İşitme Engeli Optogenetik İmplantlarla Tedavi Edilebilir
Maalesef dünya üzerinde yaklaşık olarak 600 milyon kişi İşitme kaybı yaşıyor. Ülkemizde ise her 1000 yenidoğan bebekten 3 tanesi işitme engelli olarak dünyaya geliyor. Burada önemli olan tüm bebeklerin yeni doğan işitme taramasından geçirilmesidir. Eğer bu taramadan kalırsa bebek işitme engelli olarak kabul ediliyor. Raporlara göre ülkemizde İşitme engeli, bebek doğduktan 2-3 aylık bir süreçte kesin olarak belirleniyor. Reçeteyle alınan işitme cihazı bebekle tanıştırılıyor. Ardından beyindeki sinirsel ağların oluşması tetikleniyor ve işitsel bölgenin aktif kalması amaçlanıyor. Bebek 1 yaşına geldiğinde eğer hiç duyamıyorsa koklear implant yani halk deyimiyle biyonik kulaklar takılıyor. Böylece ses geldiği zaman bir işlemciye iletiliyor, o işlemcide kodlanıyor ve doğrudan ilgili nörona aktarılıyor. Bu kodlar belli bir eğitim sürecinden sonra beyin tarafından anlamlandırılmakta ve konuşmayı öğrenme becerisi gelişmektedir.
Gerçek Kulak Gibi Olmasa da İşitme Sağlanabilir
Her şey böyle güzel görünürken tabii ki biyonik kulaklar hiçbir zaman gerçek kulağın yerini tutmuyor. Elektrikli biyonik kulaklar, en başarılı protezlerdir ve dünya çapında 300.000’den fazla kişi tarafından kullanılıyor. Biyonik kulaklar çoğu hastada konuşmayı ve anlamayı sağlar. Ancak gürültülü ortamlarda konuşma sınırlıdır ve hastalar müzik ritimlerini ayırt edemediklerinden müzik dinlemekten kaçınırlar. Bunun nedeni, uyarılma elektrotlarından geniş akım yayılımının bir sonucu olarak düşük frekans çözünürlüğünden kaynaklandığı düşünülmektedir. Buna göre, bağımsız olarak kullanılabilir uyarım kanallarının sayısı bir düzineden fazlasına elverişli değildir. Işık elverişli bir şekilde odaklanabilir olduğu için ve artan sayıda bağımsız uyarılma kanallarıyla birlikte biyonik kulaklar için iyi bir yaklaşım sağlayabilir. Şimdi optik biyonik kulakların geliştirilmesinin bir aracı olarak optogenetik uyarılmaya bir göz atalım.
İleri Okuma: Optogenetik Nedir, Nasıl Çalışır?
Koklea Işık İle Uyarılıyor
Yukarıda anlatıldığı gibi bir sesin kulağa elektrotlarla gelmesi bir dezavantaj olarak karışımıza çıkıyor. Bunu en güzel 1979’da yayınlanan Scientific American dergisinde Nobel ödüllü Francis Crick şu şekilde anlatıyor: “Sinirbilimin karşısındaki en önemli zorluk, beyindeki bir tür hücreyi kontrol etmenin, diğerlerini etkilemeden yapılamadığıdır. Elektrotlar, bu meydan okumayı karşılayamaz çünkü elektrotlar çok hassas olmayan bir araçtır; farklı hücre tipleri arasında ayrım yapmaksızın tüm devreyi teşvik ederler ve sinyalleri hassasiyetle nöronları kapatamazlar. İlaçlar yeterince özgül değildir ve beynin doğal çalışma hızından çok daha yavaştırlar”. Crick, daha sonra ışığın daha özgül bir uyarıcı olarak kullanılabileceğini söyledi. Bu sesi 2006 yılında Karl Deisseroth duydu ve ışık ile genetiğin temellerini kullanarak optogenetik kavramını ortaya koydu.
İleri Okuma: Optogenetik ile Beyni Aydınlatmak
Kulaktaki işitme nöronlarına verilen bir takım genetik maddeler sonucunda bu nöronların ışığa duyarlı hale gelmesi sağlanıyor. Sonra bir μLED yardımıyla ışık veriliyor ve o özel olarak seçilen hücrenin uyarılması sağlanıyor. Böylelikle birbirinden bağımsız daha fazla hücre uyarılıyor ve beyine daha çözünürlüklü bir uyarım iletiliyor. Ses kalitesi normal kulağa biraz daha yaklaşmış oluyor.
Şimdi bu teknolojinin önündeki engellerden biraz bahsedelim. Bu teknolojinin önündeki engellerden biri zor bir biyolojik süreçten geçiyor olması. Çünkü hücrelerin ışığa duyarlı hale gelmesi için hücrelere verilen genetik kodları taşıyan virüsler vücuda yabancı bir madde ve bu maddelerin ileride insanlarda yan etkileri olacağından korkuluyor. Diğer bir engel ise daha çok çözünürlük için daha fazla ışık kaynağı ve bunların enerji tüketimi. Bir diğer düşünce ise beyne çok fazla uyarım gittiğinde beyin bunları senkronize bir şekilde anlamlandırabilecek mi sorusudur.
Furkan Büyükkal
Kaynak
Jeschke, M.,&Moser, T. (2015). Considering optogenetic stimulation for cochlear implants. Hearing research, 322, 224-234.
