Boj proti izgubi sluha z optičnim polževim vsadkom

Ali lahko vključitev svetlobe optimizira polževe vsadke, da lahko ljudje z gluhostjo in okvaro sluha bolje slišijo? (Slika: Racle Fotodesign / stock.adobe.com)

Preboj v boju proti izgubi sluha?

S pomočjo lahkih vsadkov bi lahko ljudje z gluhostjo ali globoko okvaro sluha slišali. Nove raziskave so omogočile določitev pomembnih parametrov za zasnovo in lastnosti materiala tako imenovanih optičnih polževih vsadkov, simulacija pa je pokazala, da je dejansko možna prostorsko omejena optogenetska stimulacija slušnih živčnih celic.

'

Hrup v ozadju vpliva na polževe vsadke

Kohlearni vsadki ljudem omogočajo, da razumejo izgovorjene besede in razvijejo običajen jezik kljub izgubi sluha. Obstaja pa težava, da hrup v ozadju pomembno vpliva na razumevanje govora pri ljudeh s polžnimi vsadki. Skupina strokovnjakov, vključno z raziskovalci iz Univerzitetnega medicinskega centra Göttingen, dela na razvoju optičnih polževih vsadkov, ki bodo rešili ta problem. Zdi se, da se je ekipa zdaj močno približala svojemu cilju.

Kakšen napredek je bil dosežen?

Zdaj je prvič mogoče ustvariti podobe polžev (polž) glodalcev in primatov razen človeka, poročajo raziskovalci. To omogoča določitev pomembnih parametrov za zasnovo in lastnosti materiala optičnih polževih vsadkov, kar bi lahko prispevalo k izboljšanju obstoječih vsadkov. Rezultati ustrezne študije so bili objavljeni v strokovni reviji za angleški jezik "PNAS".

Skupini je uspelo tudi simulirati širjenje svetlobe v polžku navadnih marmozet. Pokazalo se je, da je dejansko možna prostorsko omejena optogenetska stimulacija slušnih živčnih celic. Po mnenju raziskovalcev lahko optična stimulacija povzroči precej bolj diferenciran slušni vtis, kot je mogoče s predhodno uporabljeno električno stimulacijo.

Selektivno stimulira nevrone v ušesu

Ekipa želi z uporabo metod genskega inženiringa narediti živčne celice v ušesu občutljive na svetlobo, da jih spodbudi s svetlobo. Do zdaj so celice stimulirali z elektriko. Strokovnjaki pričakujejo, da bo svetloba bolj selektivno spodbujala nevrone v ušesu.

Vzroki za izgubo sluha in gluhost?

Vzroki za izgubo sluha in gluhost so različni. Na primer, genetski dejavniki, okužbe, kronične bolezni, travme v ušesu ali glavi, glasni zvoki in hrup, pa tudi neželeni učinki zdravil lahko povzročijo izgubo sluha in gluhost, pojasnjujejo raziskovalci.

Slušni aparati ali električni polževi vsadki se običajno uporabljajo za izgubo sluha. Ljudem, ki so naglušni ali gluhi, omogočajo odkrito razumevanje govora. Na ta način lahko ti ljudje razumejo govor brez očesnega stika, kar je na primer prednost na telefonu. Vendar pa hrup v ozadju močno poslabša razumevanje jezika, poroča ekipa.

Slabosti obstoječe tehnologije

Poleg tega po mnenju raziskovalcev ljudje, ki jih uporabljajo, ne slišijo jezikovnih tankočutnosti, kot je sprememba tona ali melodije govora, ki se prenašajo s pomočjo električnih kohlearnih vsadkov, kar je predvsem posledica slabe frekvence in ločljivost intenzivnosti.

Električni polževi vsadki stimulirajo živčne celice v ušesu z uporabo električne energije, ki se prenaša z 12 do 24 elektrodnimi kontakti. Tok se širi tudi v tekočini v polžnici, kar vodi do poslabšanja kakovosti sluha, pojasnjujejo raziskovalci. Svetloba pa obljublja znatno izboljšanje frekvence in ločljivosti intenzivnosti z optogenetsko stimulacijo slušnih živčnih celic.

Zelo zapleten razvoj

Razvoj optičnih polževih vsadkov je zelo zapleten. Kompleksna zgradba polža je pomemben dejavnik. Do tega je težko dostopati tudi s slikovnimi metodami, ker se polž nahaja globoko v temporalni kosti. Vendar pa je struktura polža zelo pomembna za razvoj genske terapije in optičnih polževih vsadkov.

Tu se raziskave opirajo na poskuse na živalih, da bi pospešili razvoj in testiranje učinkovitosti in varnosti genskih terapij in optičnih polževih vsadkov. Za takšne modele so še posebej primerne živali, kot so miši, podgane in zarodki, pa tudi primati razen človeka. Strokovnjaki so izvedli raziskave navadnih marmozetov, ker je vedenje živali v vokalni komunikaciji podobno vedenju ljudi, poroča ekipa.

»Natančno poznavanje anatomije polža je potrebno za (pozne) predklinične študije.Z rentgensko tomografijo s fazno kontrastno in fluorescenčno mikroskopijo svetlobnih plošč ter njihovo kombinacijo smo vizualizirali strukturo polžnice najpomembnejših modelov glodalcev in običajnih marmozet, «v sporočilu za javnost pojasnjuje avtor študije Daniel Keppeler .

"Razvili smo posebne instrumente in metode za obsežno in multimodalno slikanje tako v našem laboratoriju kot s sinhrotronskim sevanjem," dodaja profesor Tim Salditt z Inštituta za rentgensko fiziko Univerze v Göttingenu.

»Na ta način smo lahko natančno spoznali anatomijo kosti, tkiv in živčnih celic. Ti parametri so pomembni za razvoj vsadkov, zlasti za te živalske vrste, "poroča Keppeler.

Uspehi na običajnih marmesetih

Novi podatki o anatomiji različnih polžev so raziskovalni skupini omogočili oblikovanje vsadka z LED oddajniki za običajne marmozete. Poleg tega so strokovnjaki izvedli uspešno implantacijo vzorcev kohleje običajnih opic marmoset. V tem primeru je bil vsadek uporabljen na enak način kot za operacijo na ljudeh.

Znatno boljša zaznava sluha zaradi novih vsadkov

»Naše simulacije kažejo na prostorsko omejeno optogenetsko stimulacijo slušnih živčnih celic in s tem na višjo frekvenčno selektivnost kot pri prejšnji električni stimulaciji. Po teh izračunih optični polževi vsadki vodijo do bistveno boljšega zaznavanja sluha, ki bi moral vključevati jezik, pa tudi glasbo, «povzema avtor študije Tobias Moser. (kot)

Tags.:  Simptomi Naravno Zdravljenje Advertorial