Cochlea-Implantate ermöglichen Menschen mit Hörverlust wieder Zugang zu Sprache. Doch die Prothesen kommen in lauten Umgebungen schnell an ihre Grenzen. Eine radikale Alternative: Statt elektrischer Impulse soll künftig Licht den Hörnerv stimulieren.
Das Cochlea-Implantat gehört zu den erfolgreichsten Neuroprothesen überhaupt. Mehr als eine Million Menschen profitieren weltweit bereits von der Technik. Sie kann auch Personen mit hochgradiger Schwerhörigkeit oder Taubheit ermöglichen, nach entsprechendem Hörtraining wieder Sprache zu verstehen.
Doch in komplexen Hörsituationen stößt das klassische Implantat an seine Grenzen — etwa wenn in einem vollen Restaurant mehrere Stimmen, Geschirrklappern und andere Geräusche gleichzeitig auftreten.
Der Grund liegt unter anderem in der Art, wie das Implantat den Hörnerv stimuliert. Herkömmliche Cochlea-Implantate senden elektrische Impulse an Nervenzellen in der Hörschnecke, der sogenannten Cochlea. Elektrischer Strom breitet sich dabei relativ weit in der Flüssigkeit der Cochlea aus. Unter anderem deshalb werden neben den eigentlich gewünschten Nervenzellen auch benachbarte Bereiche aktiviert, wodurch die Trennschärfe des Hörens sinkt.
Eine mögliche Lösung für besseres Hören soll nun Licht liefern. Was zunächst paradox klingt, hat einen einfachen Hintergrund: Licht lässt sich räumlich präziser begrenzen als elektrischer Strom. Dadurch könnten kleinere Gruppen von Nervenzellen gezielt aktiviert werden. Das soll ein natürlicheres und differenzierteres Hören ermöglichen.
Möglich wird das durch Optogenetik: Mithilfe einer Gentherapie werden lichtempfindliche Proteine in die Nervenzellen des Hörnervs eingebracht. Diese Proteine funktionieren sozusagen wie molekulare Lichtschalter. Wird die Zelle mit Licht einer bestimmten Wellenlänge angeregt, öffnen sich Ionenkanäle und lösen einen elektrischen Nervenimpuls aus.
Eine zentrale Herausforderung ist dabei, die Gentherapie gezielt zu den schwer zugänglichen Ganglienzellen zu bringen. Experimente mit Tieren zeigen, dass dies grundsätzlich möglich ist. Noch sind jedoch wichtige Fragen offen.
In den nächsten Jahren werden wohl die ersten klinischen Studien am Menschen starten.
Anna Lorenzen
Anna Lorenzen ist Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft. Im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer erklärt sie, wie die optischen Cochlea-Implantate funktionieren und wie weit die Technologie heute schon ist.