Can cochlear functions (hearing, quantity and quality) be controlled from Pons by Medial Oloviocochlar complex?

Swedish below english texts
(NB working draft)
(Below dysfunction can be partly hereditary? My mother and grandmother (as I) at older age, had a difficulty expressing themselves clearly, but probably because of their special and severe suffering, it may be what I call dysfunctional ”Olivioal Cochlea (Middle Pons) – Cochlea (Outer and Inner Hair Cells) Loop” – more work needed to investigate this. Among symptoms hard alarm sound clusters, where the volume control in Pons had probably a dysfunction – locked at high high level of sound).

Is it possible? Can cochlear functions (hearing, quantity and quality) be controlled from Pons by Medial Oloviocochlar complex?

Yes, it is possible!

Latest first
Brief: ”The olivocochlear (OC) efferents are part of brainstem-to-cochlea reflex pathways that allow stimulus-related control of the cochlea, and provide a way for the central nervous system to affect hearing at the most peripheral neural level”
Abstract: ”The anatomy and physiology of olivocochlear (OC) efferents are reviewed. To help interpret these, recent advances in cochlear mechanics are also reviewed. Lateral OC (LOC) efferents innervate primary auditory-nerve (AN) fiber dendrites. The most important LOC function may be to reduce auditory neuropathy. Medial OC (MOC) efferents innervate the outer hair cells (OHCs) and act to turn down the gain of cochlear amplification. Cochlear amplification had been thought to act only through basilar membrane (BM) motion, but recent reports show that motion near the reticular lamina (RL) is amplified more than BM motion, and that RL-motion amplification extends to several octaves below the local characteristic frequency. Data on efferent effects on AN-fiber responses, otoacoustic emissions (OAEs) and human psychophysics are reviewed and reinterpreted in the light of the new cochlear-mechanical data. The possible origin of OAEs in RL motion is considered. MOC-effect measuring methods and MOC-induced changes in human responses are also reviewed, including that ipsilateral and contralateral sound can produce MOC effects with different patterns across frequency. MOC efferents help to reduce damage due to acoustic trauma. Many, but not all, reports show that subjects with stronger contralaterally-evoked MOC effects have better ability to detect signals (e.g. speech) in noise, and that MOC effects can be modulated by attention.”
Olivocochlear Efferents: Their action, effects, measurement and uses, and the impact of the new conception of cochlear mechanical responses – PMC https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5911200/
and/or generally dysfunctions in ´”Pons: The middle portion of your brainstem that coordinates face and eye movements, facial sensations, hearing and balance.
https://my.clevelandclinic.org/health/body/21598-brainstem

Summarizing: If so then Medial Oloviocochlar (MOC) complex in Pons get feedback from cochlea activities (functional or different degree of dysfunctionality) and from that control actions of cochlea probably partly via outer hair cells and its influence on inner hair cells activities (functional or different degree of dysfunctionality. If then, e.g. head trauma influence MOC then sound distortion may relate to this. In my case I have 70 years of manageable noise damage associated tinnitus suddenly become a not manageable hard permanent alarm at the same frequency as the  ”old, more common tinnitus”

On other (adding?) explanation for my dysfunction may be ”sclerosing processes”, while during short sleeping periods (1-2 h) the symptoms increase perhaps due to tissue hardening ”Peripheral pons lesion location is a good discriminator of MS from vascular lesions.” https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32757905/

I have had sclerosing Basaliom  Glas typ III 2017 and 2018 Prostate cancer Gleason 9 (now well treated in Helsingfors) except since 5 year MRI documented spinal dysfunction (spondylosis and foraminal spinal stenos C3-C7, L4-L5 and S1)

Working text/draft below
Efferent neurons control hearing sensitivity and protect hearing from noise through the regulation of gap junctions between cochlear supporting cells
https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/jn.00468.2021

 

 

 

 

 

 

NB  above conclusion: Medial olivocochlear efferent nerves have innervation with cochlear supporting gap junctions and eventually hair cell electromotility, thereby controlling hearing sensitivity and hearing portection against noise trauma outer trauma

