Revolūcija dzirdes sistēmā: Getingenas pētnieki izstrādā gaismas implantus!

Revolūcija dzirdes sistēmā: Getingenas pētnieki izstrādā gaismas implantus!

Getingenes izcilības klasteris “Multiscale Bioimaging” (MBExC) un Else Kröner Fresenius Optogenetic Therapies centrs (EKFZ OT) ir specializējušies inovatīvu dzirdes protēžu izstrādē. Viņu mērķis ir nodrošināt nedzirdīgiem un vājdzirdīgiem cilvēkiem piekļuvi dabiskai dzirdes baudai, izmantojot jaunu metodi, kas pazīstama kā "dzirde ar gaismu". Pašreizējiem kohleārajiem implantiem (eCI) jo īpaši bieži ir problēma, ka skaņa tiek uztverta kā mākslīga un izkropļota. Tas jo īpaši attiecas uz balsīm, savukārt mūzikas uztvere bieži tiek uztverta kā sveša. Tāpēc mēs strādājam pie gēnu terapijas un medicīnas tehnoloģiju kombinācijas, kas sola ievērojami uzlabot skaņas pieredzi.

Pašreizējie pētījumi izmanto optoģenētiku, lai padarītu gliemežnīcas nervu šūnas jutīgas pret gaismu. Optiskā kohleārā implanta (oCI) sūtītie gaismas signāli ir paredzēti, lai stimulētu šīs nervu šūnas un radītu smalkāku, dabiskāku skaņu, salīdzinot ar elektrisko stimulāciju, ko izmanto parastajos eiCI. Projekts saņem vairāk nekā vienu miljonu eiro no Lejassaksijas štata projekta “SPRUNG” un Volkswagen fonda, un tam ir MBExC atbalsts, lai veiktu pāreju no fundamentāliem pētījumiem uz klīnisku pielietojumu. Šīs attīstības ilgtermiņa mērķis ir atgriezt dzirdes invalīdiem smalku skaņu, skaidru balsu un sarežģītu muzikālu pieredzi.

Parasto kohleāro implantu izaicinājumi

Saskaņā ar PVO datiem aptuveni 430 miljoni cilvēku visā pasaulē cieš no dzirdes traucējumiem. Šis skaits varētu pieaugt līdz gandrīz 700 miljoniem līdz 2050. gadam, jo ​​pieaug vajadzība pēc dzirdes rehabilitācijas. Kohleārie implanti ir paredzēti, lai pārveidotu dzirdes signālus neironu impulsos, lai apietu traucēto skaņas kodēšanu gliemežnīcā. Otonālos implantus, kas pastāv kopš 1970. gadiem, jau izmanto vairāk nekā 700 000 pacientu ar dzirdes traucējumiem. Neskatoties uz spēju saprast runu klusā vidē, lietotāji bieži cīnās ar fona troksni un emocijām savā balsī.

Lielākajā daļā šo implantu tiek izmantota elektriskā stimulācija, kas rada lielu sānu izkliedi, kas nozīmē, ka bieži vien tiek stimulēti pārāk daudz neironu, tādējādi ierobežojot frekvences un apjoma diskrimināciju. Neatkarīgo kanālu skaits šajos implantos parasti ir mazāks par desmit, vēl vairāk apdraudot skaņas kodēšanas kvalitāti.

Optoģenētika kā galvenā tehnoloģija

Prof. Dr. med. Tobiass Mozers ir identificējis optoģenētiku kā galveno tehnoloģiju. Šī novatoriskā tehnoloģija ļauj nervu šūnās ievadīt gaismas jutīgus proteīnus, tā sauktos kanālarodopsīnus. Šīs metodes iespējamība jau ir pierādīta izmēģinājumos ar dzīvnieku modeļiem. Tagad cilvēku turpmākā attīstība ir nenovēršama. Plānotam 64 kanālu optiskajam CI jāspēj padarīt runu saprotamu pat trokšņainā vidē un skaidri reproducēt melodijas. Pirmais klīniskais izmēģinājums var sākties 2026. gadā, taču pirms tam ir nepieciešami nozīmīgi pētījumi.

Turklāt tiek uzlaboti pētījumi par inovatīviem mikro-LED kohleārajiem implantiem, lai nodrošinātu optisku stimulāciju iekšējā ausī. Mērķis ir izstrādāt kohleāros implantus ar līdz pat 100 gaismas avotiem, kas ir piemēroti lietošanai cilvēkiem. Funkcionālajos pētījumos jāpārbauda skaņas kodēšana ar optiskiem implantiem salīdzinājumā ar dabisko dzirdi.