Cochlea-Implantat nutzt LED-Licht, um Schallsignale zu senden

Ein Forscherteam mehrerer deutscher Institutionen hat ein Cochlea Implantat entwickelt. Dieses kann Schallwellen anstelle von elektrischen Signalen in Lichtsignale umwandeln. In ihrem in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlichten Artikel beschreibt die Gruppe ihr neues Hörgerät und wie gut es bei Labormäusen funktioniert.

Lichtsignale vom Cochlea Implantat

haarzellen im ohr können led licht anstatt von elektrischen signalen empfangen

Ein herkömmliches Cochlea Implantat wandelt Schallwellen in elektrische Signale um, die dann zu den Nervenzellen im Ohr gelangen. Die Idee ist, beschädigte Haarzellen in der Cochlea zu umgehen, um das Gehör wiederherzustellen. Da die Flüssigkeit im Ohr jedoch auch Elektrizität leitet, können sich die erzeugten elektrischen Signale kreuzen. Das kann zu einem Auflösungsverlust führen. So ein Ergebnis können Hörschwierigkeiten in bestimmten Situationen sein. Solche wären zum Beispiel überfüllte Räume oder sogar Musikhören mit vielen Instrumenten. Bei dieser neuen Anstrengung versuchten die Forscher also, die elektrischen Signale in solchen Geräten durch Lichtsignale zu ersetzen. Diese sollten dann nicht durch die Flüssigkeit im Ohr getrübt werden, wodurch sich das Gehör verbessern könnte.

labormaus beim experiment mit hörgerät umwandlung von schallwellen in lichtsignale

Bei allen Arten von implantierten Hörgeräten verarbeitet ein Computerchip den in das Ohr eintretende Schall und leitet diesen weiter. Nach der Verarbeitung weist der Chip ein anderes Gerät an, Signale zu erzeugen, die er dann an die Neuronen sendet. Mit dem neuen Cochlea Implantat entwickelten die Forscher also ein Gerät, das mithilfe von LED-Chips Licht erzeugt und über ein Glasfaserkabel direkt an die Nervenzellen sendet. Damit ein solches System funktioniert, müssten die Nervenzellen im Ohr auf irgendeine Weise modifiziert werden, damit sie auf Licht anstatt auf Elektrizität reagieren können. Aus diesem Grund hat das Wissenschaftsteam zu Testzwecken die Labormäuse gentechnisch verändert. Somit konnten die Forscher Nervenzellen in ihren Ohren züchten, die auch auf Licht reagieren würden.

Testergebnisse

implantiertes hörgerät sendet schallwellen zum gehirn mit lichtsignalen

In ihrem Gerät verwendeten sie ein Cochlea Implantat mit 10 LED-Chips. Sie trainierten die Labormäuse außerdem auch, auf verschiedene Geräusche zu reagieren, bevor sie ihre Haarzellen deaktivierten und die Geräte implantierten. Die Implantate funktionierten wie erhofft, da die Versuchstiere auf ähnliche Weise auf dieselben erzeugten Geräusche reagieren konnten. Die Forscher vermuten, dass ein solches Hörgerät bei Menschen 64 LED oder andere Lichtquellenkanäle verwenden würde. Sie planen jedoch auch, mehr Forschung mit dem Gerät durchzuführen und hoffen, bis 2025 klinische Studien zu beginnen.




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