Свет открывает мир звука для глухих

Здоровое внутреннее ухо использует волосковые клетки, которые реагируют на звук, стимулируя нейроны, посылающие сигналы мозгу. Но волосковые клетки могут быть уничтожены в результате болезни или травмы, или иметь врождённый дефект, что приводит к глухоте. В таких случаях кохлеоимплантаты могут напрямую стимулировать нейроны.

 

Слух, обеспечиваемый сегодняшними имплантами достаточно хорош, чтобы дать глухим детям возможность развивать речевые навыки, которые удивительно похожи на навыки слышащих детей. Однако люди, пользующиеся слуховыми аппаратами всё же находят сложным для себя в полной мере оценить музыку, общаться в громкой среде и понимать тоновые языки, такие как мандаринское наречие китайского языка (Mandarin). Это потому, что в имплантах используется всего около 20 электродов, ничтожное количество по сравнению с 3000 волосковых клеток в здоровом ухе.

 

 

(Фото:Steve Gschmeissner/SPL)

 

Дополнительные источники стимуляции должны сделать слух чище, но включить большее количество электродов нельзя , т.к. ткань проводит электричество, таким образом, сигналы от разных электродов будут создавать помехи. В отличие от этого, лазерный свет целенаправленно более точно передаётся к нерву и не распространяется, что могло бы позволить импланту передавать больше информации к нейронам.

 

Исследуя эту идею, группа учёных под руководством Клауса-Питера Рихтера из северо-западного Университета в Чикаго направляла инфракрасный свет непосредственно на нейроны во внутреннем ухе глухих морских свинок. В то же время исследователи зафиксировали электрическую активность в нижнем холмике, посреднике между внутренним ухом и корой головного мозга, производя набор частотных ‘карт’. Эти карты определяют качество звуковой информации, поступающей в мозг.

 

Электростимуляция внутреннего уха кохлеарным имплантом производит нечёткие карты, а стимуляция инфракрасным светом позволила получить столь же точные карты, которые производились с помощью звука у слышащих морских свинок,  утверждает Рихтер. Результаты исследований были представлены на этой неделе на конференции Medical Bionics в Австралии.

 

Остаётся загадкой, каким образом свет стимулирует нейроны, ведь они не содержат светочувствительные протеины. Данный феномен был открыт хирургами в попытке ‘сварить’ нервы под воздействием высокотемпературного лазера. По словам Рихтера тепло, сопровождающее свет может играть какую-то роль, и теперь его команда изучает эффекты продолжительного воздействия тепла на нейроны.