Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT), Mass Eye and Ear, der Harvard Medical School und der Columbia University haben einen entscheidenden Schritt in Richtung Cochlea-Vollimplantat gegen Gehörlosigkeit gemacht. Die Cochlea (Hörschnecke) ist das eigentliche Hörorgan. Sie befindet sich im Innenohr und wandelt Schallwellen in elektrische Signale um. Diese werden über die Nerven zum Gehirn weitergeleitet. Den Forschern ist es nun gelungen, das Mikrofon, das den Schall aufnimmt und indirekt an das Gehirn weiterleitet, so klein zu machen, dass es sich implantieren lässt.
Dieses Mikrofon, so dick wie zwei menschliche Haare und so lang wie ein Reiskorn, ist ein Sensor aus einem biokompatiblen piezoelektrischen Material, das winzige Bewegungen an der Unterseite des Trommelfells misst. Piezoelektrische Materialien erzeugen eine elektrische Ladung, wenn sie zusammengedrückt oder gedehnt werden.
Um die Leistung des Geräts zu maximieren, hat das Team auch einen besonders rauscharmen Verstärker entwickelt, der Störgeräusche minimiert. Andere vollständig implantierbare Mikrofone, die derzeit entwickelt werden, fangen den Schall unter der Haut auf oder die Bewegung der Mittelohrknochen ein. Sie haben jedoch Schwierigkeiten, leise Töne und ein breites Frequenzband zu erfassen.
Für das neue Mikrofon hat das Team einen Teil des Mittelohrs, den sogenannten Umbo, ins Visier genommen. Dieser schwingt unidirektional, also einfach hin und her. Diese einfachen Bewegungen sind leicht zu erfassen, auch wenn die Amplitude nur einige Nanometer gross ist. Die aus den winzigen Bewegungen resultierenden elektrischen Signale werden verstärkt und in die Hörnerven eingeleitet, die zum Gehirn führen. Dieses interpretiert sie dann als Sprache oder Musik.
