Verarbeitung binauraler Informationen im Cortex von kongenital gehörlosen Tieren
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projekts sollte die Sensitivität des primären auditorischen Cortex auf binaurale Informationen bei angeborener Gehörlosigkeit untersucht werden. In den durchgeführten Experimenten wurde das Feld A1 von hörkompetenten und gehörlosen Tieren mittels Oberflächenpotentialen karthographiert und danach an Gebieten mit maximalen Antworten, Einzel- und Mehrzellaktivität bei unterschiedlichen interauralen Zeit- und Intensitätsdifferenzen von elektrischen Reizen in den Feldern A1 und PAF abgeleitet. Die Elektroden (zwei Mehrfachelektroden vom Typ „Michigan“) wurden dabei im maximal erregten Bereich des Feldes A1 unbewegt gelassen, im Feld PAF wurden bis zu 20 unterschiedliche Positionen mit der Michigan Multielektrode abgeleitet. Zusätzlich wurden visuelle und auditorische Stimuli randomisiert präsentiert und Doppelableitungen in den Feldern DZ (sekundär aufditorisch) und PMLS (visuell) durchgeführt. Die Elektrode wurde dabei mit DiI oder DiO beschichtet. Nach dem Experiment wurden die Tiere transkranial perfundiert und das Gehirn histologisch aufgearbeitet. Unsere bisherigen Untersuchungen konnten zeigen, dass die Sensitivität für binaurale Eigenschaften auch bei kongenitaler Gehörlosigkeit im primären auditorischen Cortex rudimentär erhalten bleibt. Die cortikale Repräsentation von jedem Ohren ändert sich in der Zeit und verursacht dynamische Zeitortskarten, deren Eigenschaften durch Gehörlosigkeit betroffen sind. Auch die Repräsentation der binauralen Eigenschaften im Feld A1 ist stark modifiziert. Letztendlich konnten wir einen Verlust der kortikalen Spezifizität für das contralaterale Ohr bei Gehörlosigkeit nachweisen. Die beschriebenen Defizite liegen hauptsächlich in den Eigenschaften, die direkt von cortikalen Zellen generiert werden und nicht von subkortikaler Verarbeitung „vererbt“ werden: die Parameter der IZD-Zeitfunktionen bleiben erhalten, verändert waren lediglich die cortikalen Antworteigenschaften: die Anzahl der binaural stimulierbaren Neurone, die cortikale Mikrodynamik und die aurale Repräsentation - alles Eigenschaften, die zu einem signifikanten Umfang von der cortikalen Verarbeitung determiniert werden. Die cortikale binaurale Verarbeitung bleibt zumindest rudimentär erhalten: einzelne Zellen im Cortex zeigten bemerkenswerte Änderungen der Feuerrate bei sich ändernder interauraler Zeitdifferenz. Aus diesen Daten kann geschlossen werden, dass durch Fehlen der Hörerfahrung spezifisch die thalamocortikalen Schaltkreise betroffen sind. Zusätzlich zeigen unsere Arbeiten, dass die cortikale Repräsentation des auditorischen Raumes sich nur mit Hörerfahrung etablieren kann.
Publications
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