第一个带有照明阵列的人工耳蜗植入物

常规听力假肢，所谓的人工耳蜗（CI），通过施加电流来刺激严重听力受损或聋人的听觉神经。但是，这种人工听力的质量远非自然听力的质量。在背景噪音的环境中，语音理解不佳，这一点尤其明显。此外，对音乐的看法明显受到限制。将来，如果有可能激活听觉神经的选择性，则可以通过人工耳蜗植入来实现听力的根本改进。由于与电流相比，光线可以更好地限制光线，因此这将使听觉神经高度精确地激活。

由戈丁根（Göttingen）的听力研究人员由托比亚斯·摩泽（Tobias Moser）教授和弗莱堡大学（Patrick Ruther）博士领导的Microsystems工程系（IMTEK）的工程师团队领导。注入。由于听觉神经自然不会对光自然反应，因此首先必须使其通过基因治疗。在听觉神经科学研究所开发的，具有转基因的，光敏的听觉神经的动物模型，以及卓越的多尺度生物成像：从分子机器到UMG的网络（MBEXC）用于测试新的人工耳蜗植入物，以便用光听力。结果表明：基于显微镜发光二极管（μLED）的光学顺式可以以高光谱精度激活转基因的听觉神经。

“这是未来临床光学耳蜗植入物开发的重要里程碑。我们已经朝着未来光学耳蜗植入物的临床应用迈出了重要一步，” UMG和MBEXC发言人学院主任Moser说。。

详细的研究结果

在先前的研究中，最多使用三个光纤来光学刺激听觉神经，并将外部激光器的光引导到耳蜗中。在最近的研究中，首次使用具有16μLEDS（显微镜发光二极管）的光学耳蜗植入物，首次使用边缘长度为0.06毫米，以刺激Gerbils中的听觉神经。这些独联体是由由弗莱堡大学Mi-Crosystems工程系的小组负责人Ruther领导的工程师团队开发的。通过整合能够在耳蜗内的不同位点产生光的光发光二极管，它们已经实现了它们。

该研究的结果证明，可以使用专门为此目的开发的μLED耳蜗植入物刺激转基因的听觉神经。神经细胞活性的强度以施加的光强度和同时激活的μLED的数量缩放。特别重要的是，在听觉途径的激发中，高精度的证明可以更好地辨别音高。“为了在患者中应用未来的光学CIS，生物医学研究与微系统技术的合作是重要的一步，我很高兴能够为这项工作做出贡献，”第一位作者之一亚历山大·迪特（Alexander Dieter）博士说。出版物。汉堡大学医学中心分子神经生物学中心的Dieter说：“这些结果使人们希望将来可以进行人工听力。”

Moser说：“与啮齿动物的小耳蜗一致的柔性耳蜗中人头发的厚度相当于人头发的厚度的微型光源的整合是弗莱堡同事的技术杰作。”“即使开发了人类的光学耳蜗植入物仍需几年，但目前的实验已经表明，与电力耳蜗植入物相比，它们的音高分辨率得到了改善。”

需要进一步的完善来提高光学顺式的能源效率和光学特性。“从技术的角度来看，这项可行性研究之后，我们仍然有很多事情要做，”弗莱堡大学微型系统工程系的第一批作者和博士生之一埃里克·克莱因（Eric Klein）说。“但是，我们已经知道可以将镜头系统与μLED结合使用，从而将更高的精度引导到听觉神经上。”Göttingen的研究人员现在计划使用这些光学CI在动物模型中进行长期实验，以研究其在行为水平上的音高歧视的有用性，并测试该方法的长期稳定性。

Moser预计将在2020年代中期进行首次在人类进行的临床研究。莫瑟说：“我们非常感谢联邦教育和研究部，欧洲研究委员会和德国研究基金会提供的大量资金。临床应用的进一步发展需要耐力和有远见的投资者。”

研究结果发表在杂志上“EMBO分子医学”。