Исследователи Швейцарской политехнической школы Лозанны (EPFL) создали гибкий имплантат, который поможет восстановить слух в тех случаях, когда пациенту невозможно установить ставшие привычными кохлеарные имплантаты. Устройство точно соответствует изогнутой поверхности ствола мозга. Технология была успешно опробована на животных, которым в итоге вернули слух «высокого разрешения».
За последние пару десятилетий миллионы людей в мире восстановили слух с помощью самого успешного на сегодняшний день нейротехнологического устройства: кохлеарного имплантата. Однако его можно установить не во всех случаях. Для тех, чей кохлеарный нерв слишком сильно поврежден для стандартного кохлеарного имплантата, многообещающей альтернативой может стать так называемый слуховой стволомозговой имплантат (ABI).
Проблема состоит в том, что современные ABI представляют собой жесткие устройства, которые не обеспечивают хорошего контакта с мягкими тканями организма человека. В результате врачи обычно отключают большинство электродов из-за нежелательных побочных эффектов, таких, как головокружение или подергивание лица. Из-за неполноценной работы устройства большинство пользователей ABI воспринимают только неясные звуки и плохо понимают речь собеседника.
Поэтому нужно было разработать мягкий и тонкий имплантат, который по своим характеристикам соответствует анатомическому строению ствола мозга. Именно это и сделали исследователи из Лаборатории мягких биоэлектронных интерфейсов EFPL. Это достижение является важной вехой в восстановлении слуха у пациентов, которые не могут использовать кохлеарные имплантаты.
Устройство использует микрометрические платиновые электроды, встроенные в силикон. Итоговая гибкая матрица электродов имеет толщину в доли миллиметра. Имплантат обеспечивает лучший контакт с мягкими тканями ствола мозга, потенциально предотвращая нецелевую активацию нервов и уменьшая побочные эффекты. Кроме того, гибкая структура позволяет перенастраивать его для различных анатомических структур. Подробное описание нового устройства опубликовано в Nature Biomedical Engineering.
Ученые протестировали имплантат в испытаниях на макаках, которых обучали выполнять определенные действия в ответ на услышанные ими звуки: обезьяны научились нажимать и отпускать рычаг, чтобы показать, являются ли для них последовательные звуки одинаковыми или разными. Результаты показали, что животное воспринимало звуки от имплантата почти так же, как оно воспринимало реальные звуки. Кроме того, макаки не демонстрировали дискомфорта в ходе испытаний устройств.
«Наш успех на макаках показывает реальные перспективы для переноса этой технологии в клинику и обеспечения более богатого, более точного слуха», — сказала Стефани П. Лакур, руководитель Лаборатории мягких биоэлектронных интерфейсов EPFL.
Стволомозговые имплантаты существуют уже давно. В РФ в НИИ ЛОР, в Санкт-Петербурге проводилось несколько операций с использованием зарубежных стволомозговых имплантатов, используемых и в других странах. Действительно есть такая проблема, что сложно тонотопически четко расположить имплант на стволе мозга, а точнее на слуховых ядрах, и воспроизвести хорошую частотную избирательность, чтобы впоследствии обеспечить удовлетворительную разборчивость речи. Однако это обусловлено не столько жесткостью имплантата, а скорее, сложностью организации слуховые ядер ствола мозга. Они имеют более сложную организацию, чем улитка внутреннего уха, в которую столь успешно уже десятилетиями устанавливают кохлеарные имплантаты.
Однако это обусловлено не столько жесткостью имплантата, сколько сложностью организации слуховых ядер, отмечает эксперт. Они имеют еще более сложную форму, чем улитка уха.
Кроме того, Лалаянц отмечает, что успешные результаты на макаках, идентифицирующих появление звукового сигнала и демонстрирующих даже различение неречевых сигналов, не гарантируют высокую разборчивость речи, столь желаемую после имплантации устройства человеку. Однако подобные исследования, улучшающие возможности стволомозговых имплантатов, безусловно, нужны и важны. И, вероятнее всего, они будут способствовать улучшению результатов реабилитации после стволомозговой имплантации, считает российский сурдолог.
Ранее ученые разработали для слабослышащих людей гаджет, который определяет звуки телефона, планшета и ноутбука, а также микрофон-имплантат.
