Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на SciTechDaily
Швейцарские исследователи из EPFL разработали революционный слуховой имплант, способный вернуть слух пациентам с тяжёлыми повреждениями слухового нерва. В отличие от жёстких аналогов, новое устройство выполнено из мягкого силикона, что позволяет ему плотно прилегать к стволу мозга, снижая риск побочных эффектов и повышая точность восприятия звука.
Устройство успешно протестировано на макаках, которые научились различать искусственные звуковые сигналы почти так же точно, как и естественные. Это даёт основание полагать, что новая технология обеспечит более богатое и чёткое слуховое восприятие для будущих пациентов.
Ограничения классических решений
Кохлеарные импланты помогли многим людям вернуть слух, но они бесполезны при сильных повреждениях слухового нерва. В таких случаях применяется слуховой имплант ствола мозга (ABI), который передаёт сигналы напрямую в мозг. Однако существующие модели ABI обладают жёсткой структурой, не адаптированной к анатомии мозга.
Жёсткость материала вызывает плохой контакт с поверхностью ядра слухового нерва. Это может активировать ненужные участки, вызывая головокружение, подёргивания мышц и другие побочные эффекты. Из-за этого врачи отключают часть электродов, что ухудшает качество восприятия речи и снижает эффективность лечения.
Прорыв в дизайне: гибкий подход
Новая разработка от лаборатории мягких биоэлектронных интерфейсов EPFL представляет собой ультратонкую силиконовую пластину с платиновыми электродами. Благодаря гибкости материал принимает форму ствола мозга, улучшая контакт с тканями и снижая вероятность нежелательной стимуляции.
Тесты показали, что такой подход позволяет активировать больше электродов с меньшим током. Это повышает разрешающую способность импланта и может обеспечить восприятие более широкого диапазона звуков, включая речь и музыку.
Поведенческие эксперименты с макаками
Чтобы оценить эффективность импланта, учёные провели поведенческие тесты на животных. Макак обучили различать последовательности звуков и давать сигнал при изменении. На следующем этапе искусственные сигналы смешивали с натуральными, позволяя животным адаптироваться к новому источнику слуха.
Со временем макаки научились распознавать различия между сигналами, поступающими только от импланта. Результаты показали, что животные воспринимали стимулы от устройства почти как настоящие звуки, что подтверждает потенциал технологии для реабилитации слуха у людей.
Мягкие интерфейсы и будущее имплантов
Ключевым преимуществом новой разработки стала способность гибкой матрицы точно следовать анатомии слухового ядра. Это не только снижает порог стимуляции, но и уменьшает рассеивание тока, предотвращая активацию ненужных зон мозга.
Тонкая структура также позволяет адаптировать устройство к индивидуальным особенностям пациентов. Учёные планируют увеличить количество электродов, что позволит настраивать устройство более точно и воспроизводить более сложные звуковые паттерны, приближённые к естественному слуху.
Путь к клиническому применению
Несмотря на успехи, устройство пока не готово к массовому применению. Следующим шагом станут клинические тесты на людях во время операций по установке стандартных ABI. Исследователи планируют временно вставлять гибкое устройство, чтобы измерить его точность и отсутствие побочных эффектов.
Все компоненты должны соответствовать медицинским стандартам и демонстрировать стабильность в долгосрочном использовании. Испытания на макаках показали, что имплант не смещается в течение месяцев, что даёт надежду на создание надёжного медицинского решения.
Напомним, ранее мы писали о том, как стать программистом из топ-1%.
