如何解决语音的问题,让更多患者受益,是如今各国科研人员在攻关的热点。他们不约而同地回到对毛细胞的研究。我们已知,耳蜗内密布着大量的毛细胞,它们又分为内毛细胞(大约3500根)和外毛细胞(9000-12000根),前者负责听音,后者负责调频,各司其职。这让人不得不感叹人体内结构设计之精妙,但这十足为科学家探索器官替代装置设置了巨大的障碍。理论上说,如果能做到像正常人那样可以智能刺激不同部位的毛细胞,聋人佩戴人工耳蜗后的听力效果自然更好;换言之,即在耳蜗内分布越多电极刺激点,听力效果自然越好。比如原来电极1要负责1000-1500赫兹区间的毛细胞音频区(及其背后的神经元),如果能在电极1中再添加多个电极,对毛细胞相关神经元的刺激精确度会提高。
理论归理论,如果分布电极过密,科研人员又遇到一个技术难题--电流之间有磁场,导致电流干扰,声音信息再度被破坏。
这个难题眼看无法解决,结果国外有科学家提出“电流驾驶”的设想,即在两个电极之间(大约1毫米的距离)加入100个虚拟电极,外界不同的音频可以自动智能行驶到相应的电极刺激点。这不仅规避了电流干扰的问题,还提升了电流刺激神经元的精确度。由此,未来患者真的可以欣赏音乐之美,当然,人工耳蜗的成本也将大幅上升。
现阶段,“电流驾驶”并没有想象中那么好用,于是又有科研人员提出既然电极分布太近会产生电流干扰,可否用激光来刺激神经元--平行光之间是不会产生干扰的。目前,光纤维刺激也是人工耳蜗的研究前沿方向。如果这条路走通,人工耳蜗将从电子时代走入光子时代,“光子耳蜗”、“光学耳蜗”将出现。
另外,现在临床上还由于某些面部疾病,比如神经细胞瘤,导致整个耳蜗摘除。如何帮助他们重建听力?有科研人员提出将电极刺激器植入脑干。这是眼下人工耳蜗衍生性研究的热点之一,但目前实验效果并不好。“脑干神经网络分布比耳蜗中的更复杂,是一个三维体系。”王正敏教授解释。
在医学方面,也有神经生物学家在大力推进听力“重塑”研究。从医学生物学角度分析,人的听力形成有个十分专业的表述——“塑造”,即人出生后听觉中枢并没有发育完全,而是依靠出生后的刺激才圆满地完成塑造听力,这个阶段大约需要4-6年。这就解释了为何对先天性耳聋患儿植入人工耳蜗必须在4岁以内,越早干预,听力恢复效果越好。成人语后聋患者尽管不需要塑造,但如果聋的时间太长,人工耳蜗的效果也会变差。目前,耳聋时间超过20年以上,就不主张接受人工耳蜗植入了。