Revoliucija klausos sistemoje: Getingeno mokslininkai kuria lengvus implantus!

Revoliucija klausos sistemoje: Getingeno mokslininkai kuria lengvus implantus!

Getingeno kompetencijos klasteris „Multiscale Bioimaging“ (MBExC) ir Else Kröner Fresenius optogenetinės terapijos centras (EKFZ OT) specializuojasi kuriant novatorišką klausos protezą. Jų tikslas – suteikti kurtiesiems ir neprigirdintiems žmonėms galimybę mėgautis natūralia klausa, taikant naują metodą, vadinamą „klausa su šviesa“. Šiuolaikiniai kochleariniai implantai (eCI) ypač dažnai turi problemą, kad garsas suvokiamas kaip dirbtinis ir iškraipytas. Tai ypač pasakytina apie balsus, o muzikos suvokimas dažnai suvokiamas kaip svetimas. Todėl dirbame ties genų terapijos ir medicinos technologijų deriniu, kuris žada žymiai pagerinti garso patirtį.

Dabartiniai tyrimai naudoja optogenetiką, kad sraigės nervinės ląstelės būtų jautrios šviesai. Optinio kochlearinio implanto (oCI) siunčiami šviesos signalai yra skirti stimuliuoti šias nervines ląsteles ir sukurti smulkesnį, natūralesnį garsą, palyginti su elektrine stimuliacija, naudojama įprastose eiCI. Projektas gauna daugiau nei vieną milijoną eurų iš Žemutinės Saksonijos valstijos projekto „SPRUNG“ ir Volkswagen fondo bei remia MBExC, kad būtų galima pereiti nuo fundamentinių tyrimų prie klinikinio pritaikymo. Ilgalaikis šios plėtros tikslas – sugrąžinti klausos negalią turintiems žmonėms puikių garsų, aiškių balsų ir sudėtingų muzikinių potyrių pasaulį.

Įprastų kochlearinių implantų iššūkiai

PSO duomenimis, apie 430 milijonų žmonių visame pasaulyje kenčia nuo klausos praradimo. Šis skaičius iki 2050 m. gali išaugti iki beveik 700 mln., nes klausos reabilitacijos poreikis auga. Kochleariniai implantai skirti klausos signalams paversti neuronų impulsais, siekiant apeiti sutrikusį garso kodavimą sraigėje. Otoninius implantus, kurie egzistuoja nuo aštuntojo dešimtmečio, jau naudoja daugiau nei 700 000 klausos sutrikimų turinčių pacientų. Nepaisant gebėjimo suprasti kalbą tylioje aplinkoje, vartotojai dažnai susiduria su foniniu triukšmu ir emocijomis balse.

Daugumoje šių implantų naudojama elektrinė stimuliacija, dėl kurios atsiranda didelis šoninis plitimas, o tai reiškia, kad dažnai vienu metu stimuliuojama per daug neuronų, o tai riboja dažnio ir tūrio diskriminaciją. Nepriklausomų kanalų skaičius šiuose implantuose paprastai yra mažesnis nei dešimt, o tai dar labiau pablogina garso kodavimo kokybę.

Optogenetika kaip pagrindinė technologija

Prof. dr. med. Tobiasas Moseris optogenetiką nustatė kaip pagrindinę technologiją. Ši naujoviška technologija leidžia į nervines ląsteles įvesti šviesai jautrius baltymus, vadinamuosius kanalrodopsinus. Šio metodo tinkamumas jau buvo įrodytas bandymuose su gyvūnų modeliais. Dabar neišvengiamas tolesnis žmonių vystymasis. Planuojamas 64 kanalų optinis CI turėtų sugebėti padaryti kalbą suprantamą net triukšmingoje aplinkoje ir aiškiai atkurti melodijas. Pirmasis klinikinis tyrimas gali prasidėti 2026 m., tačiau iki tol reikia atlikti reikšmingus tyrimus.

Be to, atliekami naujoviškų mikro-LED kochlearinių implantų tyrimai, kad būtų galima optiškai stimuliuoti vidinę ausį. Tikslas – sukurti kochlearinius implantus su iki 100 šviesos šaltinių, tinkamų naudoti žmonėms. Funkciniai tyrimai turėtų ištirti garso kodavimą naudojant optinius implantus, palyginti su natūralia klausa.