Gapless Mensch: Maschine-Schnittstelle im Innenohr

• Antragsteller: Professor Dr. Hubert Löwenheim
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323105089

Mehr als 5% der Weltbevölkerung, 360 Millionen Menschen, leiden unter Hörverlust. In schweren Formen kann die Hörfunktion durch eine Cochleaimplantat (CI), eine Neuroprothese, wieder hergestellt werden. Das CI reizt die Hörnervenfasern durch direkte elektrische Stimulation und ersetzt funktionell verloren gegangene Sinneszellen. Trotz des großen Erfolgs dieser Geräte bleiben einige Einschränkungen, wie eine geringe Tonhöhenauflösung und dem hohem Energieverbrauch. Diese Einschränkungen sind hauptsächlich auf die räumliche Distanz zwischen der implantierten Elektrode in der Cochlea und den auditorischen Neuronen zurückzuführen. In einem kürzlich abgeschlossenen Projekt (EU FP7, www.nanoci.org), konnte ein proof of concept für die Überwindung der räumliche Distanz durch ein induziertes gezieltes Wachstum von Hörnervenfasern in Richtung der Elektrodenanordnung in vivo erbracht werden. Zusätzliche in vitro Experimente zeigten eine potentielle Reduzierung des Reizstroms um einen Faktor 5, wenn der Abstand zwischen den Neuronen von der Elektrode reduziert wurde. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts wollen wir die Schnittstelle Elektrode:Nerv durch eine Wachstumsfaktor Zugabe in Kombination mit chronischer elektrischer Stimulation optimieren. Die Charakterisierung von neu gesprossten auditorischen Neuronen soll in vitro und in vivo durch morphologische, biochemische und elektrophysiologische Analysen erfolgen. Aus nativen Stammzellen und von Spendern gewonnene und humane Cochlea-Neuronen sollen in vitro für die Validierung verwendet werden. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, das Potential der Schnittstelle Elektrode:Nerv zwischen Cochleaimplantat und den auditorischen Neuronen durch chronische elektrische Stimulation in vivo zu auszuschöpfen. Wenn dies gelingt, kann das vorgeschlagene Projekt zu energieeffizienter Cochleaimplantat Systeme mit höheren auditorischen Auflösung und einer verbesserte Klangqualität führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich, Schweiz
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Rudolf Glückert; Professor Dr. Pascal Senn
• Mitverantwortlich: Privatdozent Dr. Marcus Müller