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01.05.2018

Schnelle Lichtkanäle befeuern das Hören

Mit optogenetischen Cochlea-Implantaten könnten taube Menschen möglicherweise eines Tages Musik hören

Künstliche Hörhilfen – sogenannte Cochlea-Implantate – stimulieren den Hörnerv mittels kleiner Elektroden und können so zumindest einen Teil des Hörvermögens wiederherstellen. Allerdings ist das Hörvermögen der Betroffenen mit diesen Cochlea-Implantaten durch die reduzierte Information über die Tonhöhen eingeschränkt. Eine Alternative zu den herkömmlichen Implantaten könnten in Zukunft optogenetische Implantate sein wie sie derzeit am Göttingen Campus entwickelt werden. Dabei müssen den Hörnervenzellen im Ohr „molekulare Lichtschalter“ – sogenannte Kanalrhodopsine – eingesetzt werden. Ein Forscherteam aus Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt, des Göttingen Campus und des Frankfurter Max-Planck-Instituts für Hirnforschung hat Kanalrhodopsine mit besonders kurzen Öffnungszeiten entwickelt und diese in Nervenzellen des Gehirns und des Ohrs von Mäusen eingesetzt. Damit gelang es den Forschern, das Feuern von Nervenimpulsen in verschiedenen Nervenzelltypen mit roten Lichtpulsen bis nahe an das physiologische Limit der jeweiligen Zellen „zu treiben“. Die Kanäle werden mittels Genfähren gezielt in den Hörnerv des Ohrs eingebracht – eine wichtige Voraussetzung für die verbesserte Verarbeitung von Tonfrequenzen. Optogenetische Cochlea-Implantate könnten stark schwerhörigen Menschen damit eines Tages sogar den Genuss von Musik ermöglichen.

original
Anders als ein herkömmliches (oben) Cochlea-Implantat soll ein optogenetisches (unten) Implantat die Nervenzellen der Hörschnecke nicht elektrisch stimulieren, sondern mit Lichtpulsen aus sehr kleinen Lichtquellen. Die Zellen müssen dafür mit lichtempfindlichen Ionenkanälen in ihrer Membran ausgestattet werden.