1.Nenne 5 Sinnesorgane und die dazugehörige Perzeption.
2.Auditive Systeme - Welches Sinneswahrnehmung würde hierzu passen und durch welche Aspekte werden diese beeeinflusst?
Was versteht man unter Hörfläche (inkl. Diagramm-Beschreibung)? Was versteht man unter auditive Wahrnehmung?
Hören: Akkustik und Anatomie des Hörorgans
Der Begriff auditive Wahrnehmung beschreibt die Wahrnehmung von Schall – also von Tönen, Klängen und Geräuschen.
3.Auditive Systeme - Beschreibe die Physiologie des Hören und was zählt dazu? Welche Testverfahren gibt es?
Testverfahren: Testen des Hörvermögen und des Hörgangs
Funktionsweise Hören
4.Auditive Systeme - Physiologie - Beschreibe die Signalumwandlung und gehe dabei auf folgende Umwnadlungen ein:
-Mechano-mechanische Umwandlung
-Mechano-elektrische Umwandlung
5.Auditive Systeme - Was versteht man unter Schall in diesem Zusammenhang? Als was gilt das Ohr?
6.Auditive Systeme - Nenne 3 biotechnologische Lösungen.
Hörgerät, Prothetik und Cochlea-Implantate (Hörprothese für Gehörlose und Ertaubte, deren Hörnerv als Teilorgan der auditiven Wahrnehmung noch funktionsfähig ist, sowie für hochgradig Schwerhörige, bei denen die Versorgung mit einem Hörgerät nicht mehr ausreichend ist)
7.Auditive Systeme - Akkustik (Ton und Melodien) - …
Akkustik und Schall:
a) Zu welchen Fachbereich gehört die Akkustik?
b) Beschreibe den Hörreiz aus physikalischer Sinn.
c) Wie ist die Schallwelle charakterisiert? Nenne zudem den Bereich des Hörens.
d) Nenne Gruppengeschwindigkeit von Schallwellen in Luft.
Druck und Intensität des Schalls:
a) Mit welcher Einheit wird die Schalldruckamplitude dargestellt?
b) Nenne die Gleichung inkl. Einheit zum Referenz-Schalldruck an der Hörschwelle.
c) Nenne die Gleichunf inkl. Einheit zur Schallintensität.
d) In welchen Bereich befindet sich die Schwellenwert Intensität.
Dynamischer Bereich:
a) Welche zwei großemdynamische Intensitätsskala des Gehörs gibt es?
b) Nenne den Bereich des Schalldruckpegel.
Akustik und Schall:
- Gehört zum Fach Mechanik
- Physikalisch adäquater Hörreiz ist eine longitudinale Luftdruckwelle (Schall) mit lokalen Schwingungen der Luftteilchendichte pro Fläche
- Die Schallwelle ist charakterisiert durch Druckamplitude und Frequenz (16Hz-20 kHz, Bereich des Hörens)
- Gruppengeschwindigkeit von Schallwellen in Luft: ~330m/s (Wasser: 1.200 m/s)
- Schalldruckamplitude: px [Pa]
-Referenz-Schalldruck an der Hörschwelle: p0=2*10-5 Pa [N/m2]
- Schallintensität: I [W/cm2] = const.* px2
- Schwellenwert Intensität: I0~ 10-16 W/cm2 (Fläche des Trommelfells: ~1cm2)
- Große dynamische Intensitätsskala des Gehörs
->logarithmische Skala für das Lautheitsintervall
->Dezibel-Skala L: 10 dB = 1B (bel)
- Schalldruckpegel (SPL) L [dB] von 0 - 120 dB
8.Auditive Systeme - Audiogramm - Was versteht man darunter und welche Informationen können erschlossen werden?
Das Audiogramm ist die grafische Darstellung Ihres Hörvermögens im Vergleich zu einer normal hörenden Person. Es zeigt die Testtöne auf einer Skala an und gibt so Auskunft über die Hörschwelle in Dezibel (dB HL). Auf der horizontalen Skala werden die verschiedenen Frequenzen angegeben.