“It is critical for hearing that the descending cochlear efferent system provides a negative feedback to hair cells to regulate hearing sensitivity and protect hearing from noise. The medial olivocochlear (MOC) efferent nerves project to outer hair cells (OHCs) to regulate OHC electromotility, which is an active cochlear amplifier and can increase hearing sensitivity. Here, we report that the MOC efferent nerves also could innervate supporting cells (SCs) in the vicinity of OHCs to regulate hearing sensitivity. MOC nerve fibers are cholinergic, and acetylcholine (ACh) is a primary neurotransmitter. Immunofluorescent staining showed that MOC nerve endings, presynaptic vesicular acetylcholine transporters (VAChTs), and postsynaptic ACh receptors were visible at SCs and in the SC area. Application of ACh in SCs could evoke a typical inward current and reduce gap junctions (GJs) between them, which consequently enhanced the direct effect of ACh on OHCs to shift but not eliminate OHC electromotility. This indirect, GJ-mediated inhibition had a long-lasting influence. In vivo experiments further demonstrated that deficiency of this GJ-mediated efferent pathway decreased the regulation of active cochlear amplification and compromised the protection against noise. In particular, distortion product otoacoustic emission (DPOAE) showed a delayed reduction after noise exposure. Our findings reveal a new pathway for the MOC efferent system via innervating SCs to control active cochlear amplification and hearing sensitivity. These data also suggest that this SC GJ-mediated efferent pathway may play a critical role in long-term efferent inhibition and is required for protection of hearing from noise trauma.

NEW & NOTEWORTHY The cochlear efferent system provides a negative feedback to control hair cell activity and hearing sensitivity and plays a critical role in noise protection. We reveal a new efferent control pathway in which medial olivocochlear efferent fibers have innervations with cochlear supporting cells to control their gap junctions, therefore regulating outer hair cell electromotility and hearing sensitivity. This supporting cell gap junction-mediated efferent control pathway is required for the protection of hearing from noise.“

https://en.wikipedia.org/wiki/Olivocochlear_system that has efferent control of and afferent feedback from the Cochlea, above all of external hair cells that ”control” the inner ones, where I have been damaged since 70 years – see audiogram (a hypothesis diagnosis  proposal for my ”5 year permanent difficult to stand ”alarm left side of my head”, except 2-3 minutes during the MRI scan (while right side heard the typical MRI sound (not very nice to hear) – very hopeful)”

The olivocochlear system is a component of the auditory system involved with the descending control of the cochlea. Its nerve fibres, the olivocochlear bundle (OCB), form part of the vestibulocochlear nerve (VIIIth cranial nerve, also known as the auditory-vestibular nerve), and project from the superior olivary complex in the brainstem (pons) to the cochlea. https://en.wikipedia.org/wiki/Olivocochlear_system

The MOCS’ response to sound is mediated through the MOC acoustic reflex pathway (see inset), which had been previously investigated using anterograde and retrograde labelling techniques (Aschoff et al., 1988; Robertson and Winter, 1988). Acoustic stimulation of the inner hair cells sends a neural signal to the posteroventral cochlear nucleus (PVCN), and the axons of the neurons from the PVCN cross the brainstem to innervate the contralateral MOC neurons. In most mammals, the MOC neurons predominantly project to the contralateral side (forming the ipsilateral reflex), with the remainder projecting to the ipsilateral side (forming the contralateral reflex).

The strength of the reflex is weakest for pure tones, and becomes stronger as the bandwidth of the sound is increased (Berlin et al., 1993), hence the maximum MOCS response is observed for broadband noise (Guinan et al., 2003). Researchers have measured the effects of stimulating the MOCS with sound. In cats, Liberman (1989) showed that contralateral sound (resulting in MOCS stimulation) reduced the N1 potential, a suppression which was eliminated upon transection of the olivocochlear bundle (OCB). In humans, the largest amount of evidence for the action of efferents has come from the suppression of otoacoustic emissions (OAEs) following acoustic stimulation.

 

 

 

Fig: The basic MOC acoustic reflex. The auditory nerve responds to sound, sending a signal to the cochlear nucleus. Afferent nerve fibres cross the midline from the cochlear nucleus to the cell bodies of the MOCS (located near the MSOC), whose efferent fibres project back to the cochlea (red). In most mammals, the majority of the reflex is ipsilateral (shown as a thicker line), effectuated by the crossed MOCS.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3311680/
“Our ability to effectively perceive and interact with the environment integrates the activity of efferent pathways that can modulate the signals transmitted by the afferent sensory systems. In the auditory system, the efferent pathways form a neural network comprised of several feedback loops with numerous subcortical nuclei, including the thalamus, inferior colliculus, superior olivary complex, and cochlear nucleus (Malmierca and Ryugo, 2011). The auditory efferent pathways extend from auditory cortex to the peripheral sensory organ via the olivocochlear (OC) system (Figure 1). The OC system, originally described by Rasmussen (1946), is formed by two neuronal groups: (i) the medial olivocochlear neurons (MOC) and (ii) the lateral olivocochlear neurons (LOC) (Warr and Guinan, 1979).”

