光纖傳導(dǎo)脈沖激光誘發(fā)動(dòng)物聽覺反應(yīng)及其特性研究.pdf

1、聽覺系統(tǒng)負(fù)責(zé)聽力感知，而耳蝸是動(dòng)物類（包括高級(jí)動(dòng)物人類）聽覺系統(tǒng)接收聲音信息的重要感應(yīng)器官。因耳蝸失去感音性功能所導(dǎo)致的重度感音性耳聾，會(huì)使得我們無法完成正常收音和語言交流。人工電子耳蝸基于電刺激原理，可幫助其在安靜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)正常語言識(shí)別，但在噪音環(huán)境下治療效果并不理想，且精度受限無法識(shí)別更豐富的語音信號(hào)。其缺陷在于相鄰電極間的干擾對會(huì)激發(fā)一大片聽覺神經(jīng)元;若兩個(gè)電極刺激同一神經(jīng)元群，這兩個(gè)電極編碼出的聲覺信息將難以辨別，影響聽覺感知。

2、總的來說，電刺激的基本物理原理帶來的空間選擇性的限制，即使是最好的電極設(shè)計(jì)也無法克服。研究表明激光也可與耳蝸組織相互作用，引起神經(jīng)沖動(dòng)并誘發(fā)聽覺反應(yīng)。激光刺激的潛在優(yōu)勢為:刺激精確性高，與組織無接觸，與電流刺激相比空間分辨率高。
　　我們試圖用激光代替電流，使用光纖傳導(dǎo)脈沖激光刺激動(dòng)物耳蝸。我們通過光譜分析方法選取了合適的波長，設(shè)計(jì)了一套誘發(fā)動(dòng)物聽覺的激光系統(tǒng)，對激光器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)調(diào)制后可產(chǎn)生參數(shù)（能量、脈寬、重復(fù)率）可調(diào)的脈沖激光，

3、并將其運(yùn)用于誘發(fā)動(dòng)物聽覺。對豚鼠進(jìn)行手術(shù)暴露出耳蝸，將光纖沿耳蝸開口導(dǎo)入正對耳蝸軸，脈沖激光經(jīng)光纖對其進(jìn)行輻照，通過電生理測量儀記錄激光刺激引起的聽性腦干反應(yīng)(ABR)。我們分別對豚鼠進(jìn)行聲刺激和光刺激，探討兩種觸發(fā)方式的異同，分析不同激光參數(shù)對聽覺特性的影響并初步探討了激光誘發(fā)聽覺的刺激機(jī)理。
　　利用光纖傳導(dǎo)脈沖激光，通過光聲物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了脈沖激光可產(chǎn)生光致聲波，這種聲波可以以一種聲刺激的方式刺激耳蝸，引起基底膜振動(dòng)進(jìn)而誘發(fā)聽

4、覺;將脈沖激光輻照動(dòng)物耳蝸組織，在合適的激光參數(shù)條件下，激光有效刺激動(dòng)物耳蝸誘發(fā)了穩(wěn)定的聽覺反應(yīng)，與聲觸發(fā)得到的反應(yīng)類似，且長時(shí)間輻照未引起組織損傷。
　　誘發(fā)聽覺的效果高度依賴于合適的激光參數(shù)和組織形態(tài)。我們在實(shí)驗(yàn)中通過改變激光參數(shù)，我們的實(shí)驗(yàn)表明激光能量密度越高，ABR幅值越大，誘發(fā)的聽反應(yīng)越明顯;激光脈寬對ABR幅值的作用不明顯。激光對正常聽力豚鼠的聽力誘發(fā)可能是激光光致聲波引起的聲刺激和激光刺激耳蝸神經(jīng)的神經(jīng)刺激的共同作用