Implant auditiv cerebral moale: o nouă speranță pentru pacienții cu pierdere severă a auzului

Pentru mulți pacienți, implantul cohlear a fost cea mai de succes tehnologie neuro-electronică în redarea auzului. Însă pentru cei la care nervul cohlear este prea afectat pentru un astfel de implant, alternativa actuală – implantul auditiv de trunchi cerebral (ABI) – oferă rezultate limitate, adesea cu efecte adverse. O echipă de la EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) a dezvoltat un nou tip de ABI: un implant moale, ultra-subțire, care se adaptează mai bine anatomiei delicate a trunchiului cerebral, promițând o auz mai clar și cu mai puține efecte secundare.

Context

Implanturile auditive de trunchi cerebral (ABI) sunt folosite în cazuri severe de surditate, când nervul auditiv nu mai este funcțional. Problema actuală a acestor dispozitive este că sunt rigide și nu realizează un contact optim cu țesutul cerebral. Aceasta duce la stimularea nervilor învecinați, provocând efecte precum amețeli sau contracții musculare faciale, iar majoritatea electrozilor trebuie dezactivați, reducând calitatea sunetului perceput.

Noul dispozitiv, dezvoltat la Laboratorul pentru Interfețe Bioelectronice Moi al EPFL și publicat în Nature Biomedical Engineering, este un pas major spre soluționarea acestor probleme.

Despre tehnologie

Implantul constă într-o peliculă subțire de silicon flexibil, în care sunt încorporați electrozi din platină la scară micrometrică. Este atât de subțire, încât se pliază ușor pe suprafața curbă a nucleului cohlear din trunchiul cerebral, asigurând un contact optim cu țesutul și reducând nevoia de intensități mari ale curentului electric.

Conform coordonatoarei proiectului, prof. Stéphanie P. Lacour:
„Să proiectăm un implant moale care să se conformeze fidel mediului cerebral este un progres critic pentru redarea auzului la pacienții care nu pot beneficia de implanturi cohleare. Rezultatele la maimuțele studiate oferă speranță reală pentru aplicarea clinică a acestei tehnologii.”

Testare comportamentală în macaque

Cercetătorii nu s-au limitat la teste chirurgicale. Ei au realizat un studiu comportamental complex pe maimuțe cu auz normal, pentru a observa dacă animalele pot percepe diferențele de stimulare electrică la fel cum percep sunetele naturale.

Animalele au fost învățate să apese o manetă dacă cele două tonuri consecutive au fost percepute ca fiind diferite. Inițial, au fost combinate tonuri naturale cu stimuli electrici de la implant, apoi, treptat, s-a trecut la stimulare exclusiv electrică. Rezultatele au arătat că maimuțele au reacționat la stimuli ca și cum ar fi fost sunete reale, ceea ce sugerează o integrare funcțională eficientă a semnalului prostetic.

Avantajele designului flexibil

Implantul moale se adaptează fidel la forma complexă a nucleului cohlear (cu o rază de doar 3 mm), spre deosebire de implanturile rigide care creează goluri de aer între electrozi și țesut, ducând la stimulări nedorite.

Mai mult, procesul de microfabricare permite adaptarea formei și a numărului de electrozi. Versiunea actuală are 11 electrozi, însă viitoarele generații pot include mai mulți pentru o rezoluție auditivă superioară.

Fără efecte adverse

Un rezultat esențial al studiului a fost lipsa completă a efectelor secundare. Maimuțele nu au manifestat disconfort, spasme faciale sau alte reacții negative – efecte frecvente la utilizatorii umani de ABI tradițional. Animalele chiar inițiau stimularea voluntar, ceea ce sugerează că percepția era neintruzivă și plăcută.

Perspective clinice

Deși dispozitivul nu este încă disponibil comercial, autorii sugerează testarea sa intraoperatorie în cadrul intervențiilor umane cu ABI. Se va verifica dacă ar putea reduce stimulările colaterale și dacă poate oferi un semnal auditiv mai clar.

Un obstacol important rămâne validarea pe termen lung și omologarea tuturor materialelor pentru utilizare clinică. Totuși, implantul a demonstrat stabilitate excelentă pe mai multe luni în modelul animal, fără migrarea electrozilor – o problemă frecventă la implanturile existente.

Concluzii

Implantul auditiv cerebral moale dezvoltat de echipa EPFL reprezintă o inovație majoră în domeniul neurotehnologiei auditive. Designul flexibil, adaptabil, și rezultatele comportamentale promițătoare la animale deschid calea pentru o nouă generație de implanturi auditive care să redea auzul fără efecte secundare semnificative.