Інфрачервоне світло дарує світ звуків глухим людям

Учение виявили, що інфрачервоне світло може стимулювати нейрони у внутрішньому вусі так само ефективно, як і звичайні звукові хвилі. Це відкриття допоможе в розробці абсолютно нових типів кохлеарних (улітковий) імплантатів для глухих людей.

Здоровое внутрішнє вухо використовує волоскові клітини, які реагують на звук і стимулюють нейрони, що посилають сигнали в мозок. Але волоскові клітини можуть бути зруйновані хворобою, травмою або можуть містити вроджені дефекти. Все це призводить до глухоти. У таких випадках, кохлеарні імплантати допомагають частково повернути слух, безпосередньо стимулюючи нейрони.

Прі допомогою сучасних імплантатів досягається досить непогану якість звуку, якого достатньо, щоб, наприклад, дозволити глухим дітям развівать мовні навикі. На жаль, якості звуку недостатньо, щоб насолодитися музикою або поспілкуватися з співрозмовником в галасливій обстановці. Сучасний імплантат містить близько 20 електродів, що незрівнянно мало, враховуючи кількість волоскових клітин у здоровому вусі (близько трьох з гаком тисяч).

Казалось б, збільшення кількості електродів повинно поліпшити якість звуку. Але, на жаль, їх максимальна кількість обмежена, тому що тканина проводить електрику, а це призводить до виникнення помех.

В як вірогідного вирішення проблеми якості звуку розглядався лазер. За допомогою лазерного променя можна було б більш точно "потрапляти" по нейронах, до того ж, лазерне світло не розсіюється, що дає можливість передавати більше інформації.

Чтоби розвинути цю ідею, команда дослідників на чолі з ученим Клаус-Пітер Ріхтер (Claus-Peter Richter) з Північно-Західного Університету в Чикаго (Northwestern University in Chicago) направляла інфрачервоний світло безпосередньо на нейрони у внутрішньому вусі глухих гвінейських свинок. В цей же час, дослідники фіксували мозкову активність у нижньому горбку (inferior colliculus), посереднику між внутрішнім вухом і корою головного мозку, створюючи т.зв. "Частотні карти". Ці картки дозволяють отримувати надійні показники якості звукової інформації, надісланій у мозок.

Електростімуляція внутрішнього вуха кохлеарним імплантатом виробляє змащені (розмиті) карти, але стимуляція інфрачервоним світлом допомогла отримати такі ж чіткі карти, як і у чують гвінейських свинок.

Остается загадкою, яким чином світло стимулює нейрони, адже вони не містять світлочутливі білки. Феномен був виявлений хірургами, що намагаються "зварити" нерви високотемпературним лазером. За словами Ріхтера, висока температура, яка супроводжує світло, може також відігравати важливу роль, і його команда тепер вивчає ефект від тривалого теплового впливу на нейрони. Тільки для вас самі інтересние новості на сторінках нашого портала.

Орігінал (на англ. Мовою): Newsientist

• Упрямый рак печени может быть побежден столетней вакциной от туберкулеза
• Болезнь Альцгеймера когда-то могла передаваться от человека к человеку
• Эволюция человеческой иммунной системы в постомикронную эпоху
• Глобальное научное сотрудничество по картированию развития мозга в младенчестве и раннем детстве
• Токсичная дымка в столице Индии после фестиваля Дивали
• Covid-19 все еще существует
• Горькая правда о низкокалорийных заменителях сахара
• Раковые клетки человека могут поглощать убивающие бактерии вирусы для получения энергии