3.2 Teilprojekt II: Einfluss kontralateraler akustischer Stimulation auf DPOAE
3.2.4 CAS-Effekte bei niedrigen Stimulationspegeln – DPOAE-Wachstums-
Durch Messung von sogenannten DPOAE-Wachstumsfunktionen wurden an sechs Ver-suchspersonen die Effekte kontralateraler akustischer Stimulation auf DPOAE, die durch niedrige Stimuluspegel evoziert waren, bestimmt. Hierzu wurden die Primärtonpegel (l1= 0,4×l2+ 39) systematisch erhöht und die zugehörigen f2-f1-Pegel gemessen; bei ein-zelnen Probanden konnte gleichzeitig auch die DPOAE der Frequenz 2f1-f2 analysiert werden.
Das Verzerrungsprodukt der Frequenz f2-f1 war meist erst ab mittleren bis hohen l2-Pegeln gegenüber dem Hintergrundrauschen messbar. Die unter Kontrollbedingungen in Ruhe gemessenen Wachstumsfunktionen für f2-f1 und 2f1-f2, die den Anstieg der DPOAE-Pegel in Abhängigkeit desl2-Pegels beschreiben, hatten einen typisch nichtlinea-ren Verlauf und zeigten keine auffälligen Einbrüche (vgl. Abb. 3.12).
Einfluss von kontralateralem Breitband-Rauschen unterschiedlicher Pegel auf DPOAE-Wachstumsfunktionen
In der ersten Versuchsreihe zum Einfluss von CAS auf DPOAE-Wachstumsfunktionen be-stand der CAS-Stimulus aus Breitband-Rauschen. CAS hatte in der überwiegenden Anzahl der Experimente einen supprimierenden Effekt auf die f2-f1-Pegel, besonders deutlich im Bereich niedriger Primärtonpegel; bei einer Versuchsperson waren allerdings auch Pegeler-höhungen zu beobachten. Abbildung 3.12 A und C zeigen die f2-f1-Wachstumsfunktionen zweier Versuchspersonen, die mit und ohne CAS aufgenommen wurden, wobei drei un-terschiedliche BBN-Pegel getestet wurden. Die größten Effekte wurden durch hohe CAS-Pegel erzielt. Bei Versuchsperson II-S7 konnte gleichzeitig auch die 2f1-f2-DPOAE ge-messen werden, die allerdings fast gar nicht beeinflusst war, auch nicht durch hohe CAS-Pegel (siehe Abb. 3.12 B).
3.2 Teilprojekt II: Einfluss kontralateraler akustischer Stimulation auf DPOAE beim Menschen
Abbildung 3.12: Einfluss kontralateraler Stimulation mit Breitband-Rauschen auf DPOAE-Wachstumsfunktionen beim Menschen. A, C: Beispiele von f2-f1-Wachstumsfunktionen zwei-er Vzwei-ersuchspzwei-ersonen (A: II-S7, B: II-S1) mit und ohne kontralatzwei-erale akustische Stimulation mit Breitband-Rauschen unterschiedlichen Pegels (von oben nach unten: 40, 50, 60 dB SPL). Es sind jeweils die Mittelwerte (±SEM) aus drei Wiederholungen aufgetragen. Die Stimuluspegel der Pri-märtöne wurden nach dem Pegelscheren-Paradigma angepasst (l1 = 0,4×l2+ 39)). Dünne, gerade Linien zeigen den mittleren Hintergrundrauschpegel für die Messungen ohne (durchgehend) und mit (gestrichelt) CAS an.B:Bei Versuchsperson II-S7 konnte gleichzeitig auch die 2f1-f2-DPOAE ana-lysiert werden. In dieser Darstellung entsprechen die Kontroll-Werte dem Mittelwert aus allen Mes-sungen ohne CAS (n=9).D:Mittlere CAS-induziertef2-f1Schwellenwert-Verschiebung, ermittelt aus den Differenzen derl2-Pegel, die notwendig waren, um eine f2-f1-DPOAE von−5 dB SPL zu evozieren, mit und ohne CAS (MW± SEM, 6 Versuchspersonen, je 3 Wiederholungen). Stern-chen markieren signifikante Abweichungen zu Null (Wilcoxon Rangsummen-Test, *p <0,05,
