Det auditiva hjärnstammens implantat ( ABI ) , eller hjärnstammens implantat , är en experimentell medicinsk anordning som kan återställa hörseln hos vissa patienter med neural dövhet .
Dövhet kan orsakas inte bara av skador på receptorcellerna (håriga celler) ( engelska hårceller ) i snäckan av Corti , utan också av skada på VIII-paret av kraniala (hörsel) nerver. I synnerhet sker detta i ett tumörakustiskt neurom , samt i vissa fall den så kallade auditiva neuropatien [1] ( eng. auditory neuropathy ). Dessa patienters problem kan inte lösas med cochleaimplantat .
De första framgångsrika operationerna för att implantera cochleaimplantat hos patienter med sensorineural hörselnedsättning bidrog till uppkomsten av en ännu mer vågad idé - att implantera implantatelektroderna inte i cochlea, utan direkt in i hjärnan , närmare bestämt i hörseln. kärnor (kluster av neuroner) i hjärnstammen .
Liksom cortis cochleaorgan och hörselnerven är hjärnstammens hörselcentra ( eng. brainstem auditory center ) "växlingskärnor i hörselsystemet på väg till cortex " [2] - cochlea och superior olivarkärnor i medulla oblongata , inferior colliculus av quadrigemina av mellanhjärnan , mediala geniculate kroppar av metathalamus [3] [4] är också organiserade tonotopically , eftersom de har olika lokala grupper av neuroner som ansvarar för uppfattningen av olika ljudfrekvenser. Men i det här fallet är tonotopin inte lika uttalad som i Cortis organ. Dessutom är den tonotopiska organisationen av hjärnstammens hörselkärnor individuell för varje person. Därför, utan en preliminär undersökning av en viss patient, är det omöjligt att ta reda på exakt vilka delar av hjärnstammen som är ansvariga för uppfattningen av vissa ljudfrekvenser.
Samtidigt är de hörselcentra i hjärnstammen mycket mer komplexa än Cortis organ eller hörselnerven . Därför har principerna för att koda och överföra ljudinformation i dem ännu inte studerats tillräckligt. Allt detta ger upphov till många praktiska frågor, inklusive var, hur och i vilken mängd man ska implantera elektroder i en viss patient, hur man överför ljudinformation till hjärnan, förbi hörselnerven.
På grund av svårigheterna som beskrivits ovan är hjärnstammsimplantat, till skillnad från cochleaimplantat , fortfarande experimentella enheter. För närvarande anses cochleaimplantation vara standardbehandlingen för djupgående sensorineural hörselnedsättning, där en individs hörtröskel överstiger det normala med mer än 90 dB ( >90 dB HL ). Alltså har mer än 35 000 operationer för cochleaimplantat utförts över hela världen – och endast några hundra operationer för hjärnstamsimplantat (från och med 2005). Hittills är både hörapparater och cochleaimplantat överlägsna hjärnstamsimplantat, vilket ger bättre taligenkänningsförmåga och ger - i patienternas subjektiva upplevelse - bättre ljudkvalitet.
Icke desto mindre, för ett antal patienter med hörselnedsättning av neural etiologi, är auditiv hjärnstamsimplantation det enda sättet att återställa hörseln, åtminstone delvis. För dem är detta det enda alternativet till att vegetera mitt i den absoluta tystnaden – och här tonar frågorna om ljudöverföringskvalitet i bakgrunden. Trots ofullkomligheten i dagens teknologier och bristen på kunskap om de neurofysiologiska mekanismerna för ljudöverföring, tar många patienter fortfarande till hjärnstamsimplantation - och förvärvar förmågan att känna igen tal, vilket förbättrar sin sociala anpassning. Således kan hjärnstammsimplantation rekommenderas av en specialist som en alternativ metod för elektrodhörapparater (om det inte är möjligt att utföra en mer föredragen operation — cochleaimplantation) för sådana sjukdomar som bilateral dysplasi (felaktig utveckling) av labyrinter, bilateral aplasi (frånvaro) eller dysplasi i hörselnerven [5] [6] .
Förhoppningen är att som ett resultat av ackumuleringen av vetenskaplig information om strukturen och neurofysiologiska egenskaperna hos hjärnstammens hörselkärnor och om principerna för att koda talinformation i dem, kommer mer avancerade implantatdesigner att utvecklas. I slutändan kommer specialister att lösa problemet med kvaliteten på taligenkänning hos patienter efter hjärnstamsimplantation, eller åtminstone uppnå samma procentuella förbättring som uppnås idag med cochleaimplantation . I det här fallet kommer implantation av hjärnstamsimplantat att kunna ta sig ur nischen av rent experimentella metoder, och bli samma standard för behandling för svår hörselneuropati eller konsekvenserna av avlägsnande av akustiskt neurom , som cochleaimplantation har blivit för allvarlig sensorineural dövhet orsakad av skador på hårcellerna i Cortis organ.
Implantation av hjärnstammen är olämplig i fall där dövhet orsakas av en primär lesion av hörselkärnorna i hjärnstammen eller de centrala delarna av hörselsystemet som är belägna ovanför hjärnstammen, i tinningloberna i hjärnbarken . Hjärnstamsimplantat, liksom cochleaimplantat , är ineffektiva hos patienter som har levt utanför ljudmiljön under lång tid – de har inte tidigare använt hörapparat eller fått otillräcklig funktionskompensation av den. I det senare fallet börjar hjärnan använda de oanvända komponenterna i den auditiva analysatorn för andra ändamål, och "fältet" för implantering av elektrodmatrisen minskas avsevärt.
Kortikala hörselimplantat finns inte och kommer sannolikt inte att skapas någon gång snart. Problemet med att överföra ljudinformation direkt till hjärnbarken, förbi vägarna och kärnorna i den auditiva analysatorn som finns i hjärnstammen, är olösligt på den nuvarande nivån av vår kunskap om hörselns neurofysiologiska mekanismer. "I den primära hörselbarken är de kortikala kolumnerna placerade tonotopiskt för separat bearbetning av information om ljud av olika frekvenser i hörselområdet" [2] . Dessutom sker neurala processer i den auditiva cortex som extraherar talinformation från ljudströmmen och utför den mest komplexa bearbetningen av andra ljud. Hittills har de grundläggande principerna för dessa processer praktiskt taget inte studerats. Därför kommer en enkel implantation av en matris av elektroder i området för hörselbarken inte att ge patienten något annat än uppfattningen av obegripliga ljud som är helt oförenliga med ljuden från den verkliga världen.