Новый прорыв в восстановлении слуха: мягкий имплантат ствола мозга без побочных эффектов
Об этом сообщает «Politexpert» со ссылкой на SciTechDaily
Учёные из EPFL разработали мягкий имплантат, способный восстанавливать слух у пациентов с тяжёлыми повреждениями слухового нерва. Новое устройство крепится к стволу мозга и способно передавать звуковые сигналы с высокой точностью, обходясь без традиционных жёстких материалов. Первые эксперименты на приматах показали впечатляющие результаты: животные отличали импульсы от устройства почти так же точно, как и естественные звуки.
В отличие от кохлеарных имплантатов, которые неэффективны при повреждении слухового нерва, новый метод стимулирует ядра ствола мозга напрямую. Мягкая конструкция устройства из силикона и платины снижает риск побочных эффектов, таких как головокружение или непроизвольные движения лица, которые часто наблюдаются при использовании традиционных имплантатов ствола мозга.
Проблема жёстких имплантатов и необходимость альтернатив
Современные имплантаты ствола мозга не всегда обеспечивают высокое качество звука. Их жёсткая структура плохо прилегает к изогнутой поверхности ствола, из-за чего происходит активация нецелевых нервов. В результате значительная часть электродов отключается, а оставшиеся создают неясные и искажённые сигналы. Это ограничивает возможность понимания речи и снижает эффективность устройства.
Разработка мягкого имплантата стала ответом на эти ограничения. Устройство состоит из тончайшей плёнки толщиной менее миллиметра, которая точно повторяет форму мозговой поверхности. Такая конфигурация позволяет электродам оставаться активными, а также точно передавать сигнал, ограничивая распространение тока в ненужные области и минимизируя негативные ощущения.
Поведенческие тесты и точность восприятия
Чтобы оценить эффективность новой технологии, исследователи провели поведенческие тесты с участием макак. Животных обучили различать звуковые сигналы, подаваемые как в естественной форме, так и через новый имплантат. Обучение включало задания на определение различий между двумя сигналами с последующим подтверждением выбора.
В процессе эксперимента ученые постепенно заменяли натуральные звуки электрическими импульсами от имплантата. Животные продолжали выполнять задания с высокой точностью, что говорит о том, что мозг воспринимал искусственную стимуляцию как аналог живого звука. Это подтверждает высокую степень соответствия между подаваемыми сигналами и естественными слуховыми впечатлениями.
Структура и адаптивность устройства
Новый имплантат включает 11 микроскопических электродов, встроенных в гибкую силиконовую подложку. Такая архитектура позволяет не только точнее повторять форму ядра слухового нерва, но и обеспечивает возможность адаптации к различным анатомическим особенностям пациента. Используемая технология микрофотолитографии даёт широкую свободу в проектировании и позволяет масштабировать устройство под разные задачи.
Исследователи подчёркивают, что мягкий имплантат можно будет модернизировать, увеличивая число электродов или изменяя их расположение. Это открывает перспективы создания более сложных и точных моделей, способных адаптироваться к разным формам утраты слуха и улучшать восприятие частотных оттенков речи.
Безопасность и перспективы клинического применения
Одна из ключевых характеристик нового устройства — полное отсутствие побочных эффектов при его использовании в экспериментах. Животные не демонстрировали признаков дискомфорта, таких как сокращение лицевых мышц, даже при повторяющейся стимуляции. Это говорит о высокой биосовместимости устройства и точности передачи сигнала без вреда для окружающих тканей.
Следующим этапом станет ограниченное применение технологии в условиях операций на людях. Исследователи планируют использовать устройство временно в ходе хирургического вмешательства, чтобы оценить его воздействие в реальных условиях. Параллельно продолжается разработка полностью медицинских материалов, которые обеспечат долговечность и стабильность при длительной имплантации.
Напомним, ранее мы писали о том, мог ли ИИ стать концом для инопланетных цивилизаций.