Революция в слуховата система: Изследователи от Гьотинген разработват леки импланти!

Революция в слуховата система: Изследователи от Гьотинген разработват леки импланти!

Гьотингенският клъстер за върхови постижения „Многомащабно биоизобразяване“ (MBExC) и Центърът за оптогенетични терапии Else Kröner Fresenius (EKFZ OT) са специализирани в разработването на иновативна слухова протеза. Тяхната цел е да дадат на глухите и хората с увреден слух достъп до естествено слухово удоволствие чрез нов метод, известен като „слушане със светлина“. Настоящите кохлеарни импланти (eCI) по-специално често имат проблема, че карат звука да се възприема като изкуствен и изкривен. Това важи особено за гласовете, докато възприемането на музиката често се възприема като чуждо. Затова работим върху комбинация от генна терапия и медицинска технология, която обещава значително да подобри звуковото изживяване.

Настоящите изследвания използват оптогенетика, за да направят нервните клетки в кохлеята чувствителни към светлина. Светлинните сигнали, изпратени от оптичен кохлеарен имплант (oCI), са предназначени да стимулират тези нервни клетки и да произведат по-финозърнест, по-естествен звук в сравнение с електрическата стимулация, използвана в конвенционалните eiCI. Проектът получава над един милион евро от проекта „SPRUNG“ на провинция Долна Саксония и фондация Volkswagen и има подкрепата на MBExC, за да направи прехода от фундаментални изследвания към клинично приложение. Дългосрочната цел на това развитие е да върне света на фините звуци, чистите гласове и сложните музикални преживявания на хората с увреден слух.

Предизвикателствата на конвенционалните кохлеарни импланти

Според СЗО около 430 милиона души по света страдат от загуба на слуха. Този брой може да нарасне до близо 700 милиона до 2050 г., тъй като нуждата от рехабилитация на слуха нараства. Кохлеарните импланти са предназначени да преобразуват слуховите сигнали в невронни импулси, за да заобиколят нарушеното звуково кодиране в кохлеята. Отоналните импланти, които съществуват от 70-те години на миналия век, вече се използват от над 700 000 пациенти с увреден слух. Въпреки способността си да разбират речта в тиха среда, потребителите често се борят с фоновия шум и емоцията в гласа си.

Повечето от тези импланти използват електрическа стимулация, която води до голямо странично разпространение, което означава, че често твърде много неврони се стимулират едновременно, ограничавайки честотната и обемната дискриминация. Броят на независимите канали в тези импланти обикновено е по-малък от десет, което допълнително компрометира качеството на кодиране на звука.

Оптогенетиката като ключова технология

Екипът около проф. д-р мед. Тобиас Мозер определи оптогенетиката като ключова технология. Тази иновативна технология прави възможно въвеждането на светлочувствителни протеини, така наречените каналородопсини, в нервните клетки. Осъществимостта на този метод вече е показана в тестове върху животински модели. Сега предстои по-нататъшно развитие за хората. Планиран 64-канален оптичен CI трябва да може да направи речта разбираема дори в шумна среда и да възпроизвежда ясно мелодиите. Първото клинично изпитване може да започне през 2026 г., но преди това са необходими значителни изследвания.

В допълнение, напредват изследванията върху иновативни микро-LED кохлеарни импланти, за да се даде възможност за оптична стимулация във вътрешното ухо. Целта е да се разработят кохлеарни импланти с до 100 източника на светлина, които са подходящи за човешка употреба. Функционалните изследвания трябва да изследват звуковото кодиране с оптични импланти в сравнение с естествения слух.