“ … Consequently, it has been difficult to associate deficits of olivocochlear neurons with pathogenesis, although there is some evidence of abnormal olivocochlear activity in listeners with tinnitus, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6496333/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2013642/
“Olivocochlear neurons have somata in the superior olivary complex and provide an efferent innervation to the cochlea. One subgroup of olivocochlear neurons, medial olivocochlear neurons, sends fibers to innervate the cochlear outer hair cells.

BvS-> After 60 years of ”normal” noise damage inner hair cells (manageable) change after an head trauma accident damage (head first into concrete pillars) into an impossible permanent ”alarm” (see more above) 

Svenska

(Nedan kan dysfunktion vara delvis ärftlig? Min mor och mormor (liksom jag) på äldre dagar hade svårt att uttrycka sig tydligt, men förmodligen på grund av deras speciella och svåra lidande kan det vara vad jag kallar dysfunktionellt ”Olivoal Cochlea (Middle Pons) – Cochlea (Outer and Inner Hair Cells) Loop” – mer arbete behövs för att undersöka detta. Bland symtomen finns kluster av hårda larmljud, där volymkontrollen i Pons troligen hade en dysfunktion – låst sig på hög ljudnivå)

Är det möjligt? Kan cochleafunktionerna (hörsel, kvantitet och kvalitet) styras från Pons med hjälp av Medial Oloviocochlar complex?
JA DETÄR MÖJLGT!

Först senaste: 
Kortfattat: ”De efferenta olivokokleära (OC) är en del av hjärnstammens till hörselsnäckans reflexbanor som möjliggör stimulusrelaterad kontroll av hörselsnäckan och gör det möjligt för det centrala nervsystemet att påverka hörseln på den mest perifera neurala nivån.”
Abstract: ”Anatomin och fysiologin hos olivokokleära (OC) efferenter granskas. För att hjälpa till att tolka dessa gås också igenom de senaste framstegen inom cochleamekaniken. Laterala OC (LOC) efferenter innerverar primära hörselnervsfibrer (AN). Den viktigaste LOC-funktionen kan vara att minska auditiv neuropati. Medial OC (MOC) efferenter innerverar de yttre hårcellerna (OHC) och verkar för att minska förstärkningen av cochlean. Man har trott att cochleaförstärkning endast verkar genom basilarmembranrörelse (BM), men nya rapporter visar att rörelse nära den retikulära lamina (RL) förstärks mer än BM-rörelse, och att RL-rörelseförstärkning sträcker sig till flera oktaver under den lokala karakteristiska frekvensen. Data om efferenta effekter på AN-fiberrespons, otoakustiska emissioner (OAE) och mänsklig psykofysik granskas och omtolkas i ljuset av nya cochleamekaniska data. Det möjliga ursprunget till OAEs i RL-rörelse övervägs. Mätmetoder för MOC-effekt och MOC-inducerade förändringar i mänsklig respons granskas också, inklusive att ipsilateralt och kontralateralt ljud kan ge MOC-effekter med olika mönster över frekvenser. MOC efferenter hjälper till att minska skador på grund av akustiskt trauma. Många, men inte alla, rapporter visar att försökspersoner med starkare kontralateralt framkallade MOC-effekter har bättre förmåga att upptäcka signaler (t.ex. tal) i buller, och att MOC-effekter kan moduleras av uppmärksamhet”.

 

Sammanfattning: Om så är fallet får Medial Oloviocochlar (MOC) komplexet i Pons feedback från cochleaaktiviteter (funktionella eller olika grader av dysfunktionalitet) och från det kontrollåtgärder av cochlean troligen delvis via yttre hårceller och dess påverkan på inre hårcellers aktiviteter (funktionell eller olika grad av dysfunktionalitet. Om då t.ex. huvudtrauma påverkar MOC så kan ljudförvrängning relatera till detta. I mitt fall har jag 70 år av hanterbara bullerskador i samband med tinnitus som plötsligt blivit ett ohanterligt hårt permanentlarm på samma frekvens som den ”gamla, vanligare tinnitus”

