Entschlüsselung der Höranstrengung bei altersbedingtem Hörverlust unter Einsatz von multimodaler Neuro-Bildgebung und gleichzeitiger Pupillometrie

• Antragstellerin: Dr. Stephanie Rosemann
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508927989

Altersbedingter Hörverlust – eine Form des bilateralen sensorineuralen Hörverlusts der hohen Frequenzen – zählt zu den häufigsten Erkrankungen bei älteren Menschen. Diese Hörbeeinträchtigung ist durch besondere Schwierigkeiten beim Sprachverstehen und damit einer erhöhten Höranstrengung gekennzeichnet. Höranstrengung bezeichnet dabei die mentale Anstrengung die unter schwierigen Hörbedingungen aufgewendet wird, um die kognitive Kontrolle zu steigern und den Prozess des Sprachverstehens zu erleichtern, wie z.B. eine Erhöhung der Aufmerksamkeit oder anderer kognitiver Resourcen. Als Folge der erhöhten Höranstrengung können sich verfügbare Resourcen für andere kognitive Vorgänge verringern. Studien unter Verwendung funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) haben in Situationen mit größerer Höranstrengung eine Erhöhung neuronaler Aktivität in mehreren frontalen Gehirnarealen gezeigt. Zusätzlich wird Schwerhörigkeit mit Veränderungen neuronaler Aktivität und Konnektivität in auditorischen, frontalen und parietalen Arealen in Zusammenhang gebracht. Zudem ist altersbedingter Hörverlust mit verringerten Neurotransmitter-Konzentrationen (Glutamat und Gamma-Aminobuttersäure (GABA)) im auditorischen Kortex assoziiert, deren Auswirkungen auf neuronale Aktivität und Konnektivität bisher nicht erforscht wurden. Ergänzend konnten andere Studien als sensitives und zuverlässiges psychophysikalisches Maß für Höranstrengung die Größe der Pupillenerweiterung etablieren. Jedoch sind diese Ergebnisse bei altersbedingtem Hörverlust widersprüchlich. Das erste Ziel des beantragten Projektes ist es zum ersten Mal simultanes fMRT und Pupillometrie anzuwendem, um den Zusammenhang von neuronaler Aktivität und Pupillenerweiterung unter verschiedenen Hörbedingungen (50% und 80% Sprachverständlichkeit) in älteren Probanden mit und ohne Hörbeeinträchtigungen zu untersuchen. Ergebnisse dieser Studie sind besonders relevant um den aktuellen Wissensstand über die neuronalen Veränderungen der erhöhten Höranstrengung bei Schwerhörigkeit zu erweitern und können ebenfalls die Bestimmung der klinischen Relevanz des Pupillendurchmessers als ein objektives Mass für Höranstrengung fördern. Letzteres kann wiederum eine wesentliche Rolle für die Optimierung der Hörgeräteanpassung spielen. Das zweite Ziel des Projektes befasst sich mit der Untersuchung von Veränderungen der Glutamat- und GABA-Konzentrationen im auditorischen Kortex und deren Zusammenhang mit neuronaler Aktivität und funktioneller Konnektivität unter den verschiedenen Hörbedingungen in der fMRT Aufgabe. Eine verringerte Glutamat- und GABA-Konzentration im auditorischen Kortex kann auf eine funktionsgestörte Neurotransmission im auditorischen System hindeuten, die für eine potentielle Behandlung von Schwerhörigkeit essentiell sein könnte. Darüber hinaus könnte eine Wiederherstellung des Neurotransmitter-Gleichgewichts im auditorischen Kortex neuronale Prozesse unter verschiedenen Hörbedingungen positiv beeinflussen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen