Kako se znanje povećava o tome kako se razvijaju slušni problemi, novi tehnološki napredak je spreman da preseče galamu. Sastanak sa nekoliko prijatelja u bučnom kafiću može značiti naprezanje da čujete sav razgovor. Sa godinama može biti više teško razaznati šta saputnik govori u užurbanom pabu ili restoranu. Šta god da se s vremenom poboljša, sluh osobe ne.
Ipak, kada se ljudi žale na slab sluh, možda idu na test samo da bi im rekli da ništa nije u redu.
„Doktor kaže da je vaš audiogram normalan – da nemate klinički problem sa sluhom“, rekla je Sara Verhulst, profesorka tehnologije sluha na Univerzitetu u Gentu u Belgiji.
Međutim, to ne znači da su ljudi zamišljali svoje poteškoće. Problemi sa sluhom mogu biti negde drugde.
Starenje i glasna buka uzrokuju habanje dlačica ili nervnih ćelija u unutrašnjem uhu. Ovo oštećenje je ono što je većina testova dizajnirana da otkrije.
Ali sam slušni nerv može biti oštećen, smanjujući broj i kvalitet tačaka veze sa moždanim ćelijama. Ovi spojevi su poznati kao sinapse.
„Ovo je nova vrsta oštećenja sluha gde su sinapse vezane za ćelije kose koje prenose zvuk do mozga oštećene“, rekao je Verhulst.
Ovo oštećenje sinapse može se propustiti u standardnim testovima sluha.
Pojačavanje zvukova pomoću slušnog aparata može nadoknaditi manji broj ćelija za kosu, ali je manje efikasno u slučajevima povrede nerva i njegovih spojnih sinapsi.
Kod zdravog sluha, svaka ćelija kose ima oko 15 nervnih veza koje se prenose u mozak, prema Verhulstu.
Iako je za detekciju zvuka potrebna samo jedna sinapsa, postojanje više puteva prenosa postaje važno kada pokušavate da se podesite na određene zvukove u okruženju sa mnogo njih — kao što je prepun bar sa uključenom muzikom.
Sa 15 nezavisnih kanala za prenos istog zvuka od unutrašnje ćelije dlake do mozga, osoba može usredsrediti ovaj signal i ugasiti pozadinski akustični šum. U bučnom okruženju, neko sa manje sinapsi će se boriti da razlikuje zvukove.
Slušne poteškoće se povećavaju sa godinama i ne mogu se rešiti slušnim aparatima. Kao deo projekta RobSpear koji finansira EU, Verhulst je razvila alternativu u svojoj laboratoriji u belgijskom gradu Gentu.
Merila je moždanu aktivnost koristeći elektroencefalograme, ili EEG, da bi dijagnostikovala gubitak slušnih sinapsi kod ljudi. Zatim je osmislila algoritme za podešavanje zvuka na način koji je od pomoći preostalim nervnim vezama – na primer, pojačavanjem tihih perioda i izoštravanjem vrhova zvuka.
„Želeli smo da optimalno stimulišemo nerve, ali prvo smo morali da ih razumemo“, rekao je Verhulst.
Nakon završetka RobSpear-a, koji je trajao pet i po godina do 2022. i finansiran je preko Evropskog istraživačkog saveta, ona se nada da će se njeni algoritmi koristiti u svim vrstama nosivih uređaja, uključujući slušne aparate, slušalice i druge uređaje.
Novi algoritmi bi mogli pomoći svima u okruženjima sa puno pozadinske buke, a ne samo osobama sa oštećenjem sluha.
Više od 190 miliona ljudi u 53 zemlje koje čine evropski region Svetske zdravstvene organizacije živi sa određenim stepenom gubitka sluha. Predviđa se da će ova cifra porasti na preko 230 miliona do 2050. godine.
Savremene mašine, saobraćaj i zabava znače da su ljudi više izloženi glasnim zvucima nego njihovi preci.
„Ova vrsta oštećenja sinapse je normalna za nove generacije koje su stalno izložene buci, kao što je slušanje slušalica“, rekao je Verhulst. „Ljudi će imati oštećen sluh u mlađoj dobi nego za naše prethodne generacije.“
Danas oni koji su gluvi ili nagluvi mogu imati koristi od kohlearnog implanta. Ovaj mali uređaj zaobilazi oštećene delove uha i stimuliše slušne nerve.
„Kohlearni implantati su neverovatni uređaji za osobe sa oštećenim sluhom“, rekao je Haluk Kulah, profesor biomedicinskog inženjerstva na Bliskoistočnom tehničkom univerzitetu u glavnom gradu Turske Ankari.
Kod postojećih uređaja, međutim, prijemnik mora biti pričvršćen na uvo blizu slušnog nerva.
Jedna velika komplikacija je to što je spoljašnji deo slušnog aparata gladan energije i korisnici ponekad moraju da menjaju bateriju onoliko često koliko i svaki dan.
Postoje i drugi nedostaci. Slušni aparati su skupi i osetljivi na oštećenja usled izlaganja vodi ili fizičke aktivnosti. Takođe se mogu izgubiti ili stvoriti stigmu za nosioce. Štaviše, nisu baš estetski i ograničavaju aktivnosti korisnika kao što je plivanje.
Kulah je proveo šest godina radeći na uređaju koji će izbeći sve ove nevolje razvojem kohlearnog implanta visokih performansi, potpuno implantiranog u okviru projekta FLAMENCO koji finansira EU, a koji je završen 2022. Ovu inicijativu je takođe finansirao ERC.
Jedan od izazova je bio kako uklopiti akustični senzor i elektroniku, kao i pouzdan izvor napajanja, sve u prostoru od oko pet puta pet milimetara. I druge prepreke su se suočile sa Kulahom.
„Elektronsko kolo treba da troši minimalnu količinu energije i svaka baterija treba da traje pet godina ili više“, rekao je on.
Jedna ideja je bila da se koriste zvučni talasi za pomoć pri punjenju baterije, pristup koji je pokazao da radi u laboratorijskim testovima sa zamorcima sa oštećenim sluhom. Rezultat je bio kohlearni implant sa najnižom zabeleženom potrošnjom energije, kaže Kulah.
Nedavno je njegova laboratorija postigla bežično punjenje uređaja, što ga čini još pogodnijim za korisnike.
Kulah smatra da je gotovo sve što je moguće u univerzitetskom okruženju urađeno i da je vreme da počne sledeća faza: komercijalizacija.
Ranije ove godine, dobio je nova sredstva ERC-a da pomeri uređaj sve bliže pacijentima. Njegov plan je da radi sa četiri kompanije koje se već bave proizvodnjom kohlearnih implantata.
