Wie künstliches Hören durch Licht natürlicher werden könnte
Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und des Deutschen Primatenzentrums – Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ) zeigen verbesserte Frequenzauflösung künstlichen Hörens durch optische Stimulation des Innenohrs.
Rekonstruktion des Innenohrs einer Mongolischen Wüstenrennmaus mit der Hörschnecke und Gleichgewichtsorganen. © Carlos Duque-Afonso, Institut für Auditorische Neurowissenschaften/umg
/UMG/DPZ/ Wissenschaftler um Prof. Dr. Tobias Moser, Direktor des Institutes für Auditorische Neurowissenschaften an der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) sowie Leiter der Forschungsgruppe Auditorische Neurowissenschaften und Optogenetik am Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ), haben in einer kürzlich veröffentlichten Studie das Auflösungsvermögen für Tonhöhen beim natürlichen sowie künstlichen Hören gemessen und bestimmt. Dabei verglichen sie die in Göttingen entwickelte Anregung des Hörnervs mittels Licht (optogenetische Anregung) mit natürlichem Hören und dem Hören mit Hilfe des etablierten elektrischen Cochlea-Implantats im Tiermodell. Über die Untersuchung der Nervenaktivität im Mittelhirn gewannen die Wissenschaftler vergleichbare Daten über das Auflösungsvermögen für Tonhöhen (Frequenz) bei akustischem, optischem und elektrischem Hören.
Die Wissenschaftler des Göttingen Campus kommen in ihrer Studie zu dem Ergebnis, dass die künstliche Anregung der Hörbahn mittels Licht eine wesentlich höhere Auflösung als die Anregung mittels Strom ermöglicht. Bei niedrigen Anregungsintensitäten war die Tonhöhenauflösung ihren Untersuchungen zufolge sogar so gut wie beim natürlichen Hören. Diese neuen Erkenntnisse lassen die Forscher hoffen, dass es mit künftigen optischen Cochlea-Implantaten gelingen könnte, das Hörvermögen von Schwerhörigen besser wiederherzustellen.
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Originalveröffentlichung
Dieter A, Duque-Afonso CJ, Rankovic V, Jeschke M, Moser T (2019): Near physiological spectral selectivity of cochlear optogenetics. Nature Communications, (doi: 10.1038/s41467-019-09980-7)