En annan (tilläggande?) förklaring till min dysfunktion kan vara ”skleroserande processer” i Pons, eftersom symtomen under mina korta sömnperioder (1-2 timmar) ökar, kanske på grund av ”vävnadshårdning”: ”Perifer ponslesions plats är en bra särskiljare av MS från vaskulära lesioner.” https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32757905/
och/eller i allmänhet dysfunktioner i ”Pons: Den mellersta delen av hjärnstammen som koordinerar ansikts- och ögonrörelser, ansiktsförnimmelser, hörsel och balans.
https://my.clevelandclinic.org/health/body/21598-brainstem

Jag har haft skleroserande Basaliom Glas typ III 2017 och 2018 Prostatacancer Gleason 9 (nu väl behandlad i Helsingfors) förutom sedan 5 års MRT dokumenterad spinal dysfunktion (spondylos och foraminal spinal stenos C3-C7, L4-L5 och S1)

Arbetstext/utkast nedan
Efferenta neuroner kontrollerar hörselkänslighet och skyddar hörseln från buller genom att reglera mellanrum mellan cochleastödande celler
https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/jn.00468.2021

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Observera ovanstående slutsats: Mediala olivokokleära efferenta nerver har innervation med cochleastödjande gap junctions och så småningom hårcellselektromotilitet, vilket kontrollerar hörselkänslighet och hörselport mot bullertrauma yttre trauma

”Det är avgörande för hörseln att det nedåtgående cochlea-efferenta systemet ger en negativ återkoppling till hårcellerna för att reglera hörselkänsligheten och skydda hörseln från buller. De mediala olivokokleära efferenta nerverna (MOC) projicerar till yttre hårceller (OHC) för att reglera OHC-elektromotiliteten, som är en aktiv cochleaförstärkare och kan öka hörselkänsligheten. Här rapporterar vi att de efferenta MOC-nerverna också kan innervera stödjeceller (SC) i närheten av OHC för att reglera hörselkänsligheten. MOC-nervfibrer är kolinerga och acetylkolin (ACh) är en primär neurotransmittor. Immunofluorescensfärgning visade att MOC-nervändar, presynaptiska vesikulära acetylkolintransportörer (VAChT) och postsynaptiska ACh-receptorer var synliga vid SC och i SC-området. Tillämpning av ACh i SC kan framkalla en typisk inåtgående ström och minska gap junctions (GJ) mellan dem, vilket följaktligen förstärkte den direkta effekten av ACh på OHC:er för att förskjuta men inte eliminera OHC-elektromotilitet. Denna indirekta, GJ-medierade hämning hade en långvarig inverkan. In vivo-experiment visade vidare att brist på denna GJ-medierade efferenta signalväg minskade regleringen av aktiv cochleaförstärkning och äventyrade skyddet mot buller. I synnerhet visade distorsionsproduktens otoakustiska emission (DPOAE) en fördröjd minskning efter exponering för buller. Våra resultat avslöjar en ny väg för det efferenta MOC-systemet via innerverande SC för att kontrollera aktiv cochleär amplifiering och hörselkänslighet. Dessa data tyder också på att denna SC GJ-medierade efferenta väg kan spela en avgörande roll i långsiktig efferent hämning och krävs för att skydda hörseln från bullertrauma.

NYTT & NOTERT Cochlear efferent system ger en negativ återkoppling för att kontrollera hårcellsaktivitet och hörselkänslighet och spelar en avgörande roll i bullerskyddet. Vi avslöjar en ny efferent kontrollväg där mediala olivokokleära efferenta fibrer har innervationer med cochleastödande celler för att kontrollera deras gap junctions, och därmed reglera yttre hårcellers elektromotilitet och hörselkänslighet. Denna stödjande cell gap junction-medierad efferent kontrollväg krävs för att skydda hörseln från buller.”

https://en.wikipedia.org/wiki/Olivocochlear_system som har efferent kontroll av och afferent återkoppling från hörselsnäckan, framför allt av yttre hårceller som ”kontrollerar” de inre, där jag har varit skadad sedan 70 år tillbaka – se audiogram (ett hypotes diagnosförslag för mitt ”5 år permanenta svårt att stå ”larm vänster sida av huvudet”, förutom 2-3 minuter under MR-undersökningen (medan höger sida hörde det typiska MR-ljudet (inte särskilt trevligt att höra) – mycket hoppfullt)”