**p<0,01).
3 Ergebnisse
In jeder Wachstumsfunktion wurde der Schwellenwert bestimmt, definiert alsl2-Pegel, der notwendig war, um eine f2-f1-DPOAE von −5 dB SPL zu evozieren. Die f2-f1 -Schwellenwerte (unter Kontrollbedingungen) waren bei den einzelnen Versuchspersonen sehr unterschiedlich und variierten zwischen 17,6 und 66,3 dB SPL. Auch innerhalb einer Versuchsperson schwankten die DPOAE-Pegel über die Zeit. Um den CAS-Effekt über alle Versuchspersonen gemittelt und unabhängig von langsamen Veränderungen über die Zeit erfassen zu können, wurde in jeder Wachstumsfunktion, die mit CAS aufgenommen wur-de, die Schwellenwert-Veränderung in Relation zur Kontrolle berechnet. Abbildung 3.12 D stellt die mittleren, durch CAS induzierten Veränderungen des Schwellenwertes dar, bei de-nen eine deutliche, auch in den Einzelbeispielen erkennbare Abhängigkeit der Effektstärke vom CAS-Pegel vorliegt. BBN-Pegel von 50 und 60 dB SPL induzierten signifikante Ver-änderungen im f2-f1-Schwellenwert. Die induzierte Schwellenverschiebung betrug beim höchsten angewendeten CAS-Pegel (60 dB SPL) im Mittel 5,9 dB, was bedeutet, dass die Primärtonpegel bei gleichzeitiger kontralateraler akustischer Stimulation 5,9 dB höher sein mussten als in Ruhe, um die selbe cochleäre Antwort (DPOAE) hervorzurufen. Im Einzel-nen betrugen die CAS-induzierten Schwellenwertverschiebungen bis zu 15,5 dB.
Einfluss von kontralateralem Schmalband-Rauschen unterschiedlicher Bandbreite und unterschiedlicher Mittelfrequenz auf DPOAE-Wachstumsfunktionen
In der zweiten Versuchsreihe zum Einfluss von CAS auf DPOAE-Wachstumsfunktionen wurde der Einfluss der Bandbreite von kontralateralen Schmalband-Rausch-Stimuli (NBN) untersucht. Der Gesamtpegel der NBN-Stimuli betrug in allen Bedingungen 60 dB SPL.
Auch NBN rief eine sichtbare Pegelerniedrigung der f2-f1-DPOAE hervor. Der CAS-induzierte supprimierende Effekt nahm mit zunehmender Bandbreite zu, wie in Abbil-dung 3.13 anhand der bei einer Versuchsperson gemessenen Wachstumsfunktionen und in den gemittelten NBN-induzierten Schwellenwert-Veränderungen dargestellt ist. Im Ein-zelbeipiel von II-S7 ist gut zu erkennen, dass der supprimierende Effekt der CAS auf den f2-f1-Pegel am stärksten bei niedrigen Primärtonpegeln ausgeprägt ist und zu hohen l2 -Pegeln hin abnimmt. Signifikante Veränderungen der Schwellenwerte wurden ab einer NBN-Bandbreite von zwei Oktaven nachgewiesen.
In der dritten Versuchsreihe wurden zur kontralateralen akustischen Stimulation NBN-Stimuli einer Bandbreite von einer Oktave mit Pegeln von 70 dB SPL verwendet, die sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Lage in Relation zur f2-Frequenz von 5000 Hz in ihrem Frequenzgehalt unterschieden. Bei einigen Versuchspersonen gab es zwischen den ver-schiedenen NBN-Bedingungen klare Unterschiede im CAS-Effekt auf die f2-f1-DPOAE.
So hatten beispielsweise bei Versuchsperson II-S8 Rauschbänder, die um oder unterhalb
3.2 Teilprojekt II: Einfluss kontralateraler akustischer Stimulation auf DPOAE beim Menschen
f2-f1-Pegel[dBSPL]
l2-Pegel [dB SPL] NBN Bandbreite [Oktaven]
f2-f1Schwellenwert- Veränderung[dB]
Abbildung 3.13:Einfluss kontralateraler Stimulation mit Schmalband-Rauschen unterschiedlicher Bandbreite auf DPOAE-Wachstumsfunktionen.A:Beispiel (II-S7) fürf2-f1-Wachstumsfunktionen mit und ohne kontralateraler akustischer Stimulation mit NBN einer Bandbreite von 0,25 bis 3 Okta-ven, zentriert umf2= 5 kHz (NBN-Pegel = 60 dB SPL). Es sind jeweils die Mittelwerte (±SEM) aus drei Wiederholungen angegeben. Dünne, gerade Linien zeigen den mittleren Hintergrundrausch-pegel für die Messungen ohne (durchgehend) und mit (gestrichelt) CAS an. B: Mittlere CAS-induzierte f2-f1-Schwellenwert-Verschiebung, ermittelt aus der Differenz derl2-Pegel, die notwen-dig waren, um einef2-f1-DPOAE von−5 dB SPL zu evozieren, mit und ohne CAS (MW±SEM, 6 Versuchspersonen, je 3 Wiederholungen). Sternchen markieren signifikante Abweichungen zu Null (Wilcoxon Rangsummen-Test, **p<0,01, ***p<0,001).
der f2-Frequenz zentriert waren, einen viel größeren supprimierenden Effekt auf den f2-f1-Pegel als hochfrequente NBN (siehe Abbildung 3.14 A). Dieser Zusammenhang zeigt sich auch in den gemittelten Daten (siehe Abbildung 3.14 B) zur NBN-induzierten Schwellenwert-Verschiebung; signifikante Effekte wurden nur durch die Rauschbänder um f,≤ f und¿ f hervorgerufen; die hochfrequenten Rauschbänder≥ f undÀ f indu-zierten keine signifikanten Veränderungen, obwohl der Gesamtpegel in allen Bedingungen gleich war.
3 Ergebnisse
Abbildung 