وفقا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، فإن أكثر من مليار شخص معرضون لخطر فقدان السمع على مستوى العالم ، وتشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2050 ، سيعاني واحد من كل أربعة أشخاص من فقدان السمع1. على مدى العقود الماضية 2 ، كانت CIs التدخل الأكثر فعالية للأشخاص الذين يعانون من فقدان السمع الحسي العصبي الشديد والعميق الدائم (SNHL). يحول CI الإشارات الفيزيائية للصوت إلى إشارات كهربائية حيوية تحفز الخلايا العصبية العقدية الحلزونية (SGNs) ، متجاوزة خلايا الشعر. بمرور الوقت ، تم توسيع مؤشرات CI بحيث تشمل الآن الأشخاص الذين يعانون من السمع المتبقي ، وفقدان السمع من جانب واحد ، وكبار السن أو الشباب2،3،4. وفي الوقت نفسه ، تم تطوير CIs القابلة للزرع بالكامل والمصفوفات المتقدمة5. ومع ذلك ، لا يوجد نموذج حيواني كبير مجد اقتصاديا للتحقيق في الفيزيولوجيا الكهربية وعلم أمراض الأنسجة في الأذن الداخلية باستخدام CI. هذا النقص في نموذج حيواني كبير يحد من الأبحاث التي تسعى إلى تحسين CIs واكتساب نظرة ثاقبة حول التأثير الكهربي ل CIs على الأذن الداخلية.
تم تطبيق العديد من نماذج القوارض في أبحاث CI ، مثل الفأر6 ، الجربيل7 ، الجرذ8 ، وخنزير غينيا9. ومع ذلك ، فإن خصائص التشكل والاستجابات الكهربية تختلف عن تلك الموجودة في البشر. تختلف هياكل القوقعة للنماذج الحيوانية المستخدمة تقليديا في دراسات CI ، مثل القطط وخنازير غينيا والحيوانات الأخرى ، اختلافا كبيرا عن تلك الموجودة في هياكل القوقعة البشرية10. على الرغم من إجراء إدخال المصفوفة على القطط11 والأرانب12 ، بسبب قوقعة الأذن الأصغر ، فقد تم ذلك باستخدام صفائف لم يتم تصميمها للاستخدام في البشر. كما تم استكشاف العديد من النماذج الحيوانية الكبيرة ل CI. الحملان مناسبة تماما كنموذج تدريبي لزراعة قوقعة الأذن الرضحية، لكن الحجم الأصغر للقوقعة يجعل إدخال المصفوفة الكاملة مستحيلا13. قد تكون الرئيسيات هي أنسب الحيوانات لأبحاث CI بسبب تشابهها التشريحي مع البشر14,15; ومع ذلك ، يتأخر النضج الجنسي للقرود (4-5 سنوات) ، وفترة الحمل تصل إلى حوالي 165 يوما ، وعادة ما تنتج كل أنثى ذرية واحدة فقط في السنة16. هذه الأسباب ، والتكلفة الباهظة ، تعيق التطبيق المكثف للقرود في أبحاث CI.
في المقابل ، تصل الخنازير إلى مرحلة النضج الجنسي في عمر 5-8 أشهر ولها فترة حمل تبلغ ~ 114 يوما ، مما يجعل الخنازير أكثر سهولة في الوصول إلى أبحاث CI كنموذج حيواني كبير16. نشأت خنازير باما الصغيرة (الخنازير الصغيرة) من نوع صغير الحجم من الخنازير في الصين في عام 1985 ، والتي تم فهم خلفيتها الوراثية جيدا. تتميز بصغر حجمها المتأصل ، والنضج الجنسي المبكر ، والتكاثر السريع ، وسهولة الإدارة17. الخنزير الصغير هو نموذج مثالي لطب الأذن والسمع بسبب تشابهه مع البشر في التشكل والفيزيولوجيا الكهربية18. يبلغ طول طبلة سكالا لخنزير باما الصغير 38.58 ملم ، وهو قريب من طول 36 ملم في البشر10. تحتوي قوقعة الخنزير الصغيرة على 3.5 دورة ، وهو ما يشبه 2.5-3 المنعطفات التي شوهدت في البشر10. بالإضافة إلى التشكل ، فإن الفيزيولوجيا الكهربية للخنازير الصغيرة باما تشبه إلى حد كبير تلك الخاصة بالبشر18. لذلك ، في الدراسة الحالية ، أدخلنا صفائف مصممة للاستخدام البشري في قوقعة الخنازير الصغيرة عبر غشاء النافذة المستديرة واتبعنا نهجا جراحيا مشابها لتلك المستخدمة في متلقي CI البشريين. تم تطبيق قياسات ECAP أثناء العملية لتقييم الإجراء. يمكن استخدام العملية التي وصفناها هنا لكل من الأبحاث الانتقالية قبل السريرية المرتبطة ب CIs وكمنصة لتدريب المقيمين.