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Schalllokalisation ist eine der größten Herausforderungen für bilaterale Cochlea-Implantat (CI)-Patienten, vor allem, wenn sie prälingual ertauben. Ihre Fähigkeit binaurale Hinweise, insbesondere interaurale Laufzeitdifferenzen (ITDs), zu nutzen, ist geringer als von Normalhörenden. Unsere jüngsten Arbeiten an neonatal ertaubten (ND), CI-versorgten Ratten zeigen, dass eine sehr gute ITD-Sensitivität mit bemerkenswert niedrigen Schwellen (~50 μs) auch ohne frühe Hörerfahrung entwickelt werden kann, wenn die CIs synchronisiert sind und informative ITDs präsentieren [1]. Allerdings besitzen diese Ratten abnormale zeitliche Gewichtungsfunktionen (TWF), mit einer geringeren „Onset-Dominanz“ (Präzedenzeffekt) als normalhörende Menschen oder Ratten. Hier untersuchen wir die Auswirkung der Hörerfahrung mit Jitter auf dem Pulstiming für die zeitliche Gewichtung von Pulsen in der ITD-Wahrnehmung von NDCI-Ratten.

Ratten wurden vor Hörbeginn mittels Kanamycin ertaubt und als junge Erwachsene beidseitig mit CIs versorgt. Unter Verwendung eines 2-Alternative Forced-Choice Paradigmas lernten sie ITDs und interaurale Pegeldifferenzen (ILD) über den normalen physiologischen Bereich von ±120 µs bzw. ±5 dB zu lateralisieren, wobei jeder einzelne Puls eines Bursts einen zufälligen Jitter zwischen ±60 µs erhielt. Biphasische elektrische Stimuli mit einer Pulsrate von 250 pps wurden über die CIs präsentiert. Nach 5-wöchigem ITD/ILD-Lateralisationstraining mit variierendem Jitter für jeden einzelnen Puls absolvierten die Ratten einen Test zur zeitlichen Gewichtung, ähnlich zu Brown und Stecker [2]. Während des Tests hatte jeder Puls in einem Stimulusburst eine andere, zufällig ausgewählte ITD zwischen ±120 µs. Die TWF wurden mittels multipler linearer Regression berechnet, um das Wahrnehmungsgewicht jedes Einzelpulses zu bestimmen.

Im Gegensatz zu normalhörenden Ratten und ND-Ratten mit synchronisierten CIs zeigten CI-Ratten mit gejittertem Input während des Trainings keine Onset Dominanz. Stattdessen zeigte die TWF-Analyse, dass alle Pulse signifikant und mit ähnlichem Gewicht zur Lateralisationsentscheidung der Tiere beitrugen.

Die Ergebnisse zeigen, dass der gejitterte Input während des Trainings die zeitliche Gewichtung von ITDs auf eine Weise beeinflusst, die sich von der zeitlichen Gewichtung unterscheidet, die für normalhörende Ratten und Ratten mit bilateral synchronisierten CIs beschrieben wurde. Die NDCI-Ratten zeigten eine Gewichtung aller Pulse, was darauf hinweisen könnte, dass das auditorische System die ITDs über alle Pulse hinweg mittelt, um eine Lateralisationsentscheidung zu treffen.