以光波改良人工耳蜗

繁华的城市离不开LED灯的装饰，相信大家都见过LED，它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方，也照亮着我们的生活。目前全球约有50万听力严重受损人，利用电子设备恢复些许听力，人工耳蜗是其中之一。在德*庭根大学听力神经学科学家Tobias Moser带领下，研究人员将以光线进行改良，希望突破现有人工耳蜗的限制。

耳蜗是内耳的螺旋状构造，能分析声音频率。在说话中呈现的不同频率，会让耳蜗内的膜状物振动，振动会让类似「毛发」的细胞活化，刺激听力神经元，将声音的相关信息透过听觉神经传送到脑部。

感觉神经性耳聋的人，因为失去了毛发状的细胞，所以透过人工耳蜗利用电极(electrode)刺激神经元。不过由于电极产生的电流，并非直线朝听力神经元，而是会行经过程分散，因此如果电极放太近便会产生串音干扰现象。因此现行的人工耳蜗会限制电极数量避免互相干扰，但也限制了使用者听力表现。

Moser团队利用了光遗传学技术(Optogenetics)，将电极以光取代。光遗传技术通常使用在动物研究上，它能刺激基因产生光敏蛋白质到神经元内，透过光线刺激神经元。

研究团队以沙鼠为实验对象，将成鼠基因改造，缩短视网膜蛋白在两次活化之间所需的恢复时间，接着将细菌注入到沙鼠耳蜗，将视网膜蛋白基因带往听力神经元，再利用光学纤维将光线透过耳内的圆窗(round window)进到耳蜗。结果在沙鼠脑干负责听力的部分，与被声音刺激时的反应类似。

目前研究团队只用到一条光波，下一步将研发出能制造多条光波的装置，装置设计上可能会使用Micro LED array或波导技术，引导光学纤维产生的光。

由于光学纤维会耗费不少电力，因此预期装置会非常笨重。哈佛医学院的耳科医师Daniel Lee指出，LED是比较好的选择，只是光线相对模糊，因此技术上还需要有所突破。虽然LED在生活中处处可见，但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备，这样才能设计出更加符合生活所需的产品。