ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Hoćemo li čuti svjetlo? Infracrveno svijetlo može aktivirati slušne stanice


Curthoys piše da istraživanje pruža "zapanjujuće jasan uvid" u zbivanja unutar stanica unutrašnjeg uha i "ima veliki potencijal za budućnost kliničke primjene." Svjetla male snage za infracrveno područje impulsa u istraživanju su dobivena pomoću dioda - "ista stvar kao kod laserskog pokazivača za prezentacije, samo različite valne duljine", kaže Rabbitt.

Znanstvenici su stanice izložili infracrvenom svjetlu u laboratoriju. U istraživanju su se koristile mišićne srčane stanice novorođenih štakora,  koje se nazivaju kardiomiociti i koje čine da srce pumpa krv. Stanice unutrašnjeg uha su bile dlačice u organu unutarnjeg uha koji bilježi kretanje glave. Stanice unutarnjeg uha u obliku dlačica  "pretvaraju mehaničke vibracije zvuka, gravitacije ili pokreta u signal koji ide u mozak putem susjedne živčane stanice." kaže Rabbitt.

"Koristeći infracrveno zračenje, mi smo stimulirali te stanice i one su poslale neurotransmitere na neurone koji šalju signale mozgu", kaže Rabbitt. On vjeruje da stanice unutrašnjeg uha aktivira infracrveno zračenje, jer su "one pune mitohondrija, koji su primarni cilj ove valne dužine." Infracrveno zračenje utječe na tok kalcijevih iona unutar i izvan mitohondrija - što je prikazano u pratećoj studiji o neonatalnim srčanim stanicama kod štakora.

To je važno jer za "pobuđujuće" živčane i mišićne stanice kalcij služi kao okidač za kontrakcije tih stanica ili oslobađanje neurotransmitera", kaže Rabbitt. Istraživanje srčanih stanica je utvrdilo da infracrveni puls u trajanju od samo jednog 5 tisućitog dijela sekunde  čini da mitohondrij brzo usisa kalcijeve ione u stanice, a zatim ih polako pusti natrag u stanicu – što je ciklus koji čini stanica kada se događa kontrakcija. "Kalcij  to radi uobičajeno", kaže Rabbitt. "Ali to uobičajeno je pod kontrolom stanica, a ne nas. Tako nam infracrveno zračenja daje alat za kontrolu stanica. U slučaju neurona unutrašnjeg uha,  kontroliraju se signali koji idu prema mozgu. U slučaju srca, kontroliraju se kontrakcije."

Rabbitt vjeruje da ta istraživanja - uključujući i prošlogodišnje istraživanje pužnice - može dovesti do boljih kohlearnih implantata koji će koristiti optičke signale umjesto električnih. Postojeći kohlearni implantati pretvaraju zvuk u električne signale, koji se obično prenose do osam elektroda u pužnici, dijelu unutrašnjeg uha gdje se zvučne vibracije pretvaraju u živčane signale za mozak. Osam elektroda može isporučiti samo osam frekvencije zvuka, naglašava Rabbitt.

"Zdrava odrasla osoba može čuti više od 3.000 različitih frekvencija. S optičkom stimulacijom, postoji mogućnost da čuje stotine ili tisuće frekvencija umjesto osam. Možda će jednog dana optički kohlearni implantati omogućiti gluhim osobama da ponovno uživaju ​​u glazbi i čuju sve nijanse zvuka kao i osobe koje čuju."
Podijeli.