Rivoluzione nel sistema uditivo: i ricercatori di Göttingen sviluppano impianti luminosi!

Rivoluzione nel sistema uditivo: i ricercatori di Göttingen sviluppano impianti luminosi!

Il cluster di eccellenza “Multiscale Bioimaging” di Göttingen (MBExC) e il Centro Else Kröner Fresenius per le terapie optogenetiche (EKFZ OT) si sono specializzati nello sviluppo di una protesi uditiva innovativa. Il loro obiettivo è offrire alle persone non udenti e con problemi di udito l’accesso al piacere uditivo naturale attraverso un nuovo metodo noto come “ascoltare con la luce”. In particolare, gli attuali impianti cocleari (ECI) presentano spesso il problema di far percepire il suono come artificiale e distorto. Ciò è particolarmente vero per le voci, mentre la percezione della musica è spesso percepita come estranea. Stiamo quindi lavorando a una combinazione di terapia genica e tecnologia medica che promette di migliorare significativamente l'esperienza sonora.

La ricerca attuale utilizza l’optogenetica per rendere le cellule nervose della coclea sensibili alla luce. I segnali luminosi inviati da un impianto cocleare ottico (oCI) hanno lo scopo di stimolare queste cellule nervose e produrre un suono più naturale e a grana più fine rispetto alla stimolazione elettrica utilizzata negli eICI convenzionali. Il progetto riceve oltre un milione di euro dal progetto “SPRUNG” dello Stato della Bassa Sassonia e dalla Fondazione Volkswagen e ha il sostegno di MBExC per effettuare la transizione dalla ricerca di base all’applicazione clinica. L'obiettivo a lungo termine di questo sviluppo è restituire ai non udenti il ​​mondo dei suoni raffinati, delle voci chiare e delle esperienze musicali complesse.

Le sfide degli impianti cocleari convenzionali

Secondo l’OMS, circa 430 milioni di persone nel mondo soffrono di perdita dell’udito. Questo numero potrebbe salire a quasi 700 milioni entro il 2050 man mano che cresce la necessità di riabilitazione uditiva. Gli impianti cocleari hanno lo scopo di convertire i segnali uditivi in ​​impulsi neuronali al fine di aggirare la codifica del suono disturbata nella coclea. Gli impianti otonali, esistenti dagli anni '70, sono già utilizzati da oltre 700.000 pazienti con problemi di udito. Nonostante la loro capacità di comprendere il parlato in ambienti silenziosi, gli utenti spesso hanno difficoltà con il rumore di fondo e le emozioni nella loro voce.

La maggior parte di questi impianti utilizza la stimolazione elettrica che si traduce in un’ampia diffusione laterale, il che significa che spesso vengono stimolati troppi neuroni contemporaneamente, limitando la discriminazione di frequenza e volume. Il numero di canali indipendenti in questi impianti è generalmente inferiore a dieci, compromettendo ulteriormente la qualità della codifica del suono.

L'optogenetica come tecnologia chiave

Il team attorno al Prof. Dr. med. Tobias Moser ha individuato nell'optogenetica una tecnologia chiave. Questa tecnologia innovativa consente di introdurre nelle cellule nervose proteine ​​sensibili alla luce, le cosiddette canalrodopsine. La fattibilità di questo metodo è già stata dimostrata in test su modelli animali. Ora un ulteriore sviluppo per l’uomo è imminente. Un CI ottico progettato a 64 canali dovrebbe essere in grado di rendere il parlato comprensibile anche in ambienti rumorosi e riprodurre chiaramente le melodie. Un primo studio clinico potrebbe iniziare nel 2026, ma prima di allora sono necessarie ricerche significative.

Inoltre, è in fase avanzata la ricerca su innovativi impianti cocleari micro-LED per consentire la stimolazione ottica nell'orecchio interno. L'obiettivo è sviluppare impianti cocleari con un massimo di 100 sorgenti luminose adatte all'uso umano. Gli studi funzionali dovrebbero esaminare la codifica del suono con impianti ottici rispetto all'udito naturale.