在一个感觉有点像驾驶舱的黑暗小实验室里,两岁的奥黛丽正在戴上头盔。或者用她的话说就是“傻帽子”。
她是这方面的老手。从奥黛丽三个月大的时候起,科学家们就开始使用从她的“傻帽”上透射出来的不可见的近红外光来测量她的大脑是如何处理声音的。
那时候,奥黛丽还太小,不能告诉任何人她是否能听到收音机,也不能告诉别人在实验室里挤在她周围的科学家有时发出的愚蠢的声音。但在他的屏幕上,研究人员伊沙拉·帕拉纳威萨纳(Ishara Paranawithana)可以看到,当婴儿奥黛丽(Audrey)听音乐时,她大脑的所有正确中心都亮了起来。
这是莫纳什大学和墨尔本仿生学研究所开创性的新研究的一部分,旨在帮助诊断婴儿的听力问题——在大脑发育的关键第一年进行快速治疗,并绘制出尚未开发的语言学习领域。
奥黛丽的母亲莫琳·哈根(Maureen Hagan)自己就是莫纳什大学的神经科学家,她说大脑是医学科学的最后一个大前沿。她说:“还有很多事情没有弄清楚,所以我们一拿到她的大脑数据,我就非常兴奋。”
奥黛丽的听力是正常的,但她和其他25个健康的婴儿现在已经为研究人员提供了一个基线,来衡量听力和语言在生命的第一年是如何发展的,与听力受损的婴儿相比。
莫纳什大学的工程师兼博士生帕拉纳威萨纳说:“我们以前从未有过这种情况。”“我们希望这将是一种更便宜、更简单的方法,可以获得婴儿听到的复杂数据(用于诊断),因为很明显,他们无法告诉我们。”
所有新生儿在出生时都要接受听力问题的筛查,仿生学研究所的创始人格雷姆·克拉克在20世纪70年代首创的“仿生耳”或多通道人工耳蜗,现在帮助世界各地的人们理解语言。
但是,针对儿童需求的微调治疗仍然依赖于临床医生数月又数月的观察。
该研究所的首席研究员科莱特·麦凯教授说:“对于大脑发育如此之快的婴儿来说,这几个月太长了。”
“婴儿需要听别人说话才能学会说话……我们现在还没有办法轻易地获得复杂的(听力)数据。”所以我们真的在猜测什么会有帮助,直到我们可以通过对孩子的随访进行微调。”
近年来发生了一系列关于人工耳蜗植入失败的丑闻,包括在阿德莱德和汤斯维尔的医院,一些孩子留下了持续的语言发育问题。
在过去的几年里,麦凯一直在开发一种利用光来测量婴儿听力的新方法,通过一种被称为EarGenie的设备,目前正在进行临床试验。
就像脉搏血氧仪通过指尖的皮肤传输光线来测量血氧水平一样,测试头盔会点亮大脑不同区域工作的神经元,从而绘制功能图。
“这是儿童友好的,它是安全的,”帕拉纳威萨纳说,他承认他在研究中发现了比他预期更多的神经活动。
科学家们甚至可以判断婴儿是否能区分不同的声音,比如“妈妈”和“爸爸”。
麦凯笑着说,对新生儿进行测试最容易,因为他们在实验室里容易睡着。
她说,最终的目标是确保所有患有听力损失的孩子在语言发展方面不会落后于同龄人。
但在研究所的其他地方,研究人员正在研究圣杯——世界上第一个治愈耳聋的方法——他们希望利用纳米技术来输送旨在修复内耳细胞的药物。
Paranawithana笑着说:“这就是工程师和医学(科学家)聚在一起的结果。”