*dB-Skala noch nicht frequenzkorrigiert —> Identische Schalldruckpegel werden als unterschiedliche Lautstärkepegel abhängig von der Frequenz wahrgenommen
*Die Hörschwelle ist frequenzabhängig und bei Frauen niedriger (sie hören daher besser)
*Für jede Frequenz kann aus dennindividuellen Rückkopplungen die Kennlinie der identischen Lautheitswahrnehmung ermittelt werden (Lautstärkeverlauf)
*Klangskala undndB-Skala sind per Definition nur bei 1.000 Hz äquivalent
10.Auditive Systeme - Wie ist das Ohr aufgebaut (Bestandteile) und wie wird Schall in das Innenohr übertragen?
11.Auditive Systeme - Was zählt zum äußeren Ohr und welche Aufgabe erfüllt es? Wie funktioniert das binaurale räumliche Hören? Was versteht man unter Interaurale Verzögerungszeit und Transferfunktion (inkl. Diagramm)?
Binaurales Hören oder Richtungshören – das ist Hören mit zwei Ohren. Ein und dasselbe Geräusch wird sowohl vom linken als auch vom rechten Ohr empfangen. Unser Gehirn verarbeitet diese eingehenden Signale und setzt sie zu einem gesamten Höreindruck zusammen. Durch die zwei unterschiedlichen Signale ist es uns möglich, die Richtung einer Schallquelle einschätzen zu können. (sowohl Verzögerungszeiten als auch Läutstärkedifferenzen können zur Lokalisierung von Schallwellen genutzt werden)
Abb. zeigt: Transfer-funktion (Außenohrschalleinwirkung)
Verzögerungszeit der Schallankunft zwischen beiden Ohren in abh. vom Einfallswinkel (10-50 mikrosek.)
Lautstärke als Funktion der Einfallwinkels (0,5 - 2,5 kHz)
11.Auditive Systeme - Wie ist das Mittelohr aufgebaut (Bestandteile) und welche Aufgaben erfüllen sie?
13.Auditive Systeme -Was versteht man unter Tympanometrie und funktioniert es? Gehe zudem auf das Messprinzip und Darstellung der Ergebnisse ein (gesund, nicht gesund, loch).
Tympanometrie
Allgemein:
*Impedanzaudiometrie
*Unter der Impedanz wird in diesem Fall das Ausmaß des Widerstandes verstanden, den das akustische System als Ganzes, z. B. das Mittelohr, der Aufnahme von Schallwellen entgegensetzt.
*Akustisches System mit hoher Impedanz absorbiert wenig Schallenergie und reflektiert einen großen Anteil
*Akustisches System mit niedriger Impedanz nimmt hingegen viel Schallenergie in Form von Vibrationen auf
*Ausmaß der Schallabsorption beschreibt die Nachgiebigkeit bzw. Steifigkeit des Trommelfells
*Ziel ist es, anhand der Messung des akustischen Widerstandes des Trommelfells auf indirektem Wege den Druck im Mittelohr zu messen, pathologischen Mittelohrinhalt nachzuweisen und den Zustand der Gehörknöchelchenkette zu beurteilen
Messprinzip:
Es werden Druckschwankung im Gehörgang erzeugt. Dabei folgt einem Unterdruck ein leichter Überdruck. Diese Druckveränderungen werden vom Trommelfell reflektiert und dann mittels einer dichtsitzenden Sonde gemessen.
Funktionsweise:
Bei einer Beschallung des Trommelfells mit einer definierten Schallenergiemenge wird ein Teil dieser Energie reflektiert und der restliche Teil an das Mittelohr weitergeleitet.
Die Menge der reflektierten Energie hängt vom akustischen Widerstand, der akustischen Impedanz des Trommelfells, ab.
Unter natürlichen Druckverhältnissen, wenn vor und hinter dem Trommelfell der gleiche atmosphärische Druck herrscht, ist aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Trommelfells die Weiterleitung des Schalls am besten.
Voraussetzung für die Durchführung dieses Tests ist ein intaktes Trommelfell und ein luftdichter Abschluss des Gehörgangs durch die Messsonde.
Zur Durchführung der Tympanometrie ist ein eigenes Gerät, ein Tympanometer, erforderlich.
Die Messung erfolgt über eine Messsonde, die drei Bohrungen mit kleinen Schläuchen besitzt:
*erste Bohrung wird durch einen Tongenerator ein Dauerton („Sondenton“) mit einer Frequenz von meist 226 Hz vorgegeben (95 dB SPL)
*zweite Bohrung enthält ein Mikrofon, das an ein Messinstrument angeschlossen ist.
