Науковці з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) розробили новий тип слухового імпланта мозкового стовбура (ABI), який може дати надію пацієнтам, яким не допомагають кохлеарні імпланти.
На відміну від традиційних жорстких імплантів, новий пристрій виготовлено з м’яких, гнучких матеріалів, які краще повторюють форму мозкового стовбура. Це знижує ризик побічних ефектів і покращує сприйняття звуків. У дослідах на макаках тварини змогли розрізняти електричні сигнали майже так само добре, як звуки, що надходять природним шляхом.
Нова надія для пацієнтів, яким не підходять кохлеарні імпланти
Кохлеарні імпланти допомогли багатьом людям повернути слух, однак вони неефективні для тих, у кого сильно пошкоджений слуховий нерв. Для таких пацієнтів розробляють ABI — пристрої, які обходять вухо та безпосередньо стимулюють мозковий стовбур. Проте традиційні ABI виготовляють із твердих матеріалів, які погано контактують із вигнутими поверхнями мозку, що призводить до побічних ефектів (запаморочення, сіпання обличчя) та обмеженого слухового сприйняття.
Гнучкий прорив у нейроімплантах
Інженери з EPFL створили гнучкий імплант, товщиною лише частки міліметра, який використовує електроди з платини в силіконовій основі. Така конструкція щільно прилягає до мозкового стовбура, знижує небажану активацію сусідніх нервів та покращує точність стимуляції.
“Розробити м’який імплант, що адаптується до мозкових структур — це величезний крок у напрямку повернення слуху пацієнтам, яким не допомагають інші методи,” — зазначає професорка Стефані П. Лакур, керівниця лабораторії м’яких біоелектронних інтерфейсів EPFL.
Випробування на макаках: як перевіряли “слух”
Щоб оцінити ефективність, дослідники провели поведінкові експерименти на макаках із нормальним слухом. Тварин навчили натискати на важіль, якщо два тони звучали однаково або по-різному. Потім звуки поступово замінювали електростимуляцією через імплант.
“Тварини сприймали електричні імпульси майже так само, як справжні звуки,” — каже Емілі Револь, одна зі співавторів дослідження.
Анатомічна точність — ключ до успіху
Мозковий стовбур має складну тривимірну форму, яку складно охопити жорсткими імплантами. Тому м’який пристрій EPFL, що обгортає тканину і зменшує потребу в сильній електростимуляції, відкриває шлях до більш чіткого і комфортного слуху. Нинішня версія імпланта має 11 електродів, але у майбутньому їх кількість можна значно збільшити, що дозволить ще точніше налаштовувати сприйняття частот.
Жодних неприємних відчуттів у тварин
Макаки не демонстрували жодних ознак дискомфорту — ані посмикування м’язів обличчя, ані відмови від участі в завданні. Навпаки — вони натискали важіль, щоб самостійно запускати стимуляцію.
Наступні кроки — до клініки
Перед комерційним застосуванням пристрій ще має пройти клінічні випробування та сертифікацію. Команда вже співпрацює з хірургами з Бостона, які можуть тестувати імплант під час операцій. Попередні дослідження довели, що імплант залишається стабільно на місці протягом кількох місяців, що вирішує одну з головних проблем звичайних імплантів — їхнє зміщення з часом.
Висновок
Гнучкий імплант мозкового стовбура від EPFL відкриває нову сторінку в нейроінженерії. Завдяки точному контакту з мозковою тканиною, зменшенню побічних ефектів і поведінковим доказам ефективності, ця технологія може дати надію пацієнтам, які досі залишались без ефективного лікування втрати слуху.