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Die funktionale Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) stellt eine vergleichsweise neue, non-invasive bildgebende Methode dar, deren Anwendung bei CI-Trägern perspektivisch gesehen eine Alternative zum fMRT bieten kann.

Zielsetzung dieser Untersuchung war es, die kortikale Aktivität für sprachliche und musikalische Stimuli für drei Gruppen von Probanden zu untersuchen: Normalhörende, postlinguale CI-Träger und prälinguale CI-Träger. Des Weiteren sollte die Auswirkung der Sprechgeschwindigkeit sowie des „Prosodischen Gehalts“ auf den Verarbeitungsprozess bei CI-Trägern geprüft werden.

Im Rahmen dieser prospektiven Studie wurden 60 Normalhörenden, 24 postlingualen und 15 prälingualen CI-Trägern auditive Stimuli aus vier Kategorien präsentiert: Sätze in normaler Sprechgeschwindigkeit, Sätze in langsamer Sprechgeschwindigkeit („Therapeutensprache“), gesummte Sätze, sowie Ausschnitte aus klassischen Musikstücken. Alle Probanden waren Rechtshänder. Die Stimuli wurden randomisiert in Blöcken zu je drei Beispielen präsentiert, sodass ein Block aus 3 Trials bestand und eine durchschnittliche Länge von ca. 9 Sekunden aufwies. Zwischen den Blöcken war eine Pause von ca. 1,5 Sekunden. Die Untersuchung dauerte insgesamt 12 Minuten. Abbildung 1 [Abb. 1] zeigt eine schematische Darstellung des Layouts der Optodenverteilung (S = source, D = detector). Für die statistische Analyse wurden die Mittelwerte der Konzentrationsänderungen des Hämoglobins verwendet.

Normalhörende und CI-Träger unterschieden sich signifikant hinsichtlich ihrer kortikalen Aktivierung bei der Wahrnehmung und Verarbeitung von sprachlichem und musikalischem auditiven Input. Ebenso unterschieden sich prälinguale und postlinguale CI-Träger untereinander. Die prälingualen CI-Träger wiesen dynamischere und lokal nicht klar umgrenzbare Aktivierungsmuster und bei allen Stimuli einen im Vergleich deutlich höheren Level der Konzentrationsänderungen sowohl des HbO, als auch des HbR auf. Das Maß der Verständlichkeit eines sprachlichen Inputs hatte Einfluss auf die kortikale Aktivierung. Für alle Gruppen konnten signifikante Unterschiede in der hämodynamischen Antwort für Sprache vs. Musik nachgewiesen werden. Eine klare konditionenübergreifende Zuordnung einer bevorzugt sprachlichen Verarbeitung links und einer prosodisch-musikalischen Verarbeitung rechts zeigte sich jedoch nicht. Insbesondere zeigte sich, dass der Gyrus frontalis inferior mit dem Broca-Areal auf beiden Hemisphären auf sprachliche Stimuli stärker reagierte als auf musikalische Stimuli.

Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese einer differenziellen Aktivierung für sprachliche im Vergleich zu musikalischen Stimuli. Des Weiteren bestätigen sie den Status der prälingualen CI-Träger, welche einer besonders intensiven Hörrehabilitation bedürfen. Die stark erhöhten Konzentrationsänderungen des Hämoglobins geben Hinweise auf die erhöhte Höranstrengung, während die weniger klar umgrenzte Lokalisierung der Aktivierungsmuster als Folge der cross-modalen Reorganisation gesehen werden kann. Folgestudien werden zeigen, inwieweit sich dieses Datenmuster wird replizieren lassen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die fNIRS geeignet ist, um Evidenzen für kortikale Restrukturierungen und Höranstrengung zu liefern. Sie können ein Anhaltspunkt für weitere fNIRS-Studien mit Kindern und Erwachsenen mit einem CI bilden. Zunächst ist eine Replikation der Studie mit leicht modifiziertem Experimentaldesign geplant.