*Über die dritte Bohrung werden mithilfe einer Druckpumpe definierte Drücke im Gehörgang aufgebaut.
Unter normalen Verhältnissen, wenn also die Druckverhältnisse im Gehörgang und Mittelohr gleich sind und das Trommelfell in „Normalstellung“ steht, besteht ein bestimmter akustischer Widerstand, der vom Tympanometer als Bezugspunkt (Nullpunkt) verwendet wird.
Wird nun über die Druckpumpe ein Über- oder Unterdruck erzeugt, wird das Trommelfell gespannt und es verändert sich der akustische Widerstand des Trommelfells.
Damit erhöht sich auch die Menge der reflektierten Schallenergie des Sondentones, der Schalldruckpegel im Gehörgang erhöht sich, was durch das angeschlossene Messmikrofon festgestellt werden kann.
Die veränderten Reflexionen werden im Tympanogramm als Compliance des Trommelfelles (Elastizität, Kehrwert des akustischen Widerstandes) grafisch dargestellt.
14.Auditive Systeme - Aus welchen Bestandteilen besteht das Trommelfeld und die Ohrmuschelkette? Gehe auf die Merkmale ein.
*Schallwellen verdrängen Trommelfeld
*Shwingunsnachgiebigkeit des Trommelfells ist ideal bei gleichem Druck zwischen Paukendruck und Atmosphäre
*Ausgleich über eustachische Röhre mit Nasenrachenraum und Atmosphäre (Schlucken, Gähnen)
*Erkältung: Schwellung der Tubenschleimhäute (verminderter Ohrendruckausgleich, beeinträchtiges Hörvermögen)
*Resonanzfrequenz der Gehörknöchelkette bei 1 kHz
*Schallwelleninduzierte Trommelfellschwingungen sind mechanisch an Schwingungen der Gehörknöchelchen gekoppelt
15.Auditive Systeme - Gehe auf die Verstärkung und Impedanz im Mittelohr ein. Wie funktioniert es? (Schwingungsamplitude, Schalldruck,Impedanz)
*Der Schalldruck am Trommelfell wird über die Steigbügelgrundplatte auf das ovale Fenster verstärkt. Verstärkung ist eine Erhöhung von 17-22dB
—> Verhältnis von Übertragungsbereich Tympanon : ovales Fenster = ~ 20 : 1
• „Knöchelchenhebeleffekt“: Schwingungsamplitude nach Signalübertragung auf Steigbügelgrundplatte kleiner als Amplitude am Trommelfell selbst
– Reduktionsfaktor 1/g ~ 0,7 (g=Hebelwirkung)
– Steifheit des Hebelarms kann durch M. stapedius (N.facialis) erhöht werden
—> bei hochintensiven Geräuschen reduzierte Schallintensitätstransduktion über erhöhten Reduktionsfaktor (Muskelschutz!)
—> Gehörschutz bei Lärmpegeln, z. laute Musik (60-80 dB)
—> Periphere Fazialisparese führt zu Hyperakusis !!
• Gehörknöchelchen wirken als Impedanzwandler ! (Anpassung der niedrigen Luftimpedanz im Mittelohr an die hohe Perilymphimpedanz des Innenohres)
16.Wie ist das Innenohr aufgebaut und welche Aufgaben haben alle Bestandteile? Was ist ein Cochlea und wo befindet es sich + was gehört dazu? Beschreibe zudem den Ablauf der Cochlear mechano mechanischen Signalübertragung.
Die Cochlea ist ein Teil des Innenohrs, der an die Form eines Schneckengehäuses erinnert. Er umfasst das Corti-Organ, die Stria vascularis, sowie Endolymphe und Perilymphe. Die Cochlea ist der Sitz der eigentlichen Schallempfindung.
1.Schallschwingungen treffen auf das Trommelfell
2.Gehörknöchelchen vibirieren und die Fußplatte des Steigbügels bewegt sich am ovalen Fenster
3.Durch due Bewegungn des ovalen Fensters wird Flüssigkeit in die Scale vestibuli und Scale tympani bewegt.
4.Flüssigkeitsbewegungen gegen den Cochlea-Gang löst Nervenimpulse aus, die über den Cochlea-Nerv zum Gehirn geleitet werden
17.Auditive Systeme - Erkläre die Cochlea Wave (Wanderwelle)?
