لیزر؛ کاربردی برای ارسال صدا به سمت گوش توسط ایمپلنت‌های شنوایی

چراغ‌های چشمک‌زن فقط مختص درختان کریسمس نیستند. یک دستگاه ایمپلنت جدید با استفاده از پالس‌های نور برای تحریک اعصاب شنوایی، تحولی در ایمپلنت‌های حلزون فعلی به ارمغان آورده‌ است.

ایمپلنت‌های سنتی با تکیه بر یک سری از الکترود‌های مستقر که مستقیما در برابر غشای گوش داخلی قرار می‌گیرند و از سیگنال‌های الکتریکی برای تحریک اعصاب شنوایی که زیر آن قرار دارند استفاده می‌کنند، نقش خود را ایفا می‌نمایند. با این حال، کاشت آن‌ها می‌تواند موجب آسیب بیشتر شنوایی شود و جریان‌های الکتریکی می‌توانند به راحتی از طریق بافت عصبی منتشر شوند و سلول‌های مجاور را تحریک کنند که بیمار آن را به عنوان سر و صدای اضافی (مخل) می‌شنود.

مقاله مرتبط: ایمپلنت حلزونی

پروژه جدید، که توسط Swiss Center for Electronics and Microtechnology  در Alpnach سوئیس ساماندهی شده‌ است، بر پایه اثر “اُپتوآکوستیک” (از اکتشافات اخیر) استوار است؛ بدین معنا که آن سلول‌ها می‌توانند توسط پالس‌های نور مادون قرمز تحریک شوند. اما چگونگی رخداد دقیق این پدیده، منشا اختلاف نظر است.

نظریه‌ای نشان می‌دهد که دلیل کارکرد این سیستم به نحوی است که سریعا سلول‌های عصبی را با پالس‌های نور تحریک می‌کند و باعث دپولاریزاسیون و راه‌اندازی پتانسیل عمل می‌شود. نظریه رقابتی این است که پالس‌های لیزری به سرعت موجب گرم شدن مولکول‌های آب در گوش می‌شود و موج‌های ضربه‌ای کوچک را ایجاد می‌کنند و همانند امواج صوتی باعث ارتعاش مو‌‌ها می‌شوند.

در حال حاضر، Nicole Kallweit و همکارانش در Laser Zentrum هانوفر آلمان مدرکی برای پدیده اخیر یافته‌اند: سیستم آن‌ها در خوکچه‌های هندی که دارای عصب‌های شنوایی سالم و کامل هستند، اما سلول‌های مویی خود را از دست داده‌اند، عملکردی نشان نمی‌دهد.

مقاله مرتبط: ۱۲ نوآوری برتر سال ۲۰۱۷ در عرصۀ سلامت؛ به انتخاب Popular Science

آن‌ها می‌گویند این امر از نظریه تحریک اُپتوآکوستیک حمایت می‌کند و هدف از استفاده از اصلاح اثر آن، توسعه نسل جدیدی از کاشت حلزون است.

این دستگاه‌ها به منظور ارتقای ایمپلنت‌های فعال برای پروژه‌ی بهبود صدای طبیعی اُپتوآکوستیک می‌باشد.

تمرکز بعدی آن‌ها این است که سیستم را وادار کنند تا انرژی را به‌طور کارآمد‌تری مصرف کند و عمر باتری طولانی‌تر شود. به جای جایگزینی ایمپلنت‌های حلزونی موجود، احتمالا تلفیق این دو تکنولوژی موجب شود تا بیماران بتوانند سیستمی با انعطاف‌پذیری بیشتری داشته‌ باشند و بتواند با نیازهایشان در طول زمان سازگار باشد.