Heutige Implantate gegen Schwerhörigkeit stimulieren den Hörnerv durch elektrische Signale. Damit lässt sich jedoch kein natürlicher Höreindruck erzielen. Ein neuer, vielversprechender Ansatz ist daher die Stimulation des Hörnervs durch Licht. Da mit Licht bedeutend mehr Abschnitte des Hörnervs präzise angesteuert werden können, käme das Ergebnis unter Umständen dem natürlichen Hören sehr nahe.
Das Hören mit Licht baut auf dem Grundprinzip unseres Sehsinns auf: Beim Sehen werden bestimmte Eiweißstoffe – die Opsine – in den Sinneszellen der Netzhaut durch Licht dazu angeregt, über den Sehnerv einen elektrischen Impuls an das Gehirn zu übertragen.
Doch wie macht man Hörnerven „sehend“? Hier kommt die noch junge Disziplin der Optogenetik ins Spiel: Mit Hilfe gentechnischer Methoden wird die Erbinformation eines besonders geeigneten Opsins in den Hörnerv eingebracht, so dass er nun ebenfalls dieses Opsin ausbildet und auf Licht anspricht. Als winzige Lichtquellen dienen Leuchtdioden (LEDs) auf der Elektrode des Implantats. Damit sich diese verletzungsfrei in die Hörschnecke einführen lässt, wurde eigens für die optogenetische Hörprothese ein flexibler Kunststoffträger entwickelt.
Licht lässt sich im Gegensatz zu elektrischen Signalen sehr stark bündeln – wichtig, denn bei der Entwicklung eines neuartigen Cochlea-Implantats geht es um Größenordnungen von Millionstel Metern (Mikrometern). In diesen Abmessungen ließen sich möglicherweise Hunderte verschiedene Abschnitte des Hörnervs gezielt ansteuern. Patienten könnten auf diese Weise einen Höreindruck zurückerhalten, der wesentlich näher am natürlichen Hören liegt als mit bisherigen Implantaten. Dies würde auch die Dauer des bisher mitunter langwierigen Trainings deutlich verkürzen.
In Tierversuchen an Nagetieren haben sich die optogenetischen Cochlea-Implantate bewährt. Durch den Einsatz von 120 Mikro-LEDs konnten ebenso viele separate Kanäle angesteuert werden – ein deutlicher Fortschritt gegenüber der heutigen Standardtechnologie. Die inomed Medizintechnik GmbH aus Deutschland und MED-EL aus Österreich arbeiten daran, die eingesetzten Mikro-LEDs weiter zu optimieren. Diese sind sehr energieeffizient und langlebig, aber das in ihnen enthaltene Galliumnitrid ist giftig. Deshalb muss eine absolut zuverlässige Langzeitdichtigkeit der LEDs in der Hörschnecke sichergestellt werden.