耳朵植入物利用电脉冲再生听觉神经
仿生人几乎成为现实。近年来，科学家们已经能够开发出从仿生眼睛到仿生手的所有东西。然而，这些机器仍然在很大程度上依赖于它们所连接的现有人类结构。例如，如果一个人的神经末梢受损，这些机器的用处就会受到限制。然而，科学家们可能很快就能克服这些障碍，因为研究人员能够使用一种植入物，将基因疗法传递到豚鼠耳朵的听觉部分——这种疗法不仅使动物的听觉神经再生，而且在这个过程中改善了人机界面。
植入物向周围细胞发送电脉冲
在今天发表在《科学转化医学》上的这项研究中，研究人员用抗生素治疗成年豚鼠的耳聋。然后，他们将重组DNA（DNA是在实验室里结合各种来源的遗传物质形成的）导入耳蜗，耳蜗是豚鼠耳朵中将振动转化为声音信号的部分。一旦DNA到位，他们就将一种改良的人工耳蜗植入耳朵，这种人工耳蜗除了能增强动物的听力外，还能向周围细胞发送短而定向的电脉冲。这些脉冲是一种叫做“电穿孔”的基因治疗技术的一部分，这种技术允许重组DNA进入耳蜗细胞并产生神经营养素，这种蛋白质能使听神经末梢再生。
澳大利亚新南威尔士大学的神经学家、这项研究的合著者马蒂亚斯·克鲁格曼说：“我们的基因疗法是一个成功治疗甚至不是由基因缺陷引起的疾病的例子。”。克卢格曼解释说，由于电脉冲的作用，靠近植入物电极的细胞能够**出一种蛋白质，这种蛋白质通常在成年后就停止生产了。这导致神经纤维向这些细胞生长，从而向植入物中的电极生长。研究人员说，这种生长显著改善了动物的音调感知和音调范围。
改善音高感知和音调范围
不幸的是，神经营养素的生产只持续了几个月，所以在进行人体试验之前，这种方法还需要改进。但是，作者之一、也是新南威尔士大学的神经学家加里·霍斯利（Gary Housley）在一封发给《边缘》的电子邮件中说，这种植入物有朝一日可能会帮助人们“欣赏音乐，在嘈杂的环境中聆听”
霍斯利还说，这项技术还可以用于改善其他医学仿生学应用，例如视网膜植入和脑深部**，用于治疗帕金森氏症。”他说：“脑深部**使用了一个与耳蜗植入阵列非常相似的电极阵列，因此我们相信这可以用来将不同的DNA序列引入大脑非常离散的区域，从而提供定向的基因治疗。”这些人机界面还依赖于它们周围的细胞和神经末梢，因此，能够以选择性和定向的方式进行基因治疗可能会带来巨大的改进——以及更强大的仿生学。
- 发表于 2021-04-26 08:55
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