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Das Elektrische Cochleaimplantat (CI) ist die derzeit erfolgreichste Neuroprothese weltweit mit über 300.000 implantierten Patienten. Es ermöglicht den meisten ein offenes Sprachverstehen. Allerdings haben die Patienten Schwierigkeiten in Umgebungsgeräuschen sowie bei der Wahrnehmung von Sprach-Klangfarbe und von Musik. Dies liegt an der schlechten Frequenzauflösung aktueller CIs, bedingt durch das große elektrische Feld der Elektroden. Unser Ziel ist es, diese Defizite mit einem optogenetischen Ansatz zu überwinden. Durch eine genetische Modifikation von Spiralganglienneuronen (SGN) können diese optisch erregt werden. Da Licht besser fokussierbar ist, verspricht das optische CI durch mehr unabhängige Stimulationskanäle eine bessere räumliche Auflösung sowie eine erhöhte Frequenzauflösung der Kodierung. Die optische Stimulation des auditorischen Systems konnte von uns an transgenen Mäusen und Ratten, die Channelrhodopsin-2 (ChR2) neuronal exprimieren, gezeigt werden. Über eine optische Faser wurde der Hörnerv mit blauem Laser-Licht stimuliert. Antworten hierauf konnten mittels Ableitung von Summationspotentialen (auditory brainstem responses) sowie mit Einzel- und Mehrzellableitungen in Hörnerv, Colliculus inferior und auditorischem Kortex gezeigt werden. Um der Kodierung im auditorischen System zu entsprechen, reicht die Kinetik des ursprünglichen ChR2 nicht aus. Wir haben daher die Expression der neuen und schnelleren Kanalrhodopsinvariante Chronos mit embryonalem, virus-vermittelten Gentransfer in SGN der Maus realisiert. Wir konnten zeigen, dass höhere Stimulationsraten möglich sind als mit ChR2. Zuletzt ist es uns gelungen SGN in adulten mongolischen Rennmäusen mit Chronos-Virus zu transduzieren und erste Daten zur optischen Stimulation zu erheben.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.