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Besser hören mit Licht

Verbesserung des Cochlea-Implantats Besser hören mit Licht

Ist der Hörsinn geschädigt, bringt ein Cochlea-Implantat ein rudimentäres Hören zurück. Mithilfe von Lichtimpulsen ließe sich das nochmal deutlich steigern, erläuterte der Göttinger Mediziner Tobias Moser auf dem Marburger Neurokolloquium.

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Dr. Rainer Weiss überprüft das Cochlea-Implantat von Alena Becovic (8).

Quelle: Nadine Weigel

Marburg. Ein Cochlea-Implantat erkennt man an einer münzgroßen, meist schwarzen Sendespule knapp hinter dem Ohr. Sie funkt Energie und Hörinformationen an die Elektroden in der Hörschnecke (Cochlea) des Innenohrs, die anstelle der abgestorbenen oder funktionsuntüchtigen Hörhärchen den Hörnerv stimulieren.

„Rund 450.000 Menschen weltweit profitieren von dem Implantat“, erklärt Tobias Moser, Leibnizpreisträger und Mediziner von der Universität Göttingen. In Deutschland erhalten rund 30.000 Menschen mit dem Implantat ihren Hörsinn.

Dass es überhaupt funktioniert, tauben oder ertaubten Menschen den Hörsinn zurückzugeben, liegt in der Natur des Menschen: Das Gehirn ist so flexibel, Fachleute nennen das die Plastizität des Gehirns, dass es sich umorganisieren kann und aus den Elektrodenreizen an den rund 30.000 Hörzellen das Hören neu erarbeiten kann. Manchmal auch erst nach monatelangem oder jahrelangem Training.

Weitere Verbesserung des Implantats

Und dass das überhaupt möglich ist, liegt an Forschern wie dem Göttinger Tobias Moser und seinem Kollegen Dominik Oliver vom Marburger Institut für Physiologie. Beide forschen am Innenohr. Oliver interessiert beispielsweise, wie die Zellen der Hörhärchen funktionieren, welche Signalstoffe sie austauschen und wie die Signalwege von der akustischen Stimulation zur elektrischen Anregung der Hörzellen laufen.

Sein Göttinger Kollege Tobias Moser hat für ähnliche Arbeiten an den Hörhärchen vergangenes Jahr den Leibnizpreis, eine Art deutscher Nobelpreis, erhalten. Jetzt will Moser mit einer neuen Idee das Cochlea-Implantat noch weiter verbessern. Auf Einladung von Oliver stellte Moser sein Konzept, die Hörnerven mit Licht anzuregen, auf dem Neurowissenschaftlichen Kolloquium der Universität Marburg vor.

An Prothesen aller Art haben sich die Menschen gewöhnt, ja sie sogar schätzen gelernt. Als Zahn-, Hüft- oder Knieprothese haben sie meist eine mechanische Funktion. Werden technische Bauteile oder Prothesen hingegen direkt mit dem Nervensystem oder dem Gehirn verknüpft, so sprechen die Mediziner von Neuroprothesen.

Winzige Bauteile

„Das Cochlea-Implantat ist sicher die bislang erfolgreichste Neuroprothese“, sagt Moser. Dem will er noch eins draufsetzen. Anstelle der elektrischen Anregung versucht er, die Hörzellen mit Licht anzuregen. „Damit könnten wir die Auflösung von Frequenzen und Lautstärke nochmal deutlich steigern“, sagt Moser.

Das Ansinnen hört sich zunächst verwegen an: Die Nervenzellen im Innenohr sind natürlich alles andere als lichtempfindlich. Die Natur hat das so eben nicht vorgesehen. Doch können die Forscher in die Hörzellen bestimmte Erbinformationen einschleusen, sodass sich lichtempfindliche Proteine auf der Zellmembran ansiedeln. Und diese möchte Moser mit blauem Licht aktivieren. Eine Elektrode mit winzigen Leuchtdioden hat Moser bereits mit Forschern der Universität Freiburg entwickelt. Die Bauteile sind so klein, dass 100 davon auf einen Fingernagel passen.

In der Göttinger Arbeitsgruppe von Moser untersuchen die Mitarbeiter an Ratten, wie sich die Elektroden implantieren lassen und auf die Nervenzellen in der Cochlea wirken. Wenn das Konzept in Zukunft für den Menschen aufgeht, erhofft sich Moser eine deutliche Verbesserung des Hörvermögens.

Fachdisziplinen
 miteinander verknüpfen

Wenn man die Tongebung des klassischen Cochlea-Implantats mit einem Klavierspieler vergliche, der nur mit den Fäusten spielt, so würde beim optisch anregenden Implantat jeder Ton exakt getroffen. Bis dahin ist es allerdings noch ein weiter Weg, und viele Forschungsdisziplinen von der Physiologie über die Medizin bis zur Materialforschung sind gefragt.

Genau da setzt auch das Neurokolloquium der Uni an. „Es soll die verschiedenen Fachdisziplinen der Universität auf diesem Gebiet verknüpfen“, erläutert Rainer Schwarting von der Arbeitsgruppe Verhaltensneurowissenschaften im Fachbereich Psychologie. Nach einem Jahr Pause soll mit vier Veranstaltungen pro Semester nun wieder durchgestartet werden. Veranstaltungsort ist der Hörsaal der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie in der Rudolf-Bultmann-Straße 8.

von Martin Schäfer

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