Göttingen: Hörimplantat mit Licht erzeugt bei Rennmäusen präzisere Nervensignale

Forschende unter Federführung der Universitätsmedizin Göttingen haben bei Mongolischen Rennmäusen mit Licht besser unterscheidbare Nervensignale ausgelöst als mit elektrischen Impulsen.

Bis zu zehn verschiedene Leuchtdioden (LEDs) lösten im Tiermodell mit sehr geringen Lichtenergien gezielt unterschiedliche Nervensignale aus, teilt die Universitätsmedizin Göttingen (UMG) mit. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „EMBO Molecular Medicine“ erschienen.

Strom breitet sich in der Hörschnecke aus

Heutige Cochlea-Implantate aktivieren den Hörnerv mit elektrischen Impulsen und ermöglichen laut UMG vielen tauben oder hochgradig schwerhörigen Menschen, Sprache zu verstehen. Der Strom breite sich aber in den leitfähigen Flüssigkeiten der Hörschnecke aus. Größere Bereiche des Hörnervs würden dadurch gleichzeitig aktiviert, Nervensignale überlagerten sich. Das schränke die Präzision ein und erschwere vor allem das Sprachverstehen bei Hintergrundgeräuschen. Moderne Implantate besitzen zwölf bis 24 Stimulationskanäle, unterscheidbar seien meist höchstens zehn.

Lichtempfindliche Ionenkanäle im Hörnerv

Das Team um Prof. Dr. Tobias Moser, Direktor des Instituts für Auditorische Neurowissenschaften der UMG, stattete den Hörnerv der Rennmäuse gentechnisch mit besonders lichtempfindlichen Ionenkanälen aus. Sie lassen sich wie ein „molekularer Lichtschalter“ gezielt an- und ausschalten. Danach reichte eine geringe Lichtenergie, um den Hörnerv zu stimulieren.

Gemessen wurde die Nervenaktivität in einem Bereich des Mittelhirns, der an der Hörverarbeitung beteiligt ist. Die durch Licht ausgelösten Signale verglich das Team mit denen von Tönen und elektrischen Cochlea-Implantaten. Die LEDs riefen demnach Nervensignale hervor, die etwa so stark waren wie die Signale, die elektrische Impulse oder ein Ton mit einem Schalldruckpegel von 51 Dezibel auslösen können. Die Signale verschiedener LEDs ließen sich nach Angaben von Erstautor Niels Albrecht, Doktorand am Institut, besser voneinander unterscheiden als bei elektrischer Stimulation, auch bei geringen Abständen zwischen den LEDs.

Verfahren erfordert auch eine Gentherapie

Die optogenetische Hörwiederherstellung erfordert neben einem Implantat auch eine Gentherapie. Mögliche Vorteile und Risiken müssten deshalb besonders sorgfältig untersucht werden, schreibt die UMG. Künftige Studien sollen etwa klären, ob leistungsfähigere Lichtquellen oder noch lichtempfindlichere Ionenkanäle stärkere Nervensignale erzielen können und wie sich komplexere Hörinformationen wie Sprache über mehrere optische Kanäle übertragen lassen.

Das Institut zieht in den Neubau an der Robert-Koch-Straße 8 in Göttingen, dessen Grundstein die UMG am Mittwoch, 28. Oktober 2026, gelegt hat. Bezogen werden kann das Gebäude laut UMG 2029.