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Einleitung: Bei Patient:innen mit hochgradiger Schwerhörigkeit sind insbesondere das Sprachverstehen und die Musikwahrnehmung stark eingeschränkt. Zurzeit stellt die Versorgung mit einem Cochlea-Implantat (CI) die einzige Möglichkeit dar, zumindest einen Teil der Hörfähigkeit wiederherzustellen. Die elektrische Stimulation mit Cochlea Implantat zusammen mit den neuronalen Plastizitätseffekten im Gehirn reichen aus, um Sprache mit dieser Hörprothese zu verstehen. In der vorliegenden Studie werden jene neuronalen Verarbeitungsmechanismen untersucht, welche beim Verstehen gesungener und gesprochener Sätze wirken.

Methoden: Die Gehirnaktivität wurde mittels simultaner Anwendung zweier neurowissenschaftlicher Methoden untersucht: der Elektroenzephalographie (EEG) und der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS). Erstere kann zeitlich sehr schnell ablaufende Prozesse im Gehirn im Millisekundenbereich erfassen, wohingegen zweitere die beteiligten Gehirnareale mit erhöhter Aktivität identifizieren kann. Mit diesen Methoden wird die Gehirnaktivität erfasst, während den Patient:innen mit Cochlea-Implantat semantisch korrekte und inkorrekte Sätze dargeboten werden. Die Sätze werden sowohl gesprochen als auch gesungen präsentiert. Als Referenz dient eine Gruppe von normalhörenden Proband:innen, welche dasselbe Testprozedere durchlaufen.

Ergebnisse: Die Ergebnisse der EEG sowie der fNIRS Messungen zeigen bei Normalhörenden eindeutige Verarbeitungsmuster für gesprochene und gesungene Sätze. Insbesondere weist das EEG-Signal eine erhöhte N400 Komponente für semantisch inkorrekte im Vergleich zu korrekten Sätzen auf und die fNIRS Signale zeigen eine Modulation in sprachrelevanten frontalen, temporalen und parietalen Regionen. CI-Patient:innen hingegen, zeigen in den EEG-Daten eine P300 Komponente und in den fNIRS Ergebnissen eine erhöhte Aktivierung in prefrontalen Arealen, welche eher aufmerksamkeitsbezogene Prozesse als rein linguistische anzeigen.

Zusammenfassung: Cochlea-Implantat-Träger:innen scheinen veränderte neuronale Verarbeitungsmechanismen bei semantisch korrekten und inkorrekten sowie bei gesprochenen und gesungenen Sätzen im Vergleich zu Normalhörenden zu zeigen. Die neuronalen Plastizitätseffekte bei Cochlea-Implantat-Täger:innen scheinen im Gehirn eher das Aufmerksamkeitsnetzwerk als klassische Sprachareale zu aktivieren.