елементи

Wrobel, C. et al. Sci Transl Med 10, eaao540 (2018)

лабораторно

Кохлеарните импланти са постигнали невероятен успех, казва Маркус Йешке, слухов невролог, който работи с Тобиас Мозер в Университетския медицински център Гьотинген, Германия. Устройствата, които се състоят от външен микрофон и процесор, който предава звукови вълни като електрически сигнали към неврони във вътрешното ухо чрез имплантирани електроди, са помогнали за възстановяването на слуха на половин милион души по света. Но те биха могли да бъдат по-добри, казва той.

Имплантите работят добре, когато е тихо, но по-малко, когато е шумно, обяснява Йешке. Невроните в различни области на кохлеята във вътрешното ухо реагират на различни честоти на звука, но електрическите токове, които електродите доставят, са склонни да се разпространяват твърде много. Той може да открие близки честоти. Тоналните езици, като китайския, не са добре свързани с устройства или музика.

За да ги подобри, екипът на Moser обмисля алтернатива на електричеството: светлината. Йешке казва, че имплантираните светлинни полета могат да изместват различни честоти на звука на ушната мида по-точно от електродите.

Те представиха първоначалната концепция, използвайки оптогенетични техники при мишки, но мишките не чуват толкова добре, колкото хората. Повечето модели човешка реч са доста под 1 килохерц, казва Йешке, а лабораторните мишки не могат да различат ниските честоти. Друг гризач, монголският гербил, може.

Гербилите са в центъра на вниманието на последната им публикация. Те вирусно трансдуцират светлочувствителен протеин в възрастни животни и дори намират експресия в невроните в цялата улитка.

Звуковата енергия се променя бързо, така че слуховите нерви трябва да могат да реагират бързо. Протеинът, който са използвали, калциевият транслокационен канал родопсин, има по-ниска чувствителност към светлина в сравнение с други опции, което подобрява скоростта на изстрелване на невроните. Някои биха запалили веднъж въпреки многократните импулси - проблемът с възприемането на непрекъснати звуци - но други продължиха да стрелят за многократна стимулация.

Това беше достатъчно, за да могат гербилите да „чуят“ светлината. Животните, обучени да се движат между отделенията на совалката, продължават да получават импулс светлина в слуховите си нерви под звука на тона. Недоволните животни се научиха да реагират на светлината.

Йешке казва, че ще продължат с гербили, ще проверят за още по-добри канародопсини и ще определят колко трудни могат да бъдат звуците, които носят. И искат да покажат не само слухова чувствителност към светлината. Ухото на гербили може да бъде настроено в същата степен като човешкото, но гербили не разчитат на слуха си, за да комуникират помежду си, както и хората. Йешке казва, че следващото животно, което ще чуе светлината, ще бъде мармот, гласовит нечовешки примат, който разчита на самохвалството, за да общува.