhǔn)闡明電極刺激的關(guān)鍵靶點(diǎn)，成為提升聽覺腦機(jī)接口臨床應(yīng)用效果的關(guān)鍵科學(xué)難題。

2026年4月，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院團(tuán)隊(duì)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(gòu)建了具有單細(xì)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(xì)胞組成成分以及基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，首次對(duì)耳蝸核中負(fù)責(zé)感受聲音的關(guān)鍵神經(jīng)元類型及其空間分布特征進(jìn)行了詳細(xì)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(jī)制提供了關(guān)鍵性的科學(xué)依據(jù)，也為聽覺腦機(jī)接口技術(shù)提供了至關(guān)重要的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

耳蝸核作為聽覺中樞的關(guān)鍵一級(jí)神經(jīng)核團(tuán)，蘊(yùn)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(dān)著對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行初步處理與編碼的重要任務(wù)，并將處理后的信號(hào)傳遞至聽覺皮層，最終形成聽覺感知。同時(shí)，耳蝸核在聽覺腦機(jī)接口領(lǐng)域也占據(jù)著重要地位，是關(guān)鍵的位點(diǎn)與刺激靶點(diǎn)。然而，目前對(duì)于這些神經(jīng)元在復(fù)雜聲音信號(hào)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(chǔ)，仍尚未完全闡明。這也導(dǎo)致在針對(duì)耳蝸核進(jìn)行編碼刺激時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)高分辨率的精準(zhǔn)操作。

該研究團(tuán)隊(duì)通過巧妙整合Stereo - seq、snRNA - seq和snATAC - seq等多種先進(jìn)技術(shù)，首次成功構(gòu)建了耳蝸核具有單細(xì)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(xì)胞類型構(gòu)成及其獨(dú)特的分子特征，系統(tǒng)且深入地解析了小鼠耳蝸核的細(xì)胞分子類型，以及在聽覺誘導(dǎo)下基因表達(dá)的變化特征。

   
研究過程中，團(tuán)隊(duì)通過細(xì)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(xì)胞基因表達(dá)譜的差異，系統(tǒng)揭示了聽覺傳入信號(hào)對(duì)耳蝸核神經(jīng)元的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。尤為重要的是，首次鑒定出位于前復(fù)核后側(cè)（pAVCN）的Spp1 + - bushy cell這一細(xì)胞亞型，在響應(yīng)聲音信號(hào)刺激時(shí)，其基因表達(dá)變化最為顯著。進(jìn)一步深入研究后發(fā)現(xiàn)，Spp1的表達(dá)水平受到聽覺信號(hào)傳入的顯著動(dòng)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(guān)重要的關(guān)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(jī)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(yù)策略、精準(zhǔn)指導(dǎo)人工聽覺腦干植入的刺激靶點(diǎn)提供了極具價(jià)值的參考。同時(shí)，該研究還為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)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(shí)驗(yàn)證據(jù)，有力推動(dòng)了該領(lǐng)域的研究進(jìn)展。

該團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期深耕于耳聾發(fā)病機(jī)制及聽覺功能重建的基礎(chǔ)與臨床研究領(lǐng)域。在耳蝸突觸病變機(jī)制、藥物與基因治療靶點(diǎn)探索、人工聽覺植入技術(shù)研發(fā)等多個(gè)方面，均取得了系列重要成果。團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的新一代聽覺腦干植入裝置，已順利完成注冊(cè)臨床試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)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(fù)了有效聽覺，目前該裝置已提交三類醫(yī)療器械注冊(cè)申請(qǐng)，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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