在电子耳蜗CIS方案中语音增强算法的实现

目的：电子耳蜗是一个帮助聋人恢复听觉的装置。它根据人耳的仿生学原理,用有限个电极刺激神经以恢复聋人听觉。目前实际应用的电子耳蜗技术已经能够在安静环境下帮助聋人恢复一定的听觉。本文在使用GIS方案的基础上,采取了频谱增强的方法,以提高电子耳蜗的在噪声环境下的性能。另外采用计算机仿真及声音合成的方法,以评估耳蜗植入者听到的声音。本实验获得了比较好的试听效果。其中提出的方法对耳子耳蜗的研究和工程现实具有一定的意义。     

听觉信息的编码

听觉系统能感受的声音干变万化,其参数变异范围极大,如频率上下限可相差1000倍,强度按能量计算上下限可相差10000倍。那么听觉系统是如何对如此巨量的听觉信息进行编码的呢？我们知道,声波经过耳蜗毛细胞的换能作用转变为神经冲动,成为传递声音的信息。但神经冲动是以全或无形式传布的,单纤维的神经冲动其振幅和与波形都是相对固定的,因此神经冲动的振幅波形不能反映声音的特性,只能依据神经冲动的节律、冲动的时间间隔以及发放神经冲动的纤维在耳蜗基底膜上的起源部位来传递不同形式的声音信息。我们把神经冲动在听神经纤维上传输…     

植入式微型磁力助听器

据报导,美国弗吉尼亚大学耳鼻喉科学系的科研人员目前正在研制开发一种全新的植入式微型磁力助听器。这种新式的听觉装置采用植入耳内的微型传感器截获声音,然后声音穿过植入耳内的微处理器和电磁线圈,经过处理和放大后的颤声经附着在内耳上的小园窗上的一块铅笔尖大小的磁体,即耳蜗一端的一个薄膜传递到内耳中,磁体将颤声送过耳蜗,并刺     

Cuff电极的构建及狗面神经电信号的提取

通过模具制作预成的硅胶套管,然后以缝合的方式将三极电极丝间隔5 mm附着于套管的内壁上,构成能够植入体内的三极cuff电极。经测试显示用这种方法构建的Cuff电极具有良好的导电和绝缘性能。将制作的电极植入狗面神经颧支周围,通过这个电极提取神经电信号,经放大器放大后输入数字存储示波器,通过这种方法提取到了能反映眨眼动作发生的神经电信号。研究结果说明,构建的三极Cuff电极能够用于神经电信号的提取;面神经电信号能够用来监测面神经支配肌肉的功能状态。     

睫状神经营养因子对听觉损伤的保护作用

本研究以耳廓反射、听觉脑干诱发电位、耳蜗生物电和耳蜗铺片组织学检测为指标,观察重组人睫状神经营养因子对豚鼠庆大霉素耳毒性的防治作用。实验结果表明,睫状神经营养因子能减轻庆大霉素对耳蜗及听神经的损害,具有保护听觉功能的作用。     

卡那霉素致聋豚鼠耳蜗电极植入模型的建立及意义

目的:探讨人工耳蜗电极的插入对耳蜗功能的影响,为研究人工耳蜗植入建立相应的动物模型。方法:取听力正常的豚鼠8只,4只注射卡那霉素联合呋塞米致聋,为致聋组;4只仅注射生理盐水,为对照组。对两组动物行听性脑干反应(ABR)及耳声发射(DPOAE)检查后,将耳蜗电极植入左侧耳蜗。结果:致聋组术侧4个频率段ABR阈移随着时间的推移逐渐减小,术后24 h、48 h、72 h时间段比较无显著性差异(P0.05);对照组术侧ABR阈移随着时间的推移逐渐减小,32 kHz频率的三个时间段比较有显著性差异(P0.05),其余3个频率无显著性差异。此外,致聋组与对照组术侧耳ABR阈移比较均无显著性差异(P0.05)。致聋组术前5个频率的DPOAE无法引出,术后DPOAE仍无法引出;对照组术前DPOAE均可引出,术后术侧的DPOAE均无法引出。术后72 h可见电极周围有组织包绕,固定良好,局部未见明显炎症反应。结论:本实验成功建立了卡那霉素致聋的豚鼠耳蜗电极植入模型,可为人工耳蜗植入术后颞骨病理改变的研究提供实验基础。     

记录豚鼠耳蜗电位的外耳道慢性电极植入法

本文介绍用外耳道慢性电极植入法可以在较长时间内记录到清醒豚鼠的耳蜗电位(CAP和CM)。正常豚鼠的CAP(N_1)最大振幅平均达70—80μV。CAP(N_1)的潜伏期、阈值和最大振幅在4个月内均较稳定。因此用此法能远期观察清醒豚鼠耳蜗听功能的变化。     

香港试验成功新型助听器

一种名为“骨固定式助听器”的新型助听器在香港试验取得初步成功。这种助听器能有效地减低鼻咽癌患者放射治疗后的后遗症及不适。香港中文大学医学院研究人员介绍 ,此种助听器如纽扣大小 ,植入耳后方 ,助听器内的扩音机可以通过耳骨震动 ,直接传递声音。传统的助听器透过空气传导 ,声音需要经过外耳道 ,再透过鼓膜传音至耳蜗 ,佩戴者虽然几乎可恢复全部听力 ,但同时会接收到大量杂音。“骨固定式且听器”可免除耳窝及耳道发炎 ,所以较适合鼻咽癌康复者。鼻咽癌在广东省和香港地区发病率特别高 ,香港每年新增 110 0例鼻咽癌 ,其中 6 0 %病人…     

快蛋白--耳蜗外毛细胞的一种新型马达蛋白

哺乳动物耳蜗外毛细胞(out hair cell,0HC)在机械刺激引起的膜电位改变的条件下,其胞体本身能发生与声音刺激相同步的伸长与收缩反应,即膜电位去极化时收缩,超极化时伸长,称为电能动性。它能反馈能量到振动的基底膜,对声音刺激起更精细的放大作用。这一发现使耳蜗对声音放大有了主动性的一面。目前发现一种新型的马达蛋白——快蛋白(prestin)是外毛细胞电能动性的分子基础。从而为在分子水平揭示耳蜗的主动功能提供了依据。     

川芎嗪抗链霉素耳毒性作用及其对豚鼠耳蜗外毛细胞钾通道的影响

本文旨在研究川芎嗪（tetramethylpyrazine,TMP）拮抗链霉素耳毒性作用及其对豚鼠耳蜗外毛细胞K^＋通道的影响,探讨TMP拈抗链霉素耳毒性的离子通道机制。60只豚鼠随机分为6组,应用听觉脑干反应（auditory brainstem response,ABR）技术检测豚鼠ABR听阈,观测TMP的抗链霉素耳毒作用;并采用全细胞膜片钳技术观察TMP对耳蜗外毛细胞Ca^2＋敏感艮电流的影响。结果显示,TMP明显降低链霉素导致的豚鼠ABR听阈升高,提示TMP具有抗链霉素耳毒性作用;TMP能明显增大豚鼠耳蜗外毛细胞Ca^2＋敏感艮电流,并呈浓度依赖关系。结果提示,TMP通过增大艮通道电导而拮抗链霉素耳毒性作用。     

离体神经动作电位不同记录方法对刺激伪迹的影响

在蟾蜍离体神经动作电位记录中,系统地观察了不同引导方法与不同刺激方法对刺激伪迹的影响,并且分析了伪迹产生的原因。用隔离变压器刺激神经,刺激电流通过刺激电极与引导电极间的神经、栅漏电阻以及隔离变压器与地之间的电容所组成的阻容串联电路时在栅漏电阻上的分压输入到放大器即表现为伪迹。采用适当的引导方法或减小刺激装置与地间的电容,都可以减小刺激伪迹。当以隔离变压器刺激神经时采用单边输入引导方法将近刺激侧的引导电极接地,伪迹不会很大。不论单边或双边输入引导,在刺激与引导电极之间离引导电极3—5毫米处加一接地电极能使伪迹更进一步减小,甚至完全消失。     

人工耳蜗技术:过去、现在与未来

人工耳蜗技术可以帮助绝大多数重度-极重度感音神经性聋患者恢复听力,此项技术最早始于1800年意大利物理学家Alessandro Volta发现电刺激正常耳可以产生听觉. 20世纪60年代开始进入实用阶段,技术发展的方向包括单通道和多通道技术, 1979年北京协和医院单通道人工耳蜗研制成功, 1980年完成了国内第一例人工耳蜗植入术, 1995年5月,完成国内第一例多通道人工耳蜗植入.随着技术的进步,逐渐出现声电联合刺激人工耳蜗、双侧人工耳蜗植入、机器人辅助人工耳蜗植入等, 2012年北京协和医院在国内首次植入声电联合刺激人工耳蜗,双侧人工耳蜗植入研究也位于国内前列.随着手术成功经验越来越多,人工耳蜗适应症逐渐放宽, 2008年北京协和医院在国内首次研发成功术前电刺激听觉诱发电位技术,大量疑难复杂病例成功植入人工耳蜗.国内外也积极开展单侧耳聋的人工耳蜗植入、神经性耳鸣的人工耳蜗植入应用研究以及机器人辅助下人工耳蜗植入.上海交通大学医学院附属第九人民医院于2020年报道国内首例机器人辅助下人工耳蜗植入.同时光学人工耳蜗的研究也进入实验阶段.本文综述了人工耳蜗技术的国内外发展史、目前技术拓展以及未来发展趋势,以期为人工耳蜗的技术进步提供参考.     