Grundlage der Wanderwelle nach Bekesy sind die hydrodynamischen Eigenschaften des Innenohrs.
Vom ovalen Fenster zum Helikotrema:
(1) die Steifheit der Basilarmembran nimmt ab,
(2) die Breite der Basilarmembran nimmt zu,
(3) beschleunigte hydrodynamische Massenzunahmen
• Die Cochlea-Welle ist eine transversale Welle (!!!), die von der Cochlea-Basis bis zur Spitze durch einen aktiven Prozess fortschreitet, der eine aktive Kontraktion der äußeren Haarzellen beinhaltet (Motorprotein Prestin!)
• Amplitude der Basilarmembranverschiebung nimmt von der Basis zur Spitze zu, erreicht ein Maximum und bricht danach steil zusammen!
• Lage des Verschiebungsmaximums tonotop (frequenzabhängig!) durch zunehmende Elastizität und Kanaltiefe von der Cochlea-Basis bis zum Apex
18.Auditive Systeme - Durch was wird die Cochlea verstärkt?
Äußere Haarzellen – Cochlea-Verstärker
Hinweis: ohne OHC-Funktion nur passive hydrodynamische Dämpfung der Cochlea-Welle entlang der Cochlea-Passage —> Amplitudendämpfung mit Amblyakusie
19.Auditive Systeme - Beschreibe die Cochleäre mechano-elektrische Transduktion.
*besteht aus 1 Zilien und mehreren Stereovilli
*Einzelne Stereovilli sind an den Spitzen miteinander verbunden (Tip-Links)
*Am unteren Ende befindet sich eine Region, in der die Erregung der Haarzelle zu einer Ausschüttung von Botenstoffen (Neurotransmittern) führt —> Hier Bildung Synapsen mit Interneuronen, die die Information in Form von Aktionspotentialen weiter in das zentrale Nervensystem (ZNS) tragen
Durch Tip-Links verbunde Stereovilli öffnen und schließen bei mechanischer Auslenkung und je nach Spannung die Ionenkanäle (Transduktionskanal)
Auslenkung nach rechts in Richtung Zilien: Öffnung der Kanäle —> Einstrom positiver Kaliumionen —> Erregung Haarzelle —> Depolarisierung der Zelle
Ruhezustand: Kanäle nur teilweise geöffnet (Zelle mittelmäßig erregt)
Auslenkungen nach links entgegen der Zilie: Schließung der Kanäle
Menge der ausgeschütteten Transmitter wird von der Höhe des Rezeptorpotentials (Mikrofonpotential) bestimmt, welches vom zeitlichen Mittel der Auslenkung der Stereovilli abhängt.
In der Cochlea: 3 Reihen OHCs und 1 Reihe IHCs
IHC: Sensorische Aufnahme mechanischer Bewegungen in der Cochlea
OHC: efferente Innervierung durch übergeordnete Zentren des ZNS
Ionenverteilung
Unterer Teil der Haarzelle (IHC): Corti-Lymphe (Perilympheähnlich) —> viele Natrium-Ionen / wenige Kaliumionen
Oberer Teil der Haarzelle (OHC): Endolymphe —> wenige Natrium-Ionen / viele Kaliumionen
Spannungsunterschied zwischen Endolymphe und Perilymphe (scala media: positives endolymphatisches Potential): +85 mV
Spannungsunterschied zwischen oberen Teil der Haarzelle und Endolymphe: -155 mV neg. als Flüssigkeit
Spannungsunterschied zwischen unterer Teil der Haarzelle und Endolymphe: -125mV neg. als Flüssigkeit
Spannungsunterschied zwischen unteren Teil der Haarzelle und Perilymphe: −70 mV neg. als Flüssigkeit
Mechanismus
1.Auslenkung Stereovilli durch mechanische Schwingungen der Basilarmembran in Richtung des längsten Stereoziliums
2.Tip-Link öffnen Kaliumkanälen —> K-Ionen-Einstrom im oberen Bereich der Haarzelle (Zelleninnere −155 mV negativer geladen als Endolymphe —> pos. Ladungen strömen ein)
3.Kaliumionen bewirken im Zellinneren die Öffnung von Calciumkanälen —> Ca-Ionen-Einstrom
3.Depolarisierung —> verstärkte Ausschüttung von Neurotransmittern an nachgeschaltete Neuronen (Stimmulierung afferente Nervenfasern) + mehr Ca-Ionen /K-Ionen-Kanal-Öffnungen
4.Hyperpolarisation —> Spannungsdifferenz geringer zwischen unteren Teil der Haarzelle und Perilymphe als bei oberen Teil der Haarzelle und Nedolymphe: −45 mV —> oben eingeströmte Kalium strömt über Kaliumkanäle im unteren Teil der Zelle wieder aus, da
in der Perilymphe im Vergleich zum Zellinneren eine sehr geringe Kaliumkonzentration herrscht
Kalium bestrebt ist, sein Gleichgewichtspotential von −80 mV herzustellen
—> Ausströmen von positive Ladungen in Form von K-Ionen —> Senkung Spannungdifferenz von −45 mV auf −80 mV
5.Repolarisation der Haarzelle durch K-Ionen-Ausstrom
———————————————————————————————-
Ein erhöhter Stromfluss durch die Zelle verursacht eine vorübergehende negative Potentialänderung in der Scala media, während die an die Haarzellen angrenzende Cortolymphe vorübergehend positiver wird.
