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Lichtschalter im Ohr

Medizin-Pionier hilft Schwersthörigen mit Optogenetik

PREVIEW online - Hörerlebnisse wie Vogelgezwitscher und Musik bleiben schwersthörigen Menschen bislang verwehrt. Auch Hörprothesen wie Cochlea-Implantate liefern nicht die dafür nötige hohe Qualität. Prof. Tobias Moser, Direktor des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Göttingen, demonstrierte auf der PREVIEW anlässlich der MEDICA 2017 eindrucksvoll, wie es mit Hilfe der Optogenetik möglich ist, Schwersthörigen zu besseren Hörerlebnissen zu verhelfen. Der mit dem Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis ausgezeichnete Grundlagenforscher arbeitet an Implantaten die Nervenzellen im Ohr durch Licht stimulieren, nicht wie beim Cochlea Implantat durch elektrische Impulse. Mit Licht lassen sich dem Medizin-Pionier zufolge selektiv Zellen stimulieren. Vor allem Tonhöhen und Melodien können Betroffene so deutlich klarer wahrnehmen.

Die Forschungsgruppe „Auditorische Neurowissenschaften und Optogenetik” untersucht, wie das auditorische System akustische Information beim normalen Hören und beim Hören mit Cochlea-Implantaten verarbeitet. Dabei interessiert den Forschern die für die vokale Kommunikation erforderliche Frequenzauflösung der Schallkodierung im Innenohr. Für diese Forschung arbeiten sie mit Weißbüschelaffen, die ein reiches und in einigen Aspekten ein dem menschlichen Verhalten ähnliches vokales Kommunikationsvermögen aufweisen. Die Arbeit wird von der Motivation angetrieben, die Rehabilitation des Hörens bei menschlicher Schwerhörigkeit durch das Cochlea-Implantat weiter zu verbessern.

Das Cochlea-Implantat gilt als die erfolgreichste Neuroprothese, die den meisten der weltweit mehr als 500.000 Nutzern ein offenes Sprachverständnis ermöglicht. Es verbleiben jedoch Defizite, die sich besonders als schlechtes Sprachverstehen im Störgeräusch manifestieren. Auch haben Träger von Cochlea-Implantaten in der Regel wenig Freude an Musik. Dies liegt vor allem an der schlechten Frequenz- und Intensitätsauflösung, die von der weiten Stromausbreitung von jedem der 12 bis 24 Elektrodenkontakte bedingt wird (siehe Abbildung oben: Electrical Cochlear Implant). Da sich Licht besser fokussieren lässt, verspricht die optogenetische Stimulation der Spiralganglionneurone der Cochlea (siehe Abbildung oben: Optical Cochlear Implant) eine bahnbrechende Verbesserung der Frequenz- und Intensitätsauflösung der Kodierung mit Implantaten.

Das Prinzip beruht auf der Expression von lichtempfindlichen Ionenkanälen, den sogenannten Kanalrhodopsinen, in den Spiralganglionneuronen, um sie lichtempfindlich zu machen. Wenn nun anstelle eines Elektrodenarrays ein linearer Array von Lichtemittern ((Gossler et al.) in die Cochlea eingebracht wird, könnte eine wirkliche Vielkanalstimulation mit dutzenden unabhängigen Informationskanälen zu den Neuronen möglich werden. Aufbauend auf den an der Universitätsmedizin durchgeführten Arbeiten zur optogenetischen Stimulation der Nagercochlea (Hernandez et al., 2014), setzen die Forscher in der Forschung am DPZ den Weißbüschelaffen ein, um die Machbarkeit der optogenetischen Cochlea-Stimulation vor der klinischen Translation im Primatenmodell zu prüfen und mit psychophysischen Methoden Einsichten in die Frequenz- und Intensitätsauflösung der optogenetischen Kodierung im Vergleich zur akustischen und elektrischen Stimulation zu gewinnen.

Die Arbeit wird vom Europäischen Forschungsrat (ERC) durch den Advanced Grant OptoHear, vom Leibniz-Programm der DFG sowie von der Universitätsmedizin Göttingen und dem Land Niedersachsen gefördert.

Einen Mitschnitt der Keynote von Prof. Moser finden Sie unter "Audio-Download".

www.dpz.eu/de/abteilung/auditorische-neurowissenschaften-und-optogenetik/ueber-uns.html

Pressekontakt
PREVIEW online
Redaktion
Eckerkamp 139b
22391 Hamburg
Tel. +49-40-53 930 460
press(at)pre-view-online.com

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Prof. Dr. Tobias Moser, Leitung AG Auditorische Neurowissenschaften und Universitätsmedizin Göttingen
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PREVIEW anlässlich der MEDICA 2017
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Prof. Dr. Tobias Moser, Leitung AG Auditorische Neurowissenschaften und Universitätsmedizin Göttingen
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Prof. Dr. Tobias Moser, Leitung AG Auditorische Neurowissenschaften und Universitätsmedizin Göttingen
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