利诺吡啶对豚鼠耳蜗外毛细胞和Deiters细胞钾电流的抑制

为探讨KCNQ家族钾通道在耳蜗外毛细胞和Deiters细胞的功能性表达,我们观察并记录了KCNQ家族钾通道阻滞剂利诺吡啶对豚鼠耳蜗单离外毛细胞(outer hair cells,OHCs)和Deiters细胞总钾电流的影响。采用酶孵育加机械分离法分离豚鼠耳蜗单个OHCs和Deiters细胞：运用膜片钳技术,在全细胞模式下记录正常细胞外液中8个外毛细胞和5个Deiters细胞的总钾电流,并观察100μmol／L和200μmol／L利诺吡啶对外毛细胞和Deiters细胞总钾电流的影响。结果观察到,在正常细胞外液中的单离外毛细胞,可记录到四乙基二乙胺敏感的外向性钾电流和静息膜电位附近激活的内向性钾电流(the K^ current activated at negative potential,IKa)两种钾电流,而在单离Deiters细胞中只记录到外向整流性钾电流。在细胞外液中,加入100μmol／L利诺吡啶后,OHCs中的四乙基二乙胺敏感的钾电流峰电流成分被抑制,稳态电流幅值减小,且电流的失活时问常数明显延长;在细胞外液中加入100μmol／L和200μmol／L利诺吡啶后,OHCs的内向性钾电流IKa被完全抑制;而细胞外液中利诺吡啶终浓度为200μmol／L时,Deiters细胞的外向整流性钾电流幅值无明显变化。由此我们推测,KCNQ家族钾通道存在于豚鼠耳蜗外毛细胞,其介导的钾电流是四乙基二乙胺敏感的钾电流的组成部分,并构成全部的IKn,其功能是介导细胞内K^ 外流和防止细胞过度去极化;KCNQ家族钾通道不存在于豚鼠耳蜗Dciters细胞。     

过氧化氢对老年豚鼠耳蜗外毛细胞大电导钙激活钾通道电流的影响

本文旨在研究氧自由基(oxygen free radical)供体——过氧化氢(H2O2)对老年豚鼠耳蜗外毛细胞大电导钙激活钾通道(large-conductance Ca2+-activated potassium channels,BKCa channels)电流的影响,探讨氧自由基对老年豚鼠耳蜗外毛细胞BKCa通道电流的作用机制。采用急性酶分离方法分离耳蜗外毛细胞,用全细胞膜片钳记录通道电流,鉴别并分析通道特性,观察不同浓度H2O2对BKCa通道电流的影响。结果显示,在膜片钳全细胞模式下,可记录到一串幅值较大、快速激活、几乎不失活的电流,激活电压大于-40~-30 mV,电流随膜电位的增加而增强,电流幅值不断增大,并表现出外向整流的特性,无"rundown"现象;IbTX(100 nmol/L)可完全阻断通道活动,证实该电流为BKCa通道电流。BKCa通道电流表现出明显的H2O2浓度依赖性激活,电流幅值和峰值电流密度随H2O2浓度(1、2、4μmol/L)增加而增大。以上结果提示,外毛细胞可能存在能够调节胞内钙平衡的氧自由基/BKCa途径。     

昆虫神经生物学研究技术:细胞内记录

细胞内记录是昆虫神经生物学研究中的常用技术。它用来获得神经元兴奋和抑制过程及神经脉冲产生机制的信息。该技术的特点是把一根微电极的顶尖插入到神经细胞内进行电生理记录 ,这根电极还能用于向膜内输入电流。作者以对蝗虫Schistocercagregaria后胸神经节内的 2个运动神经元的活性记录为例介绍了这一技术     

