Optogenetik: Besser Hören mit Licht

Berlin – Neue Möglichkeiten, das Hörvermögen von Schwerhörigen wiederherzu­stellen, hat der Neurowissenschaftler Tobias Moser im Rahmen des Hauptstadtkon­gresses vorgestellt. Gemeinsam mit seinem Team forscht der Leiter des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Göttingen seit 2008 an optischen Cochleaimplantaten. Der Vorteil gegenüber bisherigen Cochleaimplan­ta­ten: die optischen Modelle ermöglichen ein feiner differenziertes Hören.

Die bislang zum Einsatz kommenden Modelle leiten akustische Reize als Stromim­pulse in die Hörschnecke und reizen die Nervenzellen direkt. Da sich der Strom in der flüssigkeitsgefüllten Cochlea aber weitläufig ausbreitet, werden immer mehrere Fre­quenzen gleichzeitig aktiviert. Das führt zu einem diffusen Höreindruck, was sich ins­besondere in geräuschreichen Umgebungen oder beim Hören von Musik bemerkbar macht. Auch sind feine sprachliche Nuancen wie Ironie, die über Sprachmelodie oder Tonhöhen transportiert werden, schwer zu verstehen.

Diesen Flaschenhals der schlechten Tonhöhenauflösung sollen optische Cochleaim­plantate überwinden helfen. Bei ihnen wird die Hörbahn mit Licht statt mit elektrischem Strom stimuliert. Während bisherige Cochleaimplantate nur zwölf bis 24 Elektroden­implan­tate enthalten, sollen bei den optischen Modellen bis zu 100 Mikro-Leucht­dioden in die Hörschnecke eingebracht werden.

Das Verfahren, das dabei zum Einsatz kommt, ist das der Optogenetik: Ein aus Grün­al­gen gewonnener lichtempfindlicher Ionenkanal wird mit gentechnisch veränderten Viren in die Nervenzelle eingebaut. Diese werden daraufhin lichtempfindlich und sen­den bei entsprechender Stimulation Nervenimpulse aus. Sie können die Frequenzbe­reiche detaillierter ansprechen und so Tonhöhen und Intensitäten besser auflösen.

In Nagetieren konnten die Forscherinnen und Forscher bereits zeigen, dass die Stimu­lation mit Licht in der Cochlea zu einer Aktivierung nicht nur des Hörnervs, sondern der gesamten Hörbahn, also auch im Hirnstamm, im Mittelhirn und in der Hörrinde, führt.

Bevor klinische Studien durchgeführt werden können, müssen Moser und sein Team jedoch am nichthumanen Primatenmodell zeigen, dass Effizienz, Sicherheit und Ver­lässlichkeit sowie der Nutzen gegeben sind. Einen vorsichtigen Ausblick konnte Moser im Rahmen des Hauptstadtkongresses aber geben: „Meine Hoffnung ist, dass wir Ende der 2020er-Jahre in den klinischen Studien sein werden.“

kk