Işık ve elektrikle daha iyi işitme
Işıkla işitme, gelecekte koklea implantı (CI) kullanıcılarının ses perdelerini daha iyi ayırt etmelerine olanak sağlayabilir. Böylelikle gürültülü ortamlarda konuşmaların daha iyi anlaşılması ve müziğin daha fazla keyifle dinlenilmesi mümkün hale gelir.
Bir bakışta
- Işıkla işitme nasıl çalışır?
- Boks eldivenleriyle piyano çalmak
- LED'li optik koklear implant
- Daha iyi ses ayırt etme
Koklear implantlar, ileri derecede işitme kaybı olan veya sağır kişilerin işitme sinirini elektrik akımıyla uyarır. Ancak koklear implant kullanan kişiler, işitme yeteneği sağlıklı olan kişiler gibi duyamazlar. Bu nedenle, gürültülü ortamlarda konuşma anlaşılırlığı daha düşüktür ve koklear implant kullanıcılarının müzik algısı genellikle sınırlıdır.
Şimdi bilim insanları, koklear implant kullanıcılarının ışık ve elektrik yardımıyla daha iyi duyabildiğini keşfettiler. Bunun için işitme siniri hedefli bir şekilde ışıkla uyarılır. Işık, elektrik akımına kıyasla uzamsal olarak daha iyi sınırlandırılabildiğinden, işitme siniri bu şekilde çok daha hassas bir şekilde uyarılabilir.
Işıkla işitme nasıl gerçekleşir?
Doğal olarak işitme siniri ışığa tepki vermez. Bu nedenle, ışıkla işitmeyi mümkün kılmak için öncelikle gen terapisi yöntemleriyle bu siniri ışığa duyarlı hale getirmek gerekir. Bilim insanları ve tıp uzmanları, genetiği değiştirilmiş, ışığa duyarlı işitme sinirine sahip bir hayvan modeli üzerinde bunu ilk kez test ettiler. Kapak resmimizde, bir sıçanın kokleasında bulunan optik bir koklea implantı görülüyor, © Dr. Daniel Keppeler, Göttingen Üniversitesi.
İnsanlarda görülen işitme kaybına benzer şekilde, yeni bir optik koklea implantı sayesinde ışıkla işitme orada da mümkün mü? Mikro LED’lere dayanan bu koklea implantları, genetiği değiştirilmiş işitme sinirini ışıkla uyarır – hem de son derece hassas bir şekilde.
Hayvan modeli, Göttingen’deki disiplinlerarası biyomedikal araştırma kurumlarında geliştirildi. Burada her şey işitme, sinirler ve moleküler makinelerden uyarılabilir hücrelerden oluşan biyonetwerklere geçiş üzerine odaklanıyor. İlgili optik koklea implantı ise Freiburg Albert-Ludwigs Üniversitesi’nde geliştirildi.
Göttingen Üniversitesi Tıp Fakültesi İşitsel Sinirbilim Enstitüsü Direktörü ve Araştırma Mükemmellik Kümesi Sözcüsü Prof. Dr. Tobias Moser şu konuda emin: “Bu, gelecekteki klinik optik koklea implantlarının geliştirilmesinde önemli bir dönüm noktasıdır.”
İşitme sinirlerinin uyarılması ya da boks eldivenleriyle piyano çalmak
Dünya çapında 700.000'den fazla ileri derecede işitme engelli ve sağır kişi, iç kulak implantı veya koklear implant sayesinde artık yeniden duyabiliyor. Şu ana kadar işitme siniri elektriksel impulslarla uyarılıyor. Ancak bu yapay işitmenin kalitesi, doğal işitmeden büyük ölçüde farklılık gösteriyor. Kulak salyangozunda elektriğin geniş bir alana yayılması nedeniyle, az sayıda sinir hücresi yerine büyük sinir hücresi grupları harekete geçiriliyor.
Bu durum, tek tek parmaklarla değil de boks eldivenleriyle piyano çalmaya benzetilebilir. Bu nedenle, koklear implant kullanıcıları tek bir kişiyle konuşurken çok iyi iletişim kurabilirler, ancak ortamda çok sayıda ses varken ve farklı konuşmacılar olduğunda anlamakta zorluk çekerler. Bazen bu gibi durumlarda jestlere ve mimiklere dikkat etmeleri veya dudak okuma yapmak zorunda kalırlar. Ayrıca, koklear implantla müzik dinleme keyfi de genellikle kısıtlıdır.
Mikro LED’lere sahip ilk optik koklear implant
Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda, işitme sinirini optik olarak uyarmak ve harici lazerlerden gelen ışığı kokleaya iletmek için her zaman en fazla üç cam fiber kullanılmıştır. Güncel araştırma ise yeni bir yol izliyor. Bu çalışmada ilk kez, çöl farelerinin işitme sinirini uyarmak için 16 µLED (mikro ışık diyotu) içeren ve kenar uzunluğu 0,06 milimetre olan optik CI’lar kullanıldı.
Avantajı:
Bu küçük mikro ışık diyotlarına sahip koklea implantları, işitme salyangozunun farklı bölgelerinde tamamen bağımsız olarak ışık üretebilmektedir. Böylece, bu özel µLED koklea implantları ile genetik olarak değiştirilmiş işitme sinirinin uyarılması mümkün olmaktadır. CI kullanıcıları artık ışıkla duyabilmektedir.
Sesleri daha iyi ayırt etme imkânı
Prof. Dr. Tobias Moser, “İnsan saçı kalınlığı kadar boyutlara sahip minyatür ışık yayıcıların, kemirgenlerin küçük işitme salyangozuna yönelik esnek bir koklea implantına entegre edilmesi, Freiburg’daki meslektaşlarımızın teknik bir başyapıtıdır” diyor. Işıkla işitme, işitme yolunun uyarılmasında çok yüksek bir hassasiyet sağlar.
Bu nedenle, bu tür bir koklear implantla sesleri daha iyi ayırt etmek mümkün. “İnsanlar için optik koklear implantların geliştirilmesi birkaç yıl daha sürse de, mevcut deneyler elektrikli koklear implanta kıyasla ses yüksekliği çözünürlüğünde bir iyileşme olduğunu şimdiden gösteriyor.”
Gen terapisi sayesinde işitme engelli farelerin nasıl yeniden duyabildiğini buradan okuyabilirsiniz.
