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Dreiländertagung D-A-CH
24. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

28. - 30.09.2007, Innsbruck, Österreich

Frequenzspezifische Latenzen in der murinen Hirnstammaudiometrie

Vortrag

  • corresponding author presenting/speaker Dirk Deuster - Universitätsklinikum Münster, Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Münster, Deutschland
  • author Arne Knief - Universitätsklinikum Münster, Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Münster, Deutschland
  • Jana Mester - Universitätsklinikum Münster, Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Münster, Deutschland
  • author Giuliano Ciarimboli - Universitätsklinikum Münster, Medizinische Klinik und Poliklinik D, Experimentelle Nephrologie, Münster, Deutschland
  • author Eberhard Schlatter - Universitätsklinikum Münster, Medizinische Klinik und Poliklinik D, Experimentelle Nephrologie, Münster, Deutschland
  • author Antoinette am Zehnhoff-Dinnesen - Universitätsklinikum Münster, Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Münster, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie. Sektion Phoniatrie der Österreichischen Gesellschaft für HNO-Heilkunde, Kopf- und Halschirugie. Schweizerische Gesellschaft für Phoniatrie. Dreiländertagung D-A-CH, 24. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e.V.. Innsbruck, Österreich, 28.-30.09.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. Doc07dgppV30

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgpp2007/07dgpp50.shtml

Veröffentlicht: 28. August 2007

© 2007 Deuster et al.
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Zusammenfassung

Die Maus ist aufgrund der anatomischen und funktionellen Ähnlichkeiten mit dem menschlichen Innenohr ein etabliertes Tiermodell physiologischer und pathophysiologischer Untersuchungen des Hörvermögens. Hörvermögen und Genom der Maus wurden bereits umfangreich untersucht und für verschiedene, mit Hörstörungen assoziierte Erkrankungen existieren Mausmodelle. Die objektive Hörschwellenbestimmung wird mittels Hirnstammaudiometrie durchgeführt. Die Messvorrichtungen und Stimuli müssen hierbei dem hörbaren Frequenzbereich von etwa 0,5 kHz bis über 100 kHz sowie der Anatomie der Maus angepasst werden.

Zum Ausgleich cochleärer Laufzeitdifferenzen und zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses wurde für den Menschen ein Chirp-Stimulus etabliert. Ausreichende Messdaten zur Errechnung eines entsprechenden Stimulus für die murine Hirnstammaudiometrie existieren bisher nicht, obwohl neben den oben genannten Vorteilen auch eine Verkürzung der Narkosezeit der Tiere erreicht werden könnte.

Bei 42 FVB-Mäusen im Alter zwischen 6-8 Wochen wurde eine Hirnstammaudiometrie unter Xylazin-Ketanest-Anästhesie mittels Click-Stimulus sowie Tonbursts von 8, 16 und 32 kHz in absteigender Intensität bis zur Nachweisschwelle durchgeführt. Aus den insgesamt 900 Tonburst-Messreihen wurden die mittleren frequenzspezifischen Latenzzeiten ermittelt. Auf der Grundlage dieser Daten ließ sich auch für die Maus ein Chirp-Stimulus entwickeln, dessen Einsatz Inhalt laufender Untersuchungen ist.


Text

Einleitung

Die Maus ist aufgrund der anatomischen und funktionellen Ähnlichkeiten mit dem menschlichen Innenohr ein etabliertes Tiermodell physiologischer und pathophysiologischer Untersuchungen des Hörvermögens. Hörvermögen und Genom der Maus wurden bereits umfangreich untersucht [2] und für verschiedene, mit Hörstörungen assoziierte Erkrankungen existieren Mausmodelle [3]. Die objektive Hörschwellenbestimmung wird mittels Hirnstammaudiometrie durchgeführt. Die Messvorrichtungen und Stimuli müssen hierbei dem hörbaren Frequenzbereich von etwa 0,5 kHz bis über 100 kHz sowie der Anatomie der Maus angepasst werden.

Zum Ausgleich cochleärer Laufzeitdifferenzen und zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses wurde für den Menschen ein Chirp-Stimulus etabliert [1]. Spezifische hirnstammaudiometrische Untersuchungen bei der Maus, die zur Berechnung eines Chirp-Stimulus benötigt werden, existieren bisher nicht, obwohl neben den oben genannten Vorteilen auch eine Verkürzung der Narkosezeit der Tiere erreicht werden könnte.

Material & Methode

Bei 42 FVB-Mäusen im Alter zwischen 6-8 Wochen wurden linksseitig Hirnstammaudiometrien unter intraperitonealer Xylazin-Ketanest-Anästhesie mittels Click-Stimulus sowie Tonbursts von 8, 16 und 32 kHz in absteigender Intensität bis zur Nachweisschwelle durchgeführt. Die Messungen erfolgten in einer akustisch abgeschirmten und Versuchstier-geeigneten Box (Industrial Acoustics Company GmbH, Niederkrüchten, Germany) mit Einsteckhörern (EC1, Tucker-Davis Technologies, USA). Die Stimuli wurden mit Matlab (R2006b, The Mathworks Inc., Natick, USA) generiert und externer Soundkarte (Edirol UA-25) erzeugt. Die Hirnstammantworten wurden mit einem Nicolet Bravo EP-System (VIASYS Healthcare Inc., USA) über subkutane Nadelelektroden detektiert.

Aus den insgesamt 900 Tonburst-Messreihen wurden die mittleren frequenzspezifischen Latenzzeiten ermittelt. Die statistischen Berechnungen erfolgten mittels SPSS (Vers. 11.5.1, SPSS Inc. Chicago, USA).

Ergebnisse

Die frequenzspezifische Latenzverteilung ist in Abbildung 1 [Abb. 1] dargestellt. Intensitäten wurden in 20-dB-Einheiten über der Nachweisschwelle zusammengefasst. Die hierbei gemessenen Laufzeitdifferenzen zwischen 8 und 32 kHz zeigt Abbildung 2 [Abb. 2]. Die Laufzeitdifferenzen variierten zwischen den einzelnen Wellen. Sie betrugen für die Welle I zwischen 0,52 ms (0-20 dB über Schwelle) und 0,24 ms (60-80 dB über Schwelle) und für Welle V zwischen 1,0 ms (20-40 dB über Schwelle) und 0,76 ms (60-80 dB über Schwelle). Gemittelt über alle Intensitäten betrugen die Laufzeitdifferenzen für Welle I 0,39 ms, für Welle II 0,49 ms, Welle III 0,41 ms, Welle IV 0,81 ms und Welle V 0,90 ms.

Diskussion

Mit dem Ziel, cochleäre Laufzeitdifferenzen zu bestimmen, führten wir an das Mausgehör adaptierte Hirnstammaudiometrien in den Frequenzen 8, 16 und 32 kHz bei 42 FVB-Mäusen durch. Anhand 900 Messreihen konnte eine mittlere Laufzeitdifferenz zwischen der niedrigsten (8 kHz) und höchsten (32 kHz) gemessenen Frequenz für die Welle I von 0,39 ms und für die Welle V von 0,90 ms bestimmt werden. Die Laufzeitdifferenzen unterscheiden sich zwischen den Wellen der periphereren und der zentraleren Hörbahn. Ähnliche Unterschiede in der Latenz-Intensitätskennlinie wurden von Zhou et al. [4] beobachtet. Auf der Grundlage dieser Daten ließ sich ein Chirp-Stimulus entwickeln. Dessen Einsatz und Modifikation sowie die Erweiterung des Frequenzspektrums auf 64 kHz ist Inhalt laufender Untersuchungen.


Literatur

1.
Dau T, Wegner O, Mellert V, Kollmeier B. Auditory brainstem response with optimized chirp signals compensating basilar-membrane dispersion. J Acoust Soc Am. 2000;107(3):1530-40.
2.
Ehret G. Hearing in the Mouse. In: Dooling RJ, Hulse SH. The Comparative Psychology of Audition: Perceiving Complex Sounds. Lawrence Erlbaum Associates. June 1, 1989.
3.
Zheng QY, Johnson KR, Erway LC. Assessment of hearing in 80 inbred strains of mice by ABR threshold analyses. Hear Res. 1999;130(1-2):94-107.
4.
Zhou X, Jen PH, Seburn KL, Frankel WN, Zheng QY. Auditory brainstem responses in 10 inbred strains of mice. Brain Res. 2006;1091(1):16-26.