Ученые разработали оптическую кохлеарную установку на основе светодиода для восстановления слуха

Согласно новому исследованию, проведенному Геттингенским университетом, Германия, помимо улучшения зрения, светодиодный свет теперь используется для восстановления слуха.

Ученые создали оптический кохлеарный имплант на основе светодиодных ламп, который может безопасно и частично восстановить слух у глухих крыс и песчанок. Подход, основанный на использовании света, позволил им передавать более точные и точные сигналы слуховым нервам по сравнению с нынешними имплантатами на основе электричества, которые часто страдают от низкого качества звука. Технология также предлагает некоторые улучшения по сравнению с предыдущими экспериментальными оптическими имплантатами, предполагая, что она может повысить клиническую жизнеспособность кохлеарных имплантатов для лечения нарушений слуха.

(Изображение: Д. Кеппелер и др., Science Translational Medicine (2020))

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Translational Medicine под названием « Многоканальная оптогенетическая стимуляция слухового пути с использованием микрофабричных светодиодных кохлеарных имплантатов у грызунов ».

Кохлеарные имплантаты - это биомедицинские устройства, которые могут частично восстанавливать слух у пациентов с потерей слуха, от которой страдают примерно 5% людей во всем мире. Большинство кохлеарных имплантатов воспроизводят звук с помощью контактов электродов, но получаемая в результате электрическая стимуляция не очень специфична и имеет тенденцию распространяться на большую площадь нервов, что приводит к менее детализированным звукам и ухудшению слуха.

Дэниел Кеппелер и его коллеги вместо этого обратились к оптическим кохлеарным имплантатам, альтернативному классу конструкций, которые используют свет вместо электричества для стимуляции нейронов, чувствительных к звуку, после генетической модификации этих нейронов для ответа на свет. В отличие от других имплантатов, их беспроводное устройство использует несколько каналов стимуляции и объединяет энергоэффективные чипы синих светодиодов для активации модифицированных нейронов внутри улитки.

Ученые подтвердили, что устройство генерировало более избирательные сигналы, чем предыдущие разработки, при имплантации оглушенным крысам и песчанкам, и животные успешно проходили поведенческие тесты на основе звуков в течение нескольких недель. Команда отметила, что требуется дополнительная работа для решения проблемы большого размера устройства и широкого распространения света, прежде чем его можно будет протестировать в клинических исследованиях.