20.Auditive Systeme - Beschreibe die Funktion der äußeren Haarzelle (OHC).
Messung der Haarbündelmechanik:
a | Das äußere Haarzellenbündel wird mit einer Sylgard-Perle an der Spitze einer flexiblen Glasfaser ausgelenkt, deren festes Ende von einem piezoelektrischen Aktuator (Piezo) ausgelenkt wird. Die Haarbündelbewegung wird aus der Änderung des Photostroms in einer (nicht gezeigten) Photodiodenanordnung abgeleitet, auf die das Bild der Perle projiziert wird.
b | Mechanoelektrische Transduktionskanäle (MET) erhöhen ihre Öffnungswahrscheinlichkeit (pO) mit positiver Haarbündelverschiebung (Δx).
c | Beziehung zwischen aufgebrachter Kraft und Bündelverschiebung. Zu frühen Zeiten (< 0,1 ms; Augenblick) verhält sich das Bündel wie eine einfache Feder, bei der die Auslenkung ca. proportional zur Kraft. Zu späteren Zeitpunkten (1 ms; stationärer Zustand) wird die Kraft-Weg-Beziehung mit der Anpassung der MET-Kanäle nichtlinear. Beide Diagramme wurden aus Gleichung 1 (Haupttext) unter Verwendung der in b gezeigten pO-x-Beziehung, einer passiven Steifigkeit K gleich 3 mN m-1 und Werten für die Konstante A von 100 pN (momentan) und 2.000 pN berechnet (Gleichgewichtszustand). Die Abweichung zwischen den Momentan- und stationären Diagrammen repräsentiert die Kraft, die von dem Bündel entwickelt wird. Der zeitliche Verlauf der Kraftproduktion spiegelt den der schnellen Anpassung wider
21.Auditive Systeme - Beschreibe die Cochlea-Signalverarbeitung.
Cochlea-Signalverarbeitung
~ 90 % der afferenten Nervenfasern stammen von einem einzelnen IHC, ~ 10 % projizieren in Richtung mehrerer OHCs.
• ~90% der efferenten Nervenfasern enden ausschließlich an OHCs (Kontrolle der OHC-Mechanik?!) !
23.Audiologische Tests - Beschreibe den Stimmgabeltest nach Weber & Rinne sowie die Mechanismen.
Audiologische Tests
Stimmgabeltest nach Weber & Rinne
• subjektiver Hörtest —> einfache grobe Einteilung in Schallleitungs- vs. sensorische Schwerhörigkeit
• Problem: wertet nur eine Frequenz (440Hz) aus, Sinnesschwerhörigkeit kann nicht weiter in cochleäre bzw. retro-cochleäre Schwerhörigkeit
Drei diskutierte Mechanismen:
a) Schalldrainagetheorie nach Mach (gestörter Schallenergieabfluss aus dem Mittelohr),
b) verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis
c) erhöhte efferente Empfindlichkeit von OHC auf derselben Seite
24.Audiologische Tests - Beschreibe die Schwellenaudiometrie.
Schwellenaudiometrie
• Subjektiver Hörtest!
