2018年7月12日报告
基于轻微的耳蜗植入物在Gerbils中恢复听力
![Deaf adult gerbils can hear again with optogenetic hearing restoration. Upon ototoxic treatment adult gerbils turned deaf due to loss of hair cells. With optogenetic stimulation they could hear again and perform a behavioural task. To this end a small optical fiber was implanted and stimulated parts of the snail shaped cochlea. The location of the auditory neurons in the cochlea is shown in orange while the stimulated area is shaded in blue. Credit: University Medical Center Göttingen, Germany 基于轻微的耳蜗植入物在Gerbils中恢复听力](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/5b474a8a0f407.jpg)
一个由来自德国多个机构的研究人员组成的团队已经开发出一种新型的人工耳蜗——一种基于光的人工耳蜗。他们的论文发表在杂志上科学翻译医学,该小组描述了他们的新植入物以及它在沙鼠身上的测试效果。
半个多世纪前,科学家们提出了一种方法来部分恢复耳蜗损伤的人的听力——耳蜗注入。同样的基本技术今天仍在使用——这种设备的工作原理是将声音转换为电信号,再将电信号传输给神经元,由神经元将信号传递给大脑。尽管植入物帮助很多人获得了听力,但他们仍然面临一个主要问题。太多同时发出的声音,比如在拥挤的房间里说话,会变得沉闷。这是因为电信号相互碰撞,导致传递到大脑的信息退化。在这项新的研究中,研究人员已经将声音转化为光而不是电,因为光可以被更精确地引导。
新植入物直接在耳蜗神经元发光。但是对于那种效力,研究人员必须在测试中获得神经元,以回应它。要发生这种情况,它们将携带基因的病毒直接注射到耳蜗中的光敏感性。为了测试他们的设备,他们培训了一些成因,当在植入设备之前听到某种声音时,将一些成因从笼子的一部分跳到另一个。之后,植入物的光被激活并导致在之前的植物跳跃,显示其大脑接收相同的信号。接下来,该团队在测试中引起了基于耳蜗的听力损失,再次射击了新的植入物。他们报告说,阿伯利斯在回应前的声音时跳起来,证明他们的听证会已经恢复了。
研究人员建议他们的设备是一种改进方式的概念证明耳蜗植入物。下一个逻辑步骤是将电子产品添加到设备将声音信号转换为光,然后以同样的方式刺激耳朵中的神经元电信号过去做过。
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(a)电工耳蜗植入物包含12-24个电极,其通常为用户提供小于10个独立频率通道。这是由于当前扩散(浅蓝色阴影)导致沿着耳蜗的频率轴线激活大量神经元,从而限制了电编码的频率分辨率和动态范围。(b)光学刺激承诺在听觉神经中允许空间局限于允许更高数量的独立刺激通道,从而使用未来OCI来提高频率和强度分辨率。(c)该突出的动物研究通过将光纤插入耳蜗中使用单通道光学刺激。资料来源:德国大学医学中心Göttingen -
新提出的光学人工耳蜗植入物示意图。一条led灯带插入蜗牛状的耳蜗。光学耳蜗植入保证了听觉神经神经元在空间上受限的激活(蓝色阴影表示来自激活的led的光),允许更多的独立刺激通道,从而提高频率和强度分辨率。资料来源:德国大学医学中心Göttingen
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