Laute Geräusche verändern, wie das Gehirn Sprache verarbeitet

Eine neue Studie zeigt zum ersten Mal, dass eine längere Exposition gegenüber lautem Lärm verändert, wie das Gehirn Sprache verarbeitet, was darauf hindeutet, dass der Schaden, der durch diese Exposition verursacht wird, nicht auf körperliche Veränderungen im Ohr selbst beschränkt ist.

Laut dem Nationalen Institut für Taubheit und andere Kommunikationsstörungen (NIDCD), die Organisation, die die Studie finanziert, verlängert Exposition gegenüber Lärm von 85 Dezibel und höher erhöht das Risiko für Menschen mit Hörverlust.

Und es ist ein ernüchternder Gedanke, dass viele Geräte, die Kinder heute benutzen, Geräuschpegel haben, die viel höher sind als diese Schwelle - zum Beispiel gibt ein MP3-Player an seiner lautesten Einstellung einen Ton mit 105 Dezibel aus, was 100 Mal intensiver als 85 Dezibel ist.

Wiederholtes Aussetzen gegenüber lauten Geräuschen schädigt die tonaufnehmenden Haarzellen im Ohr

Wiederholtes Aussetzen von extrem lautem Lärm verursacht schließlich permanente Schäden an den Haarzellen im Ohr, die als Schallempfänger wirken - sie wandeln Schallenergie in elektrische Signale um, die zum Gehirn wandern.

Wenn die Haarzellen beschädigt sind, wachsen sie nicht mehr zurück, was zu einem Lärm-induzierten Hörverlust (NIHL) führt, ein Zustand, der etwa 15% der Amerikaner im Alter zwischen 20 und 69 Jahren betrifft.

Jetzt zum ersten Mal, Neurowissenschaftler an der Universität von Texas (UT) in Dallas, in der Zeitschrift zu schreiben Ohr und Gehörbeschreiben, wie sie nach dem Studium der lärminduzierten Schwerhörigkeit bei Ratten herausgefunden haben, dass sie auch die Erkennung von Sprachlauten durch das Gehirn beeinflusst.

Co-Autor Dr. Michael Kilgard, Margaret Fonde Jonsson Professor an der School of Behavioral and Brain Sciences an der UT Dallas, sagt:

"Da wir Maschinen und elektronische Geräte leistungsstärker gemacht haben, ist das Potenzial, dauerhafte Schäden zu verursachen, enorm gewachsen. Selbst die kleineren MP3-Player erreichen innerhalb weniger Minuten eine Lautstärke, die sehr schädlich für das Ohr ist."

Bis zu dieser Studie war nicht klar, wie sich NIHL auf die Fähigkeit des Gehirns auswirken könnte, auf Sprache zu reagieren.

Schwerhörigkeit führte zu Veränderungen im auditorischen Kortex des Gehirns

Für ihre Untersuchung exponierten Dr. Kilgard und Kollegen zwei Gruppen von Ratten für eine Stunde moderaten oder intensiven Lärmpegeln. Eine Gruppe war bei 115 Dezibel hochfrequentem Lärm ausgesetzt - dies führte zu einem moderaten Hörverlust. Die andere Gruppe entwickelte einen starken Hörverlust, nachdem sie bei 124 Dezibel einem niederfrequenten Geräusch ausgesetzt war.

Einen Monat nach dieser Exposition stellte das Team fest, dass beide Arten von Hörverlust davon betroffen waren, wie die Schaltkreise im auditorischen Kortex auf Sprachlaute reagierten. Dieser Teil des Gehirns, einer der Hauptbereiche, der den Klang verarbeitet, ist auf einer Skala organisiert, ähnlich wie ein Klavier, wobei die Gehirnzellen an einem Ende auf niederfrequenten Schall reagieren, während sie am anderen Ende hochfrequenten Schall verarbeiten.

Das Team fand heraus, dass weniger als ein Drittel der auditorischen Kortex-Stellen, die sie untersuchten, auf die Stimulation bei Ratten reagierten, die einen starken Hörverlust entwickelten. Und an den Stellen, die darauf reagierten, reagierten die Gehirnzellen langsamer und die Geräusche mussten lauter und in engeren Frequenzbereichen eine Reaktion auslösen.

Auch waren die Ratten mit schwerem Hörverlust weniger in der Lage, verschiedene Sprachlaute in einer Verhaltensaufgabe zu unterscheiden, die sie erfolgreich abgeschlossen hatten, bevor sie einen schweren Hörverlust erlitten.

In der Gruppe der Ratten, die einen moderaten Hörverlust entwickelten, sah das Team nicht das gleiche Ausmaß an Veränderungen im Hörkortex wie bei denjenigen, deren Hören schwer beeinträchtigt war, aber sie fanden, dass ein größerer Bereich des auditorischen Kortex darauf reagierte niederfrequente Töne und auf hochfrequente Töne reagierende Gehirnzellen benötigten eine intensivere Stimulation und reagierten langsamer als bei Tieren mit normalem Gehör.

Trotz dieser körperlichen Veränderungen waren die Ratten mit mäßigem Hörverlust in der Lage, die Aufgabe der Sprachdiskriminierung so gut zu erfüllen, wie sie es vor einem Hörschaden hatten.

Dr. Kilgard sagt, die Studie zeigt:

"Obwohl das Ohr für das Hören wichtig ist, ist es nur der erste Schritt vieler Verarbeitungsschritte, die für eine Unterhaltung notwendig sind. Wir beginnen zu verstehen, dass Hörschäden das Gehirn verändern und die Verarbeitung von Sprache erschweren, besonders in lauten Umgebungen."

Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute kürzlich erfuhr, wie Ingenieure an der Universität von Texas in Austin an Hörgeräten der nächsten Generation arbeiten, die die Fähigkeit einer Fliege, den Ton zu lokalisieren, emulieren, so dass die Geräte dem Träger helfen, Gespräche deutlicher von Hintergrundgeräuschen zu unterscheiden.

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