• Die erforderliche Lautstärke zur Wahrnehmung eines Tons oberhalb der Hörschwelle wird als Hörschwellenlautstärke dokumentiert
• Kennlinien für viele Erkrankungen (z. B. Presbyakusis = Altersschwerhörigkeit)
25.Audiologische Tests - Beschreibe den Überschwelliger Test: Rekrutierung.
Überschwelliger Test: Rekrutierung
• Mit zunehmender Lautstärke nimmt der Lautstärkewahrnehmungsunterschied zwischen rechtem und linkem Ohr ab, bis gleiche Wahrnehmung bei sehr lauten Reizen (positive Rekrutierung!)
--> Schade ist OHC, da bei lauten Stiumuli ICH direkt beidseitig gleich gut stimuliert werden
• negative Rekrutierung: Lautheitswahrnehmungsunterschied nimmt mit steigender Lautstärke nicht ab retrocochleäre neurale Schädigung !!
Unterscheidung zwischen cochleärem OHC-Schaden vs. retrocochleärem Schaden (neuronaler Schaden) möglich
Prinzip: OHC haben Vorverstärkerfunktion, bei hohen Schalldruckpegeln (~60dB) direkte Stimulation von IHC.
Vergleich gleicher Lautstärkewahrnehmung gesundes-krankes Ohr durch Anpassung des Lautstärkepegels für deutlich überschwellige Reize (subjektiver Test)
25.Audiologische Tests - Nenne 5 Objektive Hörtests und welches Problem allg. besteht.
Objektive Hörtests
Problem: Simulation oder Verschlechterung vs. echter Hörverlust/Kompromiss (Behinderungsansprüche?)
• Tympanometrie: Compliance-Test des Trommelfells
• Stapedius-Reflex-Test (kontralateraler & ipsilateraler akustisch-fazialer Reflexbogen)
• Elektrocochleographie (EcochG):
Aufzeichnung der Mikrofonentladungspotentiale von OHC über dem Promontorium
• Frühe akustisch evozierte Potentiale (FAEP) – BERA (Brainstem Electric Response Audiometry):
Welle I (Latenz 1ms) --> Hörnervenpotential Welle II-V --> Kernregion entlang der Hörbahn (geringe Amplituden!, EEGa-Mittelung!)
• Otoakustische Emissionen (OAE)
26.Was versteht man unter otoakkustische Emissionen?
Otoakustische Emissionen
• Der in der Cochlea entstehende Schall (OHC-Funktion!) wird über das Mittelohr weitergeleitet und über das Außenohr nach außen geleitet
• Spontane otoakustische Emissionen: schmalbandige Signale geringer Intensität, mit zunehmendem Alter abnehmend (Abnahme der OHC-Funktion)
• Evozierte otoakustische Emissionen: Aufzeichnung von Schallspektren nach einem „Klick“-Reiz, Maximum um 1,5-3 kHz.
• Vorteile: objektiv, nicht-invasiv, günstig, hohe Sensitivität (nur ~2% der Normalbevölkerung zeigen keine otoakustischen Emissionen ohne pathologische Folgen!)
27.Was versteht man unter Ototoxizität.
Ototoxizität
• Viele Medikamente sind toxisch für das cochleäre und vestibuläre System.
• Die meisten ototoxischen Medikamente werden zur Behandlung von bakteriellen Infektionen und Krebs eingesetzt.
• Der Kontakt mit ototoxischen Medikamenten kann zu Hörverlust, Tinnitus und Schwindel oder einer Kombination dieser Symptome führen
• Vor allem Medikamente, die ein Substrat für den NKCC2 (Na+ -K+ -2Cl - Co-Transporter) sind, reichern sich in der Endolymphe an und vergiften die Haarzellen.
Denken Sie daran: Jede nephrotoxische Substanz ist auch ototoxisch!
Typisches Audiogramm einer Gentamicin-exponierten Person. Das Gehör ist im Allgemeinen bis 4000 Hz normal und fällt dann bei höheren Frequenzen ab. Häufig bemerken Personen mit erheblichen vestibulären Schäden durch Gentamicin keine Veränderung ihres Gehörs.
28.Biotechnologie des Hörens - Gehe auf Hörhilfen ein und welche Limitationen bestehen.
Biotechnologie des Hörens
Hörhilfen – Allgemein
Ein Hörgerät ist ein elektroakustisches Gerät, das typischerweise in oder hinter das Ohr des Trägers passt und dafür ausgelegt ist, Schall für den Träger zu verstärken und zu modulieren. Frühere Geräte, bekannt als „Ohrtrompete“ oder „Ohrhörner“, waren passive trichterartige Verstärkungskegel, die Schallenergie sammeln und in den Gehörgang leiten sollten. Zu ähnlichen Geräten gehören das knochenverankerte Hörgerät und das Cochlea-Implantat.
Hörgeräte – Einschränkungen
Indikationen Hörgeräte können einen Hörverlust nicht korrigieren, Hilfsmittel, um Töne zugänglicher zu machen. Zwei Hauptprobleme minimieren die Wirksamkeit von Hörgeräten:
• Wenn der primäre Hörkortex nicht regelmäßig stimuliert wird, verliert dieser Teil des Gehirns Zellen, die Geräusche verarbeiten. Der Zellverlust nimmt mit zunehmendem Grad des Hörverlusts zu.
• Schäden an den Haarzellen des Innenohrs führen zu Schallempfindungsschwerhörigkeit, die die Fähigkeit, zwischen Geräuschen zu unterscheiden, beeinträchtigt. Dies äußert sich oft in einer verminderten Fähigkeit, Sprache zu verstehen, und eine einfache Sprachverstärkung (wie es ein Hörgerät tut) reicht oft nicht aus, um die Sprachwahrnehmung zu verbessern.
29.Biotechnologie des Hörens - Beschreibe die Funktionsweise des Cochlea-Implantat.
Cochlea-Implantat – Das bionische Ohr
• Herkömmliche Hörgeräte: Verstärkung des Schalldrucks zum Trommelfell, z. bei Presbyakusis
• Cochlea-Implantat: Implantat zur direkten Stimulation des Cochlea-Nervs bei irreversibler Schädigung innerer Haarzellen
• Indikation: beidseitige (!) Cochlea-Schwerhörigkeit mit intakter Funktion des N. vestibulo-cochlearis angeborene Schwerhörigkeit oder Erwachsenenschwerhörigkeit nach abgeschlossener Sprachentwicklung'
• Ursachen für beidseitige Cochlea-Schwerhörigkeit: Meningitis mit Labyrinthitis, Hörsturz, Gehirnerschütterung, Intoxikation, Otosklerose, angeborene Erkrankungen
Während Cochlea-Implantate dazu neigen, die Bedeutung von Sprache ziemlich gut zu vermitteln, leisten sie bei der Übermittlung von Tonhöhen sehr schlechte Arbeit. Folglich können Cochlea-Implantat-Träger den Rhythmus eines Musikstücks erfassen, haben jedoch enorme Schwierigkeiten, Melodien zu erkennen oder zu schätzen. Ihre Freude an der Musik ist dadurch leider stark gemindert.
Ein Cochleaimplantat (CI) ist eine Sinnesprothese, die gehörlosen und hochgradig schwerhörigen Menschen wieder zum Hören verhilft. Dabei wird - anders als bei einem Hörgerät - der Schall nicht verstärkt sondern elektrisch direkt an den Hörnerven gesendet. Dazu wird ein flaches Implantat unter die Kopfhaut eingepflanzt. Ein außen am Kopf, hinter dem Ohr getragener Audio-Prozessor enthält die Mikrofone und sendet die Signale drahtlos durch die Haut zum Implantat. Der Audioprozessor enthält auch die Batterien und kann durch eine Fernbedienung gesteuert werden. Das CI hilft bei hochgradiger Schwerhörigkeit oder Gehörlosigkeit. Diese kann einseitig oder beidseitig bestehen.
Ein Audioprozessor hinter dem Ohr nimmt den Schall mit Mikrofonen auf. Dieser enthält die Batterien und verarbeitet den Schall, in dem zum Beispiel Störgeräusche entfernt werden. Eine Sendespule sendet das elektrisch verschlüsselte Signal dann drahtlos an das eigentliche Implantat unter der Kopfhaut. Das Implantat entschlüsselt diese Signale und leitet sie an die Kontakte in der Hörschnecke weiter. Die Sendespule wird magnetisch an der Haut gehalten. Die Kontakte in der Hörschnecke stimulieren den Hörnerven direkt und elektrisch. Damit ersetzen sie die meist funktionsunfähigen Sinneszellen in der Hörschnecke. Das Gehirn empfängt die Signale des Hörnerven. So wird Hören wieder möglich.
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