内耳毛细胞再生相关的信号通路及信号互作研究进展

内耳毛细胞是一种感受器,负责将机械声能转化为神经脉冲,使机体感知外界声音。毛细胞的功能丧失是永久性感音性神经耳聋的主要原因之一,毛细胞在成体哺乳动物中不会自发再生,研究人员通过模拟哺乳动物内耳损伤,发现Notch信号通路通过侧抑制和侧诱导作用形成新的感觉毛细胞。Notch的下游信号Wnt和上游信号FGF-FGFR是促进内耳发育、细胞增殖、分化以及毛细胞再生的关键信号通路。因此,了解Notch、Wnt、FGF等信号通路及相关转录因子在哺乳动物内耳毛细胞再生过程中的作用机制极为重要,该文重点阐述Notch信号通路以及相关信号分子互作在内耳毛细胞再生中的调控作用,旨在分析耳蜗毛细胞增殖和再生的调控机制,为耳聋治疗方法的实验研究和临床应用提供理论参考。     

国产人工耳蜗获准入市

人工耳蜗又名＂电子耳蜗＂,其体积虽然纤小,却包含着极其复杂的电子线路和语言处理器、植入电极和语言（数字）编码器等元件。因是替代人耳功能的电子装置,它可以帮助患有重度、极重度耳聋的成人和儿童恢复或提供听的感觉。而国内市场全部由外国3家医疗器械公司（澳大利亚Cochlear、美国AdvancedBion-ics和奥地利MED—EL）所垄断.     

豚鼠耳蜗外毛细胞外向钾电流的研究

哺乳动物耳蜗具有超常的敏感性和频率分析能力 ,这依赖于感觉细胞基底膜的微机械反应。豚鼠耳蜗外毛细胞底侧膜存在电压依赖性Ｋ 通道、Ｃａ2 激活Ｋ 通道和内向钙通道等。文献报道牛蛙壶腹嵴毛细胞有瞬息Ｋ 电流 (ＩＡ) ,然而豚鼠耳蜗外毛细胞是否存在ＩＡ,迄今未见报道。来自脑干的内侧橄榄耳蜗束传出神经纤维大量分布于外毛细胞 ,调控着外毛细胞的功能 ,一般认为乙酰胆碱是耳蜗传出神经递质 ,此外三磷酸腺苷 (ＡＴＰ)对外毛细胞具有神经递质和神经调质双重作用 ,那么是否还有其他的递质发挥作用呢 ?我们应用全细胞膜片钳技术观察了豚鼠…     

记粟宗华、王嘉祥、林可胜1936年的小电泳实验

微电泳技术在神经生理学和神经药理学上有十分重要的意义和广泛用途,它的目的是把极微量的带电荷分子送入组织.其要点,一是利用直流电的极性驱使带电荷的分子离开电极进入组织,二是要使用尖端仅1μm左右的微滴管电极.粟宗华、王嘉祥、林可胜在1936年的小电泳实验是微电泳技术的直接先驱,他们的工作是历史上第一次用电流推动带电荷的分...     

大鼠皮质脊髓束神经电信号的记录与分析方法研究

目的：探索皮质脊髓束（CST）电生理信号的采集记录方法,分析描述电信号的特征,从而为通过植入式微电极阵列进行信号采集的记录方法建立一定的实验基础,为将来进一步研究脊髓损伤修复与功能重建提供有价值的神经电生理基础资料。方法：使用神经信号采集处理系统（Cerebus System）,在SD大鼠的脊髓T8节段处的皮质脊髓束内通过插入微电极,记录大鼠皮质脊髓束神经电信号。利用神经信号分析软件Offline Sorter、Neuroexplorer对已存储的信号文件进行波形特点的描述,包括波长、波幅、放电频率、同一电极上记录到的不同放电单元之间的同步性、两根电极上记录到的不同放电单元之间的同步性、放电信号的峰间期（ISI）分析等。结果：长时间稳定记录到连续的皮质脊髓束自发放电信号,一般在同一电极上记录到3~4个来自不同放电单位（细胞）的放电信号。皮质脊髓束自发放电信号的波形呈双向型,波宽为0.6~1.3 ms,波幅为百μV级。在多次实验状态下均能达到很高的信噪比,信号采集效果理想。经快蓝（LFB）染色确认记录电极尖端位于皮质脊髓束内。结论：本实验采用Cere-bus神经信号采集处理系统,利用记录电极可在大鼠的皮质脊髓束内较长时间稳定地记录到较为稳定的微伏级神经电信号,并可进行有意义的神经电信号特征分析,为进一步研究脊髓损伤修复与功能重建提供了有价值的神经电生理基础资料。