A2 Schallempfindungsschwerhörigkeit: Cochlea- und Nervenschäden

Thema

Der Schall, der durch das ovale Fenster in die Cochlea gelangt, versetzt die Cochleaflüssigkeit in Schwingung, wodurch die Basilarmembran vibriert. Diese Struktur reagiert nicht gleichmäßig: Jeder Punkt ist für bestimmte Frequenzen empfindlicher. Hohe Töne erzeugen ihre maximale Schwingung nahe der Basis der Cochlea, nahe dem ovalen Fenster, während tiefe Töne dies eher am gegenüberliegenden Ende tun. Auf der Basilarmembran befinden sich die Haarzellen, die diese Schwingung in das Signal umwandeln, das schließlich an das Gehirn weitergeleitet wird.

Die äußeren Haarzellen dienen primär der mechanischen Verstärkung. Bei leisen Tönen verstärken sie die Schwingung der Basilarmembran im Bereich der entsprechenden Frequenz, während sie diese Verstärkung bei lauten Tönen verringern. Diese Kompression ermöglicht es, ein sehr breites Spektrum an Schallintensitäten durch ein viel engeres Spektrum an Schwingungsamplituden darzustellen. Gehen die äußeren Haarzellen verloren oder stellen sie ihre Funktion ein, nimmt die Kompression ab: Leise Töne erhalten nicht mehr die notwendige Verstärkung, die Hörschwelle steigt, und der Dynamikbereich verengt sich, da laute Töne eine ähnliche Intensität beibehalten, während leise Töne nicht mehr wahrgenommen werden.

Die inneren Haarzellen haben eine andere Funktion: Sie wandeln die Schwingung der Basilarmembran direkt in elektrische Signale um, die über ihre Synapsen den Hörnerv erreichen. Die Genauigkeit dieser Signalübertragung hängt von der Anzahl funktionsfähiger innerer Haarzellen und dem Erhalt ihrer Nervenverbindungen ab. Gehen diese Zellen oder ihre Synapsen verloren, erhalten weniger Fasern eine adäquate Repräsentation des Schalls, und das übertragene Signal gibt die ursprüngliche Schwingung nicht mehr originalgetreu wieder, was zu Verzerrungen führt. Ihr Verlust erhöht zudem die Hörschwelle, da selbst eine von den äußeren Haarzellen korrekt verstärkte Schwingung möglicherweise nicht in ein wahrnehmbares Nervensignal umgewandelt wird.

Die erhöhte Hörschwelle, der verringerte Dynamikbereich und die Verzerrungen sind daher zusammenhängende Folgen einer Degeneration der Cochlea. Die Hörschwelle hängt sowohl von der Verstärkung und Kompression durch die äußeren Haarzellen als auch von der Signalübertragung durch die inneren Haarzellen ab. Sie steigt daher, wenn einer der beiden Mechanismen ausfällt, und noch stärker, wenn beide gleichzeitig ausfallen. Der Dynamikbereich hängt primär von den äußeren Haarzellen ab: Mit abnehmender Kompressionsfähigkeit verringert sich die Spanne zwischen kaum hörbaren und unangenehm lauten Tönen. Verzerrungen hängen insbesondere von den inneren Haarzellen und der Genauigkeit ab, mit der sie Schwingungen in Nervenimpulse umwandeln.

Presbyakusis ist eine häufige Form dieser Verschlechterung und beginnt hauptsächlich an der Basis der Cochlea, einem auf hohe Töne spezialisierten Bereich. Mit zunehmendem Alter gehen in diesem Bereich zuerst die äußeren Haarzellen verloren, wodurch sich zunächst die Hörschwelle erhöht und der Dynamikbereich für hohe Frequenzen abnimmt. Schreitet die Verschlechterung fort und betrifft auch die inneren Haarzellen in derselben Region, nehmen die Verzerrungen ebenfalls zu.

Da die Schädigung in der Cochlea und ihrer Verbindung zum Hörnerv lokalisiert ist, besteht die Korrektur nicht einfach darin, die zum Ohr gelangende Energie zu erhöhen, wie es bei einer Schallleitungsschwerhörigkeit der Fall ist. Ein Hörgerät verstärkt den Schall, bevor er die Cochlea erreicht, und kann wirksam sein, solange noch genügend äußere und innere Haarzellen das Signal verarbeiten können. Es beseitigt jedoch nicht die durch die fehlerhafte Wandlung verursachten Verzerrungen.

Bei stärkeren Haarzellschäden umgeht ein Cochlea-Implantat diese geschädigten Strukturen und stimuliert den Hörnerv direkt mit elektrischen Signalen, die aus dem aufgenommenen Schall erzeugt werden. So kann es Informationen übertragen, selbst wenn die äußeren und inneren Haarzellen einen Großteil ihrer Funktion verloren haben. Sowohl die Verstärkung durch Hörgeräte als auch die Stimulation durch Cochlea-Implantate zielen darauf ab, Schall in ein Signal umzuwandeln, das der Hörnerv mit einer möglichst normalen Hörschwelle, einem möglichst normalen Dynamikbereich und einer möglichst normalen Wiedergabetreue weiterleiten kann.

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