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Verarbeitung interauraler Zeitdifferenzen bei Normalhörenden und Cochlea-Implantat-Trägern mit FSP- und HDCIS-Kodierungsstrategie

Processing of interaural time differences in normal-hearing subjects and cochlear implant users with FSP and HDCIS coding strategy

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Zusammenfassung

Hintergrund

Richtungshören ist essenziell für soziale Interaktionen und die Ortung von Gefahrenquellen und stellt für bilateral versorgte Cochlea-Implantat(CI)-Träger noch immer eine Herausforderung dar. In dieser Studie wurde der Einfluss der Feinstruktur-Signalkodierung (FSP) auf die Lokalisationsleistung untersucht. Zudem wurde die Diskriminationsleistung zwischen verschiedenen interauralen Zeitdifferenzen (ITD) objektiv bestimmt und verglichen.

Material und Methoden

Fünfzehn normalhörende Probanden und fünf CI-Träger wurden in die Studie eingeschlossen. In einer objektiven elektrophysiologischen (EEG) Messung der „mismatch negativity“ (MMN) wurde die Diskriminationsfähigkeit für interaurale Zeitdifferenzen untersucht und mit psychoakustischen Messungen verglichen.

Ergebnisse

Bei Normalhörenden betrug die ITD-Unterscheidungsschwelle 83–117 µs. Die Lokalisationsfähigkeit im freien Schallfeld war unter der Auflösungsgrenze. Die elektrophysiologische Messung zeigte eine signifikante MMN. Lediglich 40 % der CI-Träger konnten die psychoakustische Aufgabe bewältigen. Mit Unterscheidungsschwellen zwischen 1100 µs und 2100 µs und Lokalisationsfehlern von mehr als 30° verdeutlichen die Ergebnisse die Defizite der CI-Träger. Die Resultate der EEG-Messung zeigten artefaktüberlagerte Antworten.

Schlussfolgerung

In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die objektive Messung der ITD-Diskrimination bei Normalhörenden mittels MMN möglich ist. Die Annahme, mit der Übertragung der Feinstruktur könne eine Verbesserung im Richtungshören erzielt werden, konnte mit den Daten dieser Studie nicht bestätigt werden.

Abstract

Background

Sound localization is necessary for social interaction and remains challenging for bilateral cochlear implant (CI) users. This study investigated the influence of fine structure processing (FSP) coding strategies on temporal accuracy and source localization. The ability to discriminate between different interaural time differences (ITD) was measured objectively and compared.

Materials and methods

Fifteen normal-hearing subjects and five CI users participated in this study. Electrophysiological recording of mismatch negativity (MMN) and psychoacoustic tests with headphones and loudspeakers were conducted to measure and compare the discrimination of ITDs.

Results

In normal-hearing subjects the discrimination threshold for ITD was 83–117 µs. Localization ability in a free sound field was below the limit of resolution. A significant MMN was measured. CI users showed a mean angle detection error of more than 30° and a discrimination threshold between 1100 and 2100 µs. Due to artifacts, no clear MMN component could be recorded.

Conclusion

This study shows that MMN can be used as an objective measure of ITD discrimination in normal-hearing participants. An indication that improvements in directional hearing can be achieved with the transfer of fine structure could not be provided by this study.

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Authors and Affiliations

  1. Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale), Universitätsmedizin Halle (Saale), Ernst-Grube-Str. 40, 06120, Halle (Saale), Deutschland

    N. Heidekrüger, T. Rahne & L. Wagner

Authors
  1. N. Heidekrüger
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  2. T. Rahne
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  3. L. Wagner
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Interessenkonflikt

N. Heidekrüger, T. Rahne und L. Wagner geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Alle beschriebenen Untersuchungen am Menschen wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethik-Kommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Probanden liegt eine Einverständniserklärung vor.

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Heidekrüger, N., Rahne, T. & Wagner, L. Verarbeitung interauraler Zeitdifferenzen bei Normalhörenden und Cochlea-Implantat-Trägern mit FSP- und HDCIS-Kodierungsstrategie. HNO 67, 855–862 (2019). https://doi.org/10.1007/s00106-019-0699-2

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