21.06.2015

Fundamentale Verbesserung der Tonauflösung durch Licht

Das elektrische Cochlea-Implantat ermöglicht es vielen hunderttausend Menschen weltweit, wieder hören zu lernen. Musik und Melodien allerdings können Patienten damit jedoch kaum wahrnehmen. Die Auflösung ist zu grob. Der Hörforscher Tobias Moser will das ändern, indem er die Nervenzellen im Ohr mit Licht stimuliert.

Bei aktuellen Cochlea-Implantaten liegen derzeit 12 bis 22 Elektroden am Hörnerv an. Eine viel zu "grobe" Auflösung, die diese Hörprothese bislang möglich macht, wenn man bedenkt, dass das menschliche Ohr eigentlich in der Lage ist, bis zu 2000 Tonfrequenzen wahrzunehmen. Weil es für die Anzahl der Elektroden im Innenohr physikalische Grenzen gibt, arbeiten Forscher seit Jahren daran, die Nervenzellen nicht wie bis bisher elektronisch, sondern optisch zu stimulieren. Leibniz-Preisträger Tobias Moser von der Universität Göttingen im TV-Interview gegenüber Sat1 Regional: "Stellen Sie sich einen Treppenabsatz und die einzelnen Stufen vor. Während das elektrische Implantat lediglich den gesamten Treppenabsatz bedient, kann das optische Implantat hoffentlich einzelne Treppenstufen oder wenige Treppenstufen ansprechen".

Deshalb versuchen Forscher um Tobias Moser von der Universität Göttingen nun mit einer bestimmten Methode, noch mehr über die bislang bekannten "Taubheitsgene" in Erfahrung zu bringen. Am neuen Institut für Auditorische Neurowissenschaften befassen sie sich damit, die molekularen und zellulären Grundlagen des Hörens zu erforschen und gentherapeutische sowie optogenetische Ansätze zu entwickeln, mit deren Hilfe sich Schwerhörigkeit behandeln lässt.

So versuchen die Wissenschaftler beispielsweise, lichtempfindliche Signalproteine mittels Gentechnik in das Innenohr einzubauen, sodass die Nervenzellen im Ohr auf das Licht reagieren. Blaues Licht von Mikro-LEDs soll die Hörschnecke dann punktgenau stimulieren können, einfach deshalb, weil sich Licht besser fokussieren lässt als Strom. Denn da sich Strom massiv ausbreitet in der Salzlösung des Ohres, werden damit zeitgleich eine Vielzahl von Nörnervenzellen stimuliert, was das Hörergebnis unpräzise macht. Anders der kanalisierte Effekt des Lichts, der es ermöglicht, entlang der Hörschnecke viele einzelne Stimulationskanäle getrennt voneinander anzusprechen.

Mit Tier-Experimenten wollen die Göttinger Forscher innerhalb der nächsten fünf Jahre die Technik des exakten Licht-Hörens entwickeln und verbessern. Menschen allerdings sollen wohl erst in zehn Jahren mit einem Lichtimplantat rechnen dürfen. um

Interview mit Hörforscher Tobias Moserauf Sat1 regional.

Lesen Sie dazu auch den Beitrag "Hörforscher mit Visionen" in Schnecke 88, S. 43 sowie den Artikel "Lichtstimulation in der Hörschnecke" in der Schnecke 82, S. 22 f.


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