光声刺激理论：科学家计划开发新一代耳蜗植入物
闪烁的灯光并不只是为了圣诞树。一种新的植入装置利用光脉冲刺激听觉神经，从而改善现有耳蜗植入物。传统植入物依赖于一系列直接靠在内耳膜上的电极，并且利用电信号刺激下方的听觉神经。不过，植入它们可能进一步损伤听力，同时电流会很轻易地在神经组织中扩散，从而刺激附近细胞。对病人来说，这是一种噪音。
一项由瑞士电子与微科技中心协调开展的研究基于最近发现的光声效应，即细胞可被红外光脉冲刺激。不过，这到底是如何发生的一度成为一些争议的来源。
一种理论认为，它之所以能起作用，是因为用光脉冲快速加热的神经细胞导致其去极化，从而触发动作电位。另一种竞争性的理论是，激光脉冲迅速加热内耳中的水分子，从而引发令头发振动的微小冲击。这和声波通常起作用的方式相似。
如今，来自德国汉诺威激光中心的 Nicole Kallweit 和同事发现了支持后一种理论的证据：他们的系统在听觉神经完好但失去毛发细胞的豚鼠中无法发挥作用。
研究人员表示，这支持了光声刺激理论。他们打算利用这种对声光效应的改良，开发新一代耳蜗植入物。研发这种设备是耗资400万欧元且由欧盟提供部分资助的“产生自然光声的主动式植入物”项目的一部分。
研究人员的下一个关注点是让该系统变得更加节能，从而使电池持续更长时间。现有耳蜗植入物将不会被代替。相反，很有可能两种技术会被结合起来，从而为患者提供既拥有更大灵活性又能随着时间流逝适应其需求的系统。
来源：《中国科学报》(2017-11-27 第2版 国际)
原题：新型植入装置利用激光发射声音
作者：徐徐
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