耳朵植入物利用電脈衝再生聽覺神經
仿生人幾乎成為現實。近年來，科學家們已經能夠開發出從仿生眼睛到仿生手的所有東西。然而，這些機器仍然在很大程度上依賴於它們所連線的現有人類結構。例如，如果一個人的神經末梢受損，這些機器的用處就會受到限制。然而，科學家們可能很快就能剋服這些障礙，因為研究人員能夠使用一種植入物，將基因療法傳遞到豚鼠耳朵的聽覺部分——這種療法不僅使動物的聽覺神經再生，而且在這個過程中改善了人機介面。
植入物向周圍細胞傳送電脈衝
在今天發表在《科學轉化醫學》上的這項研究中，研究人員用抗生素治療成年豚鼠的耳聾。然後，他們將重組DNA（DNA是在實驗室裡結合各種來源的遺傳物質形成的）匯入耳蝸，耳蝸是豚鼠耳朵中將振動轉化為聲音訊號的部分。一旦DNA到位，他們就將一種改良的人工耳蝸植入耳朵，這種人工耳蝸除了能增強動物的聽力外，還能向周圍細胞傳送短而定向的電脈衝。這些脈衝是一種叫做“電穿孔”的基因治療技術的一部分，這種技術允許重組DNA進入耳蝸細胞並產生神經營養素，這種蛋白質能使聽神經末梢再生。
澳大利亞新南威爾士大學的神經學家、這項研究的合著者馬蒂亞斯·克魯格曼說：“我們的基因療法是一個成功治療甚至不是由基因缺陷引起的疾病的例子。”。克盧格曼解釋說，由於電脈衝的作用，靠近植入物電極的細胞能夠**出一種蛋白質，這種蛋白質通常在成年後就停止生產了。這導致神經纖維向這些細胞生長，從而向植入物中的電極生長。研究人員說，這種生長顯著改善了動物的音調感知和音調範圍。
改善音高感知和音調範圍
不幸的是，神經營養素的生產只持續了幾個月，所以在進行人體試驗之前，這種方法還需要改進。但是，作者之一、也是新南威爾士大學的神經學家加里·霍斯利（Gary Housley）在一封發給《邊緣》的電子郵件中說，這種植入物有朝一日可能會幫助人們“欣賞音樂，在嘈雜的環境中聆聽”
霍斯利還說，這項技術還可以用於改善其他醫學仿生學應用，例如視網膜植入和腦深部**，用於治療帕金森氏症。”他說：“腦深部**使用了一個與耳蝸植入陣列非常相似的電極陣列，因此我們相信這可以用來將不同的DNA序列引入大腦非常離散的區域，從而提供定向的基因治療。”這些人機介面還依賴於它們周圍的細胞和神經末梢，因此，能夠以選擇性和定向的方式進行基因治療可能會帶來巨大的改進——以及更強大的仿生學。
- 發表於 2021-04-26 08:55
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