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Laseroptische Stimulation der Cochlea – einen Analyse verschiedener Wellenlängen
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Veröffentlicht: | 19. April 2011 |
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Einleitung: Als alternative Stimulationsform der Cochlea mit dem Ziel einer höheren Frequenzselektivität ist in letzter Zeit die laseroptische Stimulation mehrfach beschrieben worden. In genetisch modifizierten Hörnerven erfolgt die laseroptische Anregung von Channelrodopsinen mit Auslösung eines Aktionspotentials. Andere Labore benutzen gepulstes, nahinfrarotes (NIR) Laserlicht um unbehandelte Spiralganglienzellen oder afferente Nervenfasern zu stimulieren. In unserem Labor erfolgte bis lang eine cochleäre Stimulation durch optoakustische Druckgradienten mittels Laserpulsen im sichtbaren Licht (VIS).
Methoden: Mit einem durchstimmbaren Lasersystems wurde an 6 hörenden Meerschweinchen erstmals der Einfluss verschiedener Laserwellenlängen im Bereich vom VIS bis zum NIR (532–2150 nm) untersucht. Mit Glasfasern wurden Laserpulse über die Rundfenstermembran appliziert und das gesamtcochleäre Aktionspotential (CAP) aufgezeichnet.
Ergebnisse: Im Vergleich zum VIS (532 nm) wurde für Wellenlängen im NIR-Licht (1550–2150 nm) eine bis zu viermal größere CAP-Antwort gemessen. Stimulationen durch 975 und 1050 nm zeigten die geringste CAP-Antwort.
Diskussion: Wellenlängen im NIR Bereich scheinen für die optoakustische Stimulation gegenüber VIS effektiver zu sein. Allerdings ändert sich hier auch der Absorbtionsort, denn grünes Licht (532 nm) passiert ungehindert die Perilymphe und trifft auf die Basilarmembran, während NIR-Licht wahrscheinlich bereits in der Perilymphe absorbiert wird und auch dort seinen optoakustischen Effekt entfalten kann. Dadurch könnte es zwar zu einer stärkeren aber vielleicht auch weniger ortspezifischen Stimulation der Cochlea führen. Elektrophysiologische Ableitungen im Inferioren Colliculus sind indiziert um die Frage der Frequenzselektivität zu klären.
Unterstützt durch: SFB Transregio 37 Projekt A5