Zukunftsmusik: Besser hören mit Licht - Optogenese

NEUES VOM CI
Zukunftsmusik:
Besser hören mit
Licht - Optogenese
Wie muss ich mir das vorstellen? Würde
ein Cochlear Implantat dann Licht- statt
Stromimpulse senden und damit die
Innenohrschnecke stimulieren? Im Grunde ja, aber das ist nicht so einfach.
Aktuelle Forschungsergebnisse zu diesem Thema präsentierte Professor Dr.
Tobias Moser auf dem Internationalen
Hörgeräteakustikerkongress. Er plädiert
für die Optogenese, weil sie in der neuralen Aktivierung mehr leistet und der
Energiebedarf geringer ist. Erste
Ergebnisse gab es in der Forschergruppe um Professor Dr. Moser von der
Universitätsmedizin Göttingen. In der
Medizinfachzeitschrift "Journal of Clinical Investigation" wurden am 10.2.14
online die ersten Ergebnisse dieser
Warum wird ein so erfolgreiches Modell
in Frage gestellt? Nein, es wird an sich
nicht in Frage gestellt, sondern es geht
um eine Verbesserung. Bisher ist die
Anzahl der Stimulationen der Nervenzellen mittels Elektroden begrenzt.
Tonhöhe und Lautstärke werden nur
eingeschränkt wahrgenommen, da die
Auflösung der Frequenzen unvollständig ist. Mehr Elektroden zur elektrischen Stimulation einzubauen, löst das
Problem nicht, denn es gibt bei der
elektrischen Stimulation einen Effekt,
der dies verhindert. Der elektrische
Strom breitet sich von jedem Elektrodenkontakt massiv aus und stimuliert
dann dadurch zu viele Hörnervenzellen.
Dagegen kann Licht viel besser focusssiert und gezielter für eine Verbesserung des Hörvermögens eingesetzt werden.
Damit war meine Frage, warum man
nicht mehr Elektroden anschließen
kann, beantwortet. Mehr Elektroden,
mehr Hörreize, mehr Verstehen. - Nein,
das war eine falsche Interpretation meinerseits. Die Einschränkungen bei den
Cochlear Implantaten haben physikalische Ursachen.
Was haben die Forscher ausprobiert?
Mikroleuchtdioden im CI könnten das Hörvermögen
Gruppe zur Stimulation einer genetisch
veränderten Cochlear vorgestellt. Dieses Projekt fällt unter den Begriff: experimentelle Forschung.
Warum gibt es ein neues Forschungsprojekt, wenn das Cochlear Implantat
in seiner jetzigen Form doch funktioniert?
Das Cochlear Implantat ist zu einer der
erfolgreichsten Neuroprothesen geworden und hat sich weltweit durchgesetzt.
HÖR MAL 1/2004
Die Hörzellen in der Hörschnecke wurden mit einem
Virus infiziert, damit sie
lichtempfindlich wurden,
denn unsere Nervenzellen
sind in der Regel nicht lichtempfindlich. Dazu wurden
Kanalrhodopsinen, das sind
aus Algen gewonnene Proteine (Eiweiße), in die Nervenzellen eingebaut. Sie
sind durch Licht aktivierbar.
Entdecker
dieser
Kanalrhodopsinen sind die
Forscher Ernst Bamberg,
verbessern. Georg Nagel und Peter
Hegemann. Diese Proteine wurden
über eine gezielte Infektion in den
Organismus von Mäusen und Ratten
eingebracht. Laut Aussage der Forscher
ist dieses Virus für Menschen ungefährlich. Es dient als Transportmittel, um
diese Proteine einzuschleusen. Dann
wurden in der Tiercochlea statt der
üblichen Elektroden LED-Lämpchen
eingebaut. Diese LEDs regen dann je
nach Lichtstärke die verschiedenen Frequenzbereiche an und beleuchten kleinere oder größere Tonbereiche in der
Cochlea. Die theoretische Überlegung
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geht dahin, dass so eine differenziertere
Auflösung der Frequenzen erreicht
werden kann, die es ermöglichen würde,
Tonhöhen und Lautstärken besser zu
unterscheiden.
Zu dem Göttinger Forscherteam gesellte sich als Kooperationspartner ein
zweites Forschungsteam um Professor
Dr.Ulrich Schwarz und Dr.Patrick Ruther vom Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg. Sie entwickelten schon kleine flexible MikroLED-Implantate für Nagetiere. Diese
arbeiten statt mit den herkömmlichen
12-24 Elektroden bereits mit mehr als
100 Stimulatoren, d.h. mit 5-10 Mal
mehr als jetzt. Die Forschergruppe
träumt von Implantaten mit mehreren
Hundert Mikro-LEDs beim Menschen.
Dafür müssen jedoch noch viele Hürden überwunden werden und auch wisssenschaftliche Ergebnisse vorliegen, die
die Effizienz der neuen Technik bestätigen. Derzeit werden Prüfungen zur
Handhabung, zur Funktion und Stabilität der optischen Implantate und zu
den Frequenz- und Intensitätsauflösungen durchgeführt. Da diese Technik
schon in der Augenheilkunde eingesetzt
wird, um genetische bedingte Blindheit
zu mildern, sind die Forscher aufgrund
der Erfolge in der Augenheilkunde
optimistisch gestimmt.
Die Arbeit der Göttinger Arbeitsgrupppe zum optogenetischen Cochlear
Implantat wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung von
2008-2013 im Göttinger Bernstein
Fokus für Neurotechnologie und durch
ein Freiburger wissenschaftliches Vorprojekt "Lichthören" unterstützt,
weiterhin von der Firma Med-EL.
Quellen:
h t t p : / / w w w . m e d t e c h zwo.de/aktuelles/forschung-imfokus/hoerimplantat-mit-licht-besserhoeren.html
h t t p : / / w w w . m e d . u n i goettingen.de/de/content/presseinformationen/presseinformationen_20263.a
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