Olivokoklearsystemet är en komponent i hörselsystemet som är involverat i den nedåtgående kontrollen av cochlean. Dess nervfibrer, olivokokleärknippet (OCB), utgör en del av den vestibulokokleära nerven (VIII:e kranialnerven, även känd som hörsel-vestibulära nerven) och skjuter ut från det övre olivarykomplexet i hjärnstammen (pons) till cochlean. https://en.wikipedia.org/wiki/Olivocochlear_system

Akustiskt framkallade svar från MOCS (medialt olivokokleärt system)
https://en.wikipedia.org/wiki/Olivocochlear_system

[Elektrisk stimulering i hjärnstammen kan resultera i (i) att hela MOCS stimuleras, (ii) en urladdningshastighet (upp till 400 s-1) som är mycket högre än vad som normalt framkallas av ljud (upp till 60 s-1), och (iii) elektrisk stimulering av andra neuroner än MOCS-fibrer. Därför kan det hända att elektrisk stimulering av MOCS inte ger en korrekt indikation på dess biologiska funktion eller den naturliga omfattningen av dess effekt.

MOC:s respons på ljud medieras genom MOC:s akustiska reflexväg (se infälld), som tidigare har undersökts med hjälp av anterograda och retrograda märkningstekniker (Aschoff et al., 1988; Robertson och Winter, 1988). Akustisk stimulering av de inre hårcellerna skickar en neural signal till den posteroventrala cochleakärnan (PVCN), och axonerna hos neuronerna från PVCN korsar hjärnstammen för att innervera de kontralaterala MOC-neuronerna. Hos de flesta däggdjur projicerar MOC-neuronerna övervägande till den kontralaterala sidan (bildar den ipsilaterala reflexen), medan resten projicerar till den ipsilaterala sidan (bildar den kontralaterala reflexen).

Styrkan på reflexen är svagast för rena toner och blir starkare när ljudets bandbredd ökar (Berlin et al., 1993), vilket innebär att den maximala MOCS-responsen observeras för bredbandsbrus (Guinan et al., 2003). Forskare har mätt effekterna av att stimulera MOCS med ljud. Hos katter visade Liberman (1989) att kontralateralt ljud (som resulterade i MOCS-stimulering) minskade N1-potentialen, en undertryckning som eliminerades vid transsektion av olivokoklearbunten (OCB). Hos människor har den största mängden bevis för efferenternas verkan kommit från undertryckandet av otoakustiska emissioner (OAE) efter akustisk stimulering.

 

 

 

 

Figur: Den grundläggande akustiska MOC-reflexen. Hörselnerven reagerar på ljud och skickar en signal till cochleans kärna. Afferenta nervfibrer korsar mittlinjen från cochleans kärna till cellkropparna i MOCS (som ligger nära MSOC), vars efferenta fibrer projicerar tillbaka till cochlean (röd). Hos de flesta däggdjur är majoriteten av reflexen ipsilateral (visas som en tjockare linje), som påverkas av den korsade MOCS.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3311680/
”Vår förmåga att effektivt uppfatta och interagera med miljön integrerar aktiviteten i efferenta vägar som kan modulera signalerna som sänds av de afferenta sensoriska systemen. I hörselsystemet bildar de efferenta vägarna ett neuralt nätverk som består av flera återkopplingsslingor med många subkortikala kärnor, inklusive thalamus, inferior colliculus, superior olivary complex och cochleakärna (Malmierca och Ryugo, 2011). De auditiva efferenta vägarna sträcker sig från hörselbarken till det perifera sinnesorganet via olivokokleära (OC) systemet (Figur 1). OC-systemet, som ursprungligen beskrevs av Rasmussen (1946), bildas av två neuronala grupper: (i) de mediala olivokokleära neuronerna (MOC) och (ii) de laterala olivokokleära neuronerna (LOC) (Warr och Guinan, 1979).

“ … Följaktligen har det varit svårt att associera underskott av olivokokleära neuroner med patogenes, även om det finns vissa tecken på onormal olivokokleär aktivitet hos lyssnare med tinnitus, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6496333/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2013642/
”Olivokokleära nervceller har somata i det överlägsna olivarykomplexet och ger en efferent innervation till cochlean. En undergrupp av olivokokleära nervceller, mediala olivokokleära nervceller, skickar fibrer för att innervera de yttre hårcellerna i cochlean.

BvS-> Efter 60 år av ”normala” bullerskador förändras de inre hårcellerna (hanterbara) efter en huvudtraumaolycka (huvudet före in i betongpelare) till ett omöjligt permanent ”larm” (se mer ovan)