Feinstruktur Basierte Modelle zur Hörimplantat Verbesserung

In dem Gemeinschaftsprojekt zwischen der Technischen Universität München und Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde der Medizinischen Universität Innsbruck sollen Erkenntnisse gewonnen werden, um die Funktionsweise von Cochlea Implantaten zu verbessern. Ein Sprachprozessormit eingebauten Mikrophonenerzeugtaus Umgebungsgeräuschen ein Reizmuster, das über eine Elektrode in der Hörschnecke als elektrische Stromstöße an den Hörnerv abgegeben werden. Durch diese gezielte elektrische Stimulation kann unser Gehirn wieder Töne und Sprache wahrnehmen, auch wenn die Sinneszellen im Innenohr fehlen. Dieses erfolgreiche bionische Implantat wurde mehr als eine Millionen mal weltweit eingebaut, aber in den letzten 30 Jahren kaum grundlegend verbessert. Der Therapieerfolg bei Patienten variiert immer noch stark. Die Leistung unser Hörwahrnehmung mit Cochlea Implantat beeindruckt umso mehr, wenn man bedenkt, dass 3500 reizwahrnehmende Haarsinneszellen durch 12-22 Elektroden entlang der Schneckenwindungen ersetzt werden. Oft können gar nicht alle Einzelkanäle genutzt werden, da es sonst zu Fehlstimulationen kommt. Deshalb ist die Entwicklung neuer Stimulationsstrategien so wichtig, wird aber dadurch erschwert, dass eine direkte elektrische Messung an den Nervenzellen nicht möglich ist. Wir können in unser Hörorgan nicht so einfach "hineinschauen" und Reizantworten analysieren, da es sich inmitten des Felsenbeines, dem härtesten Knochen im Schädel, befindet. In der Technik ist es ganz selbstverständlich, dass durch Computermodelle Auto- oder Flugzeugformen optimiert werden noch bevor der erste Prototyp gebaut wird. Für die Weiterentwicklung von Cochlea Implantaten wären solche Testmöglichkeiten auch notwendig, nur gibt es zurzeit noch keine Modelle, die präzise genug sind die elektrische Anregung des Hörnervs zu simulieren. Werner Hemmert und Bai Siwei von der TU München und Rudolf Glückert mit Anneliese Schrott-Fischer von der HNO Klinik Innsbruck werden diese Simulationsmodelle weiter verbessern und realistischer machen. Neben zahlreichen hochauflösenden dreidimensionalen Röntgenaufnahmen zur Erfassung der individuellen Unterschiede der Hörschnecke werden wir tief in die kleinsten Strukturen und molekularen Komponenten von menschlichen Innenohren blicken. Pathologische sowie altersbedingte Veränderungen werden ebenfalls berücksichtigt, da Cochlea Implantate nicht für normalhörende Menschen entwickelt werden. Neben der Simulation der Stromausbreitung in der komplexen Hörschnecke werden wir auch die Reizantwort des Hörnervs simulieren. Verbesserte Neuronen Modelle sollen möglichst viele strukturelle und molekulare Komponenten der Reizentstehung und -weiterleitung beinhalten, um ein realistisches Testlabor für elektrische Reizmuster zu entwickeln die dann mit realen Messungen von Cochlea Implantat Nutzern verglichen werden. So wollen wir Impulse für die Entwicklung verbesserter und individuell angepasster Cochlea Implantate liefern.