Onderzoek / Revolutie in medische technologie: Horen via een glasvezel-CI komt steeds dichterbij

Revolutie in medische technologie: Horen via een glasvezel-CI komt steeds dichterbij

In Nederland zijn er ongeveer 10.000 mensen die horen met een elektronisch cochleair implantaat (CI). Wereldwijd zijn het er inmiddels al zo’n 700.000. Daarmee is de CI misschien wel de succesvolste neuroprothese tot nu toe. Van alles medisch-technologische science-fiction-snufjes uit de jaren-70 televisieseries De man van zes miljoen en De vrouw van zes miljoen is het ‘bionische oor’ werkelijk doorgebroken, zo mogen we wel stellen.

Nu lijkt er voor dat implantaat nóg een doorbraak op komst. In Duitsland en Amerika werken onderzoeksgroepen aan een andere technologie voor het doorgeven van signalen vanuit de CI aan het brein: glasvezel. Vooral de resultaten uit Duitsland, van professor Tobias Moser uit Göttingen voorspellen een revolutie in de CI-technologie.

Horen met een implantaat met de huidige, elektronische technologie is nog verre van ideaal weten alle gebruikers. Hoewel een CI spraakverstaan in stille omgevingen mogelijk maakt, is een gewoon gesprek in een rumoerige omgeving moeilijk verstaanbaar. Muziek en het genieten daarvan – zoals het met het normaal werkend gehoor vroeger heel normaal was – is zo mogelijk een nog grotere uitdaging. De meest waarschijnlijke reden daarvoor is de brede spreiding van de elektrische stroompjes van elke elektrode op het elektronische implantaat.

Tekortkomingen van de huidige implantaten

Om dit te begrijpen kunnen we het best het slakkenhuis in ons oor voorstellen als een cirkelvormige trap, waarbij elke trede staat voor een akoestische frequentie, ofwel toonhoogte. Deze trap telt maar liefst 2000 treden. Iedere trede heeft een eigen groepje trilharen ofwel gehoorzenuwcellen en heeft een eigen verbinding met het audiologisch centrum in ons brein. Bij gezond gehoor zijn we in staat om in rumoerige ruimten bepaalde gesprekken weg te filteren en op die gesprekken te focussen die we echt willen horen.

Een elektronisch CI-implantaat telt 12 tot 24 elektroden die operatief worden ingebracht in het slakkenhuis en uitgerold over die 2000 treden. Je kunt je voorstellen dat hierdoor veel treden tegelijk bediend worden en veel van het originele geluid verdwijnt. Daarnaast is het zo dat de 12 of 24 kanalen elkaar vaak elektronisch in de weg zitten waardoor de kwaliteit van het geluid verder wordt beperkt.

Lichtgevoelig via gentherapie

Het voordeel van glasvezel is dat je met licht heel precies een kleinere groep van gehoorzenuwcellen kunt stimuleren dan elektrisch het geval is. Op deze manier is het mogelijk om in plaats van de gebruikelijke 12 of 24 kanalen een veel groter gebied te stimuleren waardoor het signaal over misschien wel 100 kanalen verdeeld kan worden.

Het idee is niet helemaal nieuw, maar komt nu in een stroomversnelling terecht. In de afgelopen decennia zijn de onderzoeksgroepen in Duitsland en de VS bezig geweest om de gehoorzenuwcellen niet elektrisch maar optisch, met licht dus, te stimuleren. Om dat werkend te krijgen moeten die cellen eerst lichtgevoelig worden en dat is te doen via gentherapie.

In lab-omgeving zijn er al proeven gedaan, waaruit bleek dat het optisch doorgeven van gehoorsignalen de elektrische manier aanzienlijk overtreft in kwaliteit. Ook zijn er al aardig wat succesvolle dierproeven geweest.

Volgens Tobias Moser duurt het nog wel enkele jaren voordat de eerste trials zullen plaats vinden waarbij mensen een zogeheten ‘optogenetisch’ implantaat kunnen testen. Daarna zullen er wederom heel wat jaren verstrijken voordat deze implantaten op de markt zullen verschijnen en CI-dragers ook in rumoerige ruimten gesprekken kunnen verstaan en zullen genieten van muziek.

Verder lezen?

Hearing the Light.

In dit engelstalige artikel lees je meer over de ontwikkeling van een CI op basis van licht.

Lees meer

Tobias Moser

Bekijk hier de presentatie die Tobias Moser gaf tijdens Grand Prix scientifique 2020.

Portret van Tobias Moser

Tobias Moser is de winnaar van de Grote Prijs voor de Wetenschap 2020 voor zijn werk dat de weg heeft vrijgemaakt voor de ontwikkeling van innovatieve cochleaire implantaten.