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Kortikale Aktivierung postlingual ertaubter CI-Träger bei der Verarbeitung von Intonationsphrasen als prosodische Informationen
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Authors
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Willy Mattheus
- Sächsisches Cochlear Implant Centrum, Universitätsklinikum Dresden, Dresden, Deutschland
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Dirk Mürbe
- Sächsisches Cochlear Implant Centrum, Universitätsklinikum Dresden, Dresden, Deutschland
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Anja Hahne
- Sächsisches Cochlear Implant Centrum, Universitätsklinikum Dresden, Dresden, Deutschland
| Published: | August 30, 2017 |
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Zusammenfassung
Hintergrund: Das Verstehen von Sprache ist mit einem Cochlea Implantat (CI) ist für postlingual ertaubte Patienten oft in kurzer Zeit wieder gut möglich. Vor allem auf Wortebene wird der Inhalt von Sprache wieder gut erfasst. Komplexere syntaktische Informationen sowie prosodische Informationen bereiten hingegen oft Schwierigkeiten. Diese Studie soll mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) nach Unterschieden in der kortikalen Aktivität zwischen Normalhörenden und postlingual ertaubten CI-Trägern von gesprochen Sätzen mit mehreren Intonationsphrasen suchen. fNIRS ist für CI-Träger sehr gut geeignet, weil funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) aufgrund des im Kopf implantierten Magneten nicht in Frage kommt.
Material und Methoden: 10 postlingual ertaubten CI-Trägern (CI) sowie altersentsprechenden normalhörenden Kontrollprobanden (NH) wurden im Freifeld gesprochene Sätze präsentiert. Mit dem System NIRSport (Fa. NIRX Medical, Berlin) wurden Konzentrationsänderungen für oxygeniertes und deoxygeniertes Blut auf jeweils 10 Positionen über den Temporallappen der rechten und linken Hemisphäre gemessen. Die Konzentrationsverläufe wurden für jede Position getrennt nach oxy/deoxy und Gruppe (CI/NH) ausgewertet und mittels statistischer Varianzanalyse untersucht.
Ergebnisse:
- 1.
- Bei CI und NH zeigten sich links- und rechts-hemisphärisch signifikante Aktivitäten über den Temporallappen.
- 2.
- CI und NH zeigten signifikante Aktivitäten über den rechts- und linkshemispärischen Brodman-Arealen 44 und 45 (Broca Areale).
- 3.
- Die Aktivierung der Areale 44 und 45 ist bei NH stärker und rechts lateralisiert.
Diskussion: Die signifikanten Unterschiede für beide Gruppen lassen auf veränderte Verarbeitung prosodischer Informationen zwischen dem Hören mit Cochlea-Implantat und dem natürlichen Hören schließen. Diese Unterschiede lassen sich durch die Konzentration der CI-Träger auf die semantische Ebene stützen. Der verminderte akustische Informationsgehalt, der durch das CI an den Hörnerv weitergegeben wird, erschwert die Aufnahme prosodischer Informationen. Studien zu kompensatorischen Effekten zwischen auditorisch und visuell verarbeitenden Hirnarealen könnten die Beobachtungen ebenfalls stützen.
Fazit: fNIRS ist geeignet, um akustisch verarbeitende Kortexareale zu detektieren und so Aufschluss über eine veränderte Verarbeitung akustischer Reize beim Hören mit Cochlea Implantat zu geben. Inwieweit die detektierten Unterschiede mit behavioralen Daten korrelieren und ob es längsschnittliche Effekte gibt, sollen Folgestudien klären.
Text
Hintergrund
Das Verstehen von Sprache ist mit einem Cochlea Implantat (CI) ist für postlingual ertaubte Patienten oft in kurzer Zeit wieder gut möglich. Vor allem auf Wortebene wird der Inhalt von Sprache wieder gut erfasst. Komplexere syntaktische Informationen sowie prosodische Informationen bereiten hingegen oft Schwierigkeiten [1]. Diese Studie soll mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) nach Unterschieden in der kortikalen Aktivität zwischen Normalhörenden und postlingual ertaubten CI-Trägern von gesprochen Sätzen mit mehreren Intonationsphrasen suchen. fNIRS ist für CI-Träger sehr gut geeignet, weil funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) aufgrund des im Kopf implantierten Magneten nicht in Frage kommt.
Material und Methoden
10 postlingual ertaubten CI-Trägern (CI) sowie altersentsprechenden normalhörenden Kontrollprobanden (NH) wurden im Freifeld gesprochene Sätze präsentiert. Mit dem System NIRSport (Fa. NIRX Medical, Berlin) wurden Konzentrationsänderungen für oxygeniertes und deoxygeniertes Blut auf jeweils 10 Positionen über den Temporallappen der rechten und linken Hemisphäre gemessen. Die Konzentrationsverläufe wurden für jede Position getrennt nach oxy/deoxy und Gruppe (CI/NH) ausgewertet und mittels statistischer Varianzanalyse untersucht (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Ergebnisse
- 1.
- Bei CI und NH zeigten sich links- und rechts-hemisphärisch signifikante Aktivitäten über den Temporallappen.
- 2.
- CI und NH zeigten signifikante Aktivitäten über den rechts- und linkshemispärischen Brodman-Arealen 44 und 45 (Broca Areale).
- 3.
- Die Aktivierung der Areale 44 und 45 ist bei NH stärker und rechts lateralisiert [2], [3].
Abbildung 2 [Abb. 2]
Diskussion
Die signifikanten Unterschiede für beide Gruppen lassen auf veränderte Verarbeitung prosodischer Informationen zwischen dem Hören mit Cochlea-Implantat und dem natürlichen Hören schließen. Diese Unterschiede lassen sich durch die Konzentration der CI-Träger auf die semantische Ebene stützen. Der verminderte akustische Informationsgehalt, der durch das CI an den Hörnerv weitergegeben wird, erschwert die Aufnahme prosodischer Informationen. Studien zu kompensatorischen Effekten zwischen auditorisch und visuell verarbeitenden Hirnarealen könnten die Beobachtungen ebenfalls stützen.
Fazit
fNIRS ist geeignet, um akustisch verarbeitende Kortexareale zu detektieren und so Aufschluss über eine veränderte Verarbeitung akustischer Reize beim Hören mit Cochlea Implantat zu geben. Inwieweit die detektierten Unterschiede mit behavioralen Daten korrelieren und ob es längsschnittliche Effekte gibt, sollen Folgestudien klären.
Literatur
- 1.
- Meister H, Tepeli D, Wagner P, Hess W, Walger M, von Wedel H, Lang-Roth R. Experimente zur Perzeption prosodischer Merkmale mit Kochleaimplantaten [Experiments on prosody perception with cochlear implants]. HNO. 2007 Apr;55(4):264-70. DOI: 10.1007/s00106-006-1452-1
- 2.
- Arimitsu T, Uchida-Ota M, Yagihashi T, Kojima S, Watanabe S, Hokuto I, Ikeda K, Takahashi T, Minagawa-Kawai Y. Functional hemispheric specialization in processing phonemic and prosodic auditory changes in neonates. Front Psychol. 2011;2:202. DOI: 10.3389/fpsyg.2011.00202
- 3.
- Wartenburger I, Steinbrink J, Telkemeyer S, Friedrich M, Friederici AD, Obrig H. The processing of prosody: Evidence of interhemispheric specialization at the age of four. Neuroimage. 2007 Jan;34(1):416-25. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2006.09.009
- 4.
- Jasper HH. Report of the committee on methods of clinical examination in electroencephalography: 1957. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1958;10(2):370-5. DOI: 10.1016/0013-4694(58)90053-1
