Revolucija u slušnom sustavu: istraživači iz Göttingena razvijaju svjetlosne implantate!

Revolucija u slušnom sustavu: istraživači iz Göttingena razvijaju svjetlosne implantate!

Göttingen Cluster of Excellence “Multiscale Bioimaging” (MBExC) i Else Kröner Fresenius Center for Optogenetic Therapies (EKFZ OT) specijalizirali su se za razvoj inovativne slušne proteze. Njihov cilj je omogućiti gluhim i nagluhim osobama pristup prirodnom slušnom užitku kroz novu metodu poznatu kao "sluh sa svjetlom". Trenutačni kohlearni implantati (eCI) posebno često imaju problem jer zvuk čine umjetnim i iskrivljenim. To posebno vrijedi za glasove, dok se percepcija glazbe često percipira kao strana. Stoga radimo na kombinaciji genske terapije i medicinske tehnologije koja obećava značajno poboljšanje zvučnog iskustva.

Trenutna istraživanja koriste optogenetiku kako bi živčane stanice u pužnici učinile osjetljivima na svjetlost. Svjetlosni signali koje šalje optički kohlearni implantat (oCI) namijenjeni su stimulaciji tih živčanih stanica i proizvodnji finijeg, prirodnijeg zvuka u usporedbi s električnom stimulacijom koja se koristi u konvencionalnim eiCI-jima. Projekt dobiva više od milijun eura od projekta “SPRUNG” pokrajine Donja Saska i Zaklade Volkswagen te ima potporu MBExC-a za prijelaz s osnovnih istraživanja na kliničku primjenu. Dugoročni cilj ovog razvoja je vratiti svijet finih zvukova, čistih glasova i složenih glazbenih iskustava osobama oštećena sluha.

Izazovi konvencionalnih kohlearnih implantata

Prema WHO-u, oko 430 milijuna ljudi diljem svijeta pati od gubitka sluha. Taj bi se broj do 2050. godine mogao povećati na gotovo 700 milijuna kako raste potreba za rehabilitacijom sluha. Kohlearni implantati namijenjeni su pretvaranju slušnih signala u neuronske impulse kako bi se zaobišlo poremećeno kodiranje zvuka u pužnici. Otonalne implantate, koji postoje od 1970-ih, koristi već više od 700.000 pacijenata oštećena sluha. Unatoč njihovoj sposobnosti da razumiju govor u tihim okruženjima, korisnici se često bore s pozadinskom bukom i emocijama u svom glasu.

Većina ovih implantata koristi električnu stimulaciju koja rezultira velikim bočnim širenjem, što znači da se često previše neurona stimulira u isto vrijeme, ograničavajući frekvencijsku i volumensku diskriminaciju. Broj neovisnih kanala u ovim implantatima obično je manji od deset, što dodatno ugrožava kvalitetu kodiranja zvuka.

Optogenetika kao ključna tehnologija

Tim oko prof.dr.med. Tobias Moser identificirao je optogenetiku kao ključnu tehnologiju. Ova inovativna tehnologija omogućuje uvođenje proteina osjetljivih na svjetlost, takozvanih kanalrodopsina, u živčane stanice. Izvedivost ove metode već je pokazana u testovima na životinjskim modelima. Sada je daljnji razvoj za ljude neizbježan. Planirani 64-kanalni optički CI trebao bi moći učiniti govor razumljivim čak i u bučnim okruženjima i jasno reproducirati melodije. Prvo kliničko ispitivanje moglo bi započeti 2026., ali prije toga su potrebna značajna istraživanja.

Osim toga, napreduje se istraživanje inovativnih mikro-LED kohlearnih implantata kako bi se omogućila optička stimulacija u unutarnjem uhu. Cilj je razviti kohlearne implantate s do 100 izvora svjetlosti koji su prikladni za ljudsku upotrebu. Funkcionalne studije trebale bi ispitati kodiranje zvuka optičkim implantatima u usporedbi s prirodnim sluhom.