未来的助听器

你可能想听听这个!德国科学家发明了一种被称为未来助听器的东西:它利用光将声音信息传递给神经系统。克里斯采访了来自Göttingen大学医学中心的Marcus Jeschke，他是开发人员之一。

马库斯:通常情况下，到达我们耳朵的声音是通过所谓的鼓膜传播的。这是一个小膜，利用声音引起的振动传递到我们内耳的结构，叫做耳蜗。这里有非常微小的毛细胞，它们将这种运动转化为我们的大脑可以理解的电信号。靠近耳蜗神经元基部的毛细胞优先对高频声音作出反应，而耳蜗神经元顶端或尖端的毛细胞优先对低频声音作出反应。

克里斯:当一个人有听力障碍时，你刚才描述的系统出了什么问题?

马库斯:所以最常见的形式是感觉毛细胞的损失。这通常是由非常大的声音引起的。这也可能是由抗生素和其他一些因素引起的。

克里斯:那么现在这一代的助听器是如何克服毛细胞的损失的呢?

马库斯，目前的版本，是电子人工耳蜗利用电流刺激位于毛细胞后面的听觉神经元。这些神经仍然是可兴奋的，所以我们可以通过在耳蜗的不同部位插入一个带有多个电极的小电缆来激活它们，它们刺激听神经的不同部位，听神经负责不同的音调。

Chris -所以人工耳蜗是在听外界传来的声音，当它听到高频率的声音时，它会把电送到电线上，刺激耳蜗的高频部分，反之，如果你听到低频率的声音，它会优先发送信号到电线上，刺激低频部分。

马可斯:完全正确。

克里斯-那有什么不对。为什么我们需要下一代助听器?

马库斯:这本身并没有什么问题。这是我们拥有的最成功的神经假体。这是一个惊人的成功故事，它让大约50万植入人工耳蜗的人能够理解语言和安静的环境。然而，这些患者在理解语言和噪音方面仍然存在问题，而且通常不会欣赏音乐。原因是耳蜗中的毛细胞处于非常盐水的环境中，这意味着如果你刺激耳蜗的某个部分，这种电刺激会扩散到耳蜗的邻近部分并共同激活它们。换句话说，就好像你在用前臂弹钢琴。

克里斯:是的，你要同时记下很多音符，而不是一个手指，一个音符。

马库斯:是的。

克里斯:那你能做得更好吗?

马库斯:一种方法就是用光。光可以被更精确地限制。所以你可以使用一个非常小的光点，只有几微米，这是我们大脑中单个神经元的数量级。这样就有了更多的频率通道或者单独的刺激通道这就意味着你可以接触到钢琴上的每个键。

Chris:那么你的意思是你可以把，像一串小仙女灯一样穿过耳蜗内部而不是单独的电极，照亮耳蜗的一部分。但是如何让它对光敏感呢?因为现在它对电很敏感。

马可斯-没错。为了做到这一点，我们使用了所谓的光遗传学。所以我们正在做的是把遗传信息，如果你愿意的话，光开关，打包到听觉神经的神经元中，从而使它们对光敏感。它们会做的是，在光的刺激下，这些灯的开关会被激活，进而激活听觉神经元。

克里斯-这有用吗?听起来很有创意。

马库斯:确实有用。这就是最酷的地方。我们已经在蒙古沙鼠身上展示了，我们实际上可以使用这些光开关，把它们放在成年沙鼠的听觉神经上，并展示了在耳蜗受到光刺激时，这些动物实际上可以利用这些光信息来执行一项行为任务。换句话说，这些动物现在能听到光。
克里斯:你能证明他们真的会像听到声音一样做出反应吗?

马库斯-没错。我们训练动物在受到视觉刺激之前先对听觉刺激做出反应。他们学会了对特定的声音做出反应，并对这个做出反应。在光刺激下，当它们学会了这种声音的听觉行为后，一些动物把这种行为转移到光刺激上。

克里斯-你认为这可以翻译给人类吗?

马库斯-是的，这就是我们的目标。当然，在你真正安全地在人类身上试验之前还有很多工作要做，但总的来说，这个想法是可以在人类身上起作用的，是的。