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Einleitung: Obwohl das elektrische Hören mit einem Cochlea Implantat (CI) unnatürlich und limitiert ist, lernen CI-Patienten Geräusche und Sprache zu erkennen. Es zeigt sich jedoch eine große Variabilität im Versorgungsergebnis. Die genauen Faktoren, die zu dieser Variabilität beitragen, sind noch nicht vollständig identifiziert. Die aktuelle Studie untersucht die zugrunde liegenden Mechanismen der Sprachverarbeitung in CI-Patienten mittels eines multimodalen Ansatzes.

Methoden: Während der Durchführung einer Satzaufgabe werden korrespondierende Daten mittels Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT) und Elektroenzephalographie (EEG) erhoben. 16 post-lingual ertaubte CI-Patienten (59.8 ± 12 Jahre; 9 w) mit mindestens 1 Jahr CI-Erfahrung haben bislang an der Studie mit zwei separaten Messterminen teilgenommen. Am ersten Messtermin führen die Patienten eine Satzaufgabe durch, bei der unilateral präsentierte Sätze per Tastendruck als semantisch korrekt oder inkorrekt klassifiziert werden müssen. Während der Aufgabe wird ein EEG mit 96 Kanälen aufgenommen. Zwei Minuten nach Start der Aufgabe werden intravenös 740 MBq 99mTc-HMPAO injiziert, so dass die kortikale Aktivität während der Aufgabe, 1.5. Stunden nach der Injektion mittels SPECT abgebildet werden kann ("Sprach-Bedingung"). Am zweiten Messtermin wird ein weiterer SPECT-Scan nach Injektion in Ruhe (keine Stimulation; abgedunkelter, ruhiger Raum) durchgeführt ("Ruhe-Bedingung"). CI-Gruppen mit gutem und schlechtem Sprachverständnis (Mediansplit; GÖSA) werden gegenübergestellt. Zusätzlich werden eine Sprachaudiometrie und kognitive Tests durchgeführt.

Ergebnisse: Die SPECT-Daten zeigen eine bilaterale Aktivierung des auditorischen Kortex während der Satzaufgabe. Eine negativere N400 (EEG), die die Erkennung einer semantischen Verletzung anzeigt, ist mit einer stärkeren Aktivierung linksseitiger temporaler Areale verbunden (Brodmann-Areal (BA) 20). Ein besseres Arbeitsgedächntis ist assoziiert mit stärkerer Aktivität im Broca-Areal, dem prämotorischen Kortex, sowie in auditorischen und linksseitig frontalen Arealen (BA8). Schlechtere CI-Performer zeigen eine stärkere Aktivierung des Broca-Areals, linksseitig parietaler (BA40/2), frontaler (BA8), und präfrontaler Areale (BA9/46), sowie des linksseiteigen prämotorischen Kortex. Gute CI-Performer hingegen zeigen eine stärkere Aktivierung in auditorischen, temporalen (BA20/38) und visuellen Arealen.

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der kombinierten SPECT/EEG Messungen im Kontext einer Sprachverarbeitungsaufgabe zeigen demzufolge die Rekrutierung eines temporo-frontalen Netzwerks, wobei gute und schlechte CI-Performer unterschiedliche kortikale Aktivierungsmuster zeigen. Zudem weisen die Ergebnisse auf einen Zusammenhang zwischen SPECT/EEG-Daten einerseits und Sprachverstehen und kognitiven Fähigkeiten andererseits. Die Implikationen dieser Ergebnisse werden diskutiert.