Können Taube eines Tages wieder hören?
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Ein Gespräch auf der Straße, der Besuch eines Konzertes – alltägliche Dinge sind für Menschen mit Hörbehinderung häufig nicht mehr möglich. Ursache ist in den meisten Fällen ein Verlust der Sinneszellen in der Hörschnecke (Cochlea) des Ohres. Die Zellen wandeln den akustischen Reiz in elektrische Signale um. Diese werden dann durch die Hörnerven an das Gehirn weitergeleitet.
Herkömmliche Cochlea-Implantate reizen die Hörnervenzellen in der Cochlea mit zwölf bis 24 Elektroden und umgehen so die defekten oder verlorenen Sinneszellen. Obwohl die Elektroden der Implantate klein sind, stimuliert jede von ihnen einen großen Frequenzbereich. Dies erschwert es dem Gehirn jedoch, akustische Signale mit ähnlichem Frequenzgehalt voneinander zu unterscheiden. Träger von Cochlea-Implantaten können daher zwar in der Regel Sprache verstehen, dies gelingt aber nur in ruhiger Umgebung. Die Melodien in Sprache und Musik sind ihnen kaum zugänglich. Wenn es gelänge, die Hörnervenzellen räumlich präziser zu stimulieren und damit die Unterscheidung von Frequenzen zu erleichtern, ließe sich das Hörvermögen erheblich verbessern.
Ionenkanäle als Lichtschalter
Das relativ junge Gebiet der Optogenetik erlaubt es Neurowissenschaftlern seit einigen Jahren, einzelne Nervenzellen mittels Licht gezielt an- und auszuschalten. Zum Einschalten der Zellen wird der ursprünglich aus einzelligen Algen stammende lichtempfindliche Ionenkanal – das sogenannte Kanalrhodopsin – mithilfe eines Virus in die Zellmembran eingebracht.
In einer Studie hat man herausgefunden, dass die verfügbaren Kanalrhodopsine wahrscheinlich zu langsam für die Zellen des Hörnervs sind – ein gravierendes Hindernis auf dem Weg zum optogenetischen Cochlea-Implantaten. Die Forscher haben u.a. herausgefunden: Je schneller die Schaltgeschwindigkeit der Ionenkanäle, desto größer ist die Rate, mit der Nervenzellen elektrische Nervenimpulse abfeuern können. Diese schnellen Lichtschalter haben großes Potential für das „Hören mit Licht“ aber auch für die Nutzung in vielen anderen Bereichen des Nervensystems – so etwa für besonders schnell operierende hemmende Neurone…
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Cochlea Implantat