內(nèi)耳人造電子器官植入技術(shù)有朝一日可以使患者重新看到清晰的圖像,，亦可令患者找回失去的平衡感,。
內(nèi)耳
● 內(nèi)耳前庭器官障礙會引發(fā)強烈眩暈并造成視覺圖像抖動,、模糊,。
● 內(nèi)耳中的三條半規(guī)管是人體檢測頭部轉(zhuǎn)動的關(guān)鍵部位。
● 目前研究者正在開發(fā)能夠取代半規(guī)管、恢復(fù)軀體平衡感的人造仿生耳,。
當(dāng)被問及人類有多少種感覺時,，我們通常會羅列以下5 種：味覺、觸覺,、視覺,、嗅覺和聽覺。絕大部分人甚至從沒注意過他們還有第6 種感覺——對頭部朝向和運動的感覺,。一旦失去這種感覺能力,，人便會產(chǎn)生強烈的失能性眩暈(disabling vertigo)，慢慢出現(xiàn)無法維持身體平衡,，頭部移動時視覺模糊等癥狀,。內(nèi)耳前庭迷路(vestibular labyrinth)調(diào)控著我們的第六感，一旦受損,，人便會失去平衡,。幸運的是，仿生耳領(lǐng)域的研究進展有望使此類患者的平衡感覺恢復(fù)正常,。
現(xiàn)年57 歲的美國退休鍋爐工人理查德·甘農(nóng)(Richard Gannon)已經(jīng)迫不及待地迎接內(nèi)耳修復(fù)技術(shù)了,。目前居于賓夕法尼亞和佛羅里達兩地的甘農(nóng)，7 年前由于病毒感染生過一場大病,，后來就喪失了大部分平衡感,。“讓我來當(dāng)接受人工前庭(vestibule，內(nèi)耳的一個組成部分)植入的第一人吧,，”甘農(nóng)說,，“我已經(jīng)等了5 年。只要他們能做,，我愿意馬上走進醫(yī)院,。”
“因為偏愛與水為伴，退休后我便搬到海濱附近居住,。但自從失去平衡感,，我便無法正常行走，尤其是在沙灘上,，”曾是狂熱游泳愛好者的甘農(nóng)說,，“那些母親見到我搖搖晃晃的樣子，都會把我當(dāng)作醉鬼,，讓孩子們遠離我,。
即使站在只有幾厘米高的海浪里，我都感到就要摔倒,。我現(xiàn)在幾乎不開車了,，而且絕對不會在夜晚開車，因為我會把每一個車燈都看成20 個。”
白天駕車時,，甘農(nóng)倒是沒有什么不適,，但是夜間的路燈晃過他眼前時如彗星般拖著尾巴，“就像是一場激光燈表演”,。他戲言：“我寧愿喪失聽力來換回我的平衡感,。”仿生耳研
究的最新進展為甘農(nóng)和成千上萬喪失平衡感覺的患者帶來希望。他們都受到過內(nèi)耳損傷,，
原因則多種多樣,，包括抗生素[ 如慶大霉素(gentamicin)]、化療,、腦膜炎,、梅尼埃病以及其他疾病。
保持直立與平穩(wěn)
前庭迷路可以檢測哪個方向為上,，還能確定軀體前進方向,，這對維持身體平衡非常重要。
與用電刺激部分聽覺神經(jīng)使患者恢復(fù)聽力的人工耳蝸類似,，這種新型仿生耳通過電極刺激前庭神經(jīng),，使它發(fā)揮正常的轉(zhuǎn)發(fā)功能，把信號從前庭迷路傳遞到大腦,，即可恢復(fù)穩(wěn)定的平衡感覺,。與該裝置連接的神經(jīng)通路可以繞過受損的前庭系統(tǒng)正常工作。健全的前庭迷路執(zhí)行兩項重要的任務(wù),。
一項是檢測哪個方向為上,，以及身體在往哪個方向前進。這些信息對使身體保持正常的站立和行走姿態(tài)必不可少,。另一項則是檢測頭部如何轉(zhuǎn)動,，大腦運用這些信息使視線保持在目標上。每當(dāng)頭部上抬,，前庭迷路會發(fā)出指令使眼球以完全相同的速率向下轉(zhuǎn)動,，確保視網(wǎng)膜的圖像保持穩(wěn)定。如果沒有這條前庭至眼球的反射回路,，你看到的圖像就會模糊不清,，就像那種手持攝像機拍出來的抖動的影片。在仿生耳植入治療中,，這條反射回路將由人造內(nèi)耳器官代替,，很大一部分功能將恢復(fù)。
在前庭迷路中,，檢測頭部轉(zhuǎn)動的任務(wù)由充滿液體的半規(guī)管(semicircular canal)來完成,。三個半規(guī)管在內(nèi)耳中相互垂直,，所以能對頭部轉(zhuǎn)動進行三維定位。每個耳朵里都有一個半規(guī)管檢測水平方向的轉(zhuǎn)動,。當(dāng)頭部向左轉(zhuǎn)動時，半規(guī)管里的液體因慣性向延伸至管末端的黏膜施加壓力,，導(dǎo)致該處細胞上的纖毛(cilia)彎曲,。纖毛彎曲刺激前庭神經(jīng)末梢，分別向感官知覺中樞——腦干,，以及運動調(diào)控中樞——小腦發(fā)送沖動信號,。腦干和小腦再向肌肉發(fā)送信息，便可以使眼睛朝著與頭部運動相反的方向轉(zhuǎn)動,。（生物谷Bioon.com）
本文作者
查爾斯·C·德拉·桑廷納是約翰斯·霍普金斯醫(yī)學(xué)院耳鼻喉科學(xué)及生物醫(yī)學(xué)工程副教授,，同時也是該學(xué)院前庭神經(jīng)工程實驗室的負責(zé)人。作為一名醫(yī)生,，他的主要工作集中在治療前庭障礙以及對患者實施人造耳蝸植入手術(shù),；作為一名研究者，他則專注于針對前庭感覺喪失患者的人造器官研發(fā)工作,。
