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Vergleich der Stimulationsschwellen optischer und akustischer Stimulation hinsichtlich der Frequenzlokalisation im inferioren Colliculus (IC) im Tiermodell
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Veröffentlicht: | 14. April 2014 |
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Einleitung: Optische Stimulation der Cochlea wird als alternative Anregungsform zu mechanischer und elektrischer Stimulation diskutiert und konnte anhand von tiermodellbasierten Studien belegt werden. Offen bleibt die Frage nach dem zugrundeliegenden Mechanismus und der cochleotopen Auflösung dieser neuen Anregungsform.
Methoden: Im Meerschweinchenmodell erfolgte nach Feststellen der räumlichen Frequenzspezifität durch Erstellen der Tuningkurven die optische Stimulation mit 1860 nm (IR) und einer Pulsdauer von 100 µs via Cochleostomie über eine 200 µm Glasfaser. Die Ableitungen (local field potentials, multi unit activity) erfolgten aus dem kontralateralen inferiorem Colliculus.
Ergebnisse: Trotz der optischen Stimulation basaler Abschnitte der Basilarmembran, bildet sich ein nicht cochleotopes, mittel bis tieffrequentes Spektrum analog zur Clickstimulation im IC ab, wobei kürzere Latenzen gemessen wurden. Die Schwelle liegt bei 4 µJ Pulsenergie. Kurze Onsetphase sowie Form und Länge des fortgesetzten Signals lassen Rückschlüsse zum laservibrometrisch gemessenen Schwingungsmuster der Basilarmembran vorausgegangener Laserstimulationsstudien zu.
Schlussfolgerungen: Die fehlende cochleotope Abbildung bei optischer Stimulation mit dieser Wellenlänge, bei welcher eine nahezu vollständige Absorbtion der eingebracheten Energie im wässrigem Medium stattfindet , und die Korrelation von Schwingungsmuster der Basilarmembran und abgeleitetem Signal im IC legen einen optoakustischen Anregungsmechanismus mit Ausbreitung über die gesamte Cochlea nahe. Gezielte Studien zu Möglichkeiten der Frequenzmodulation sind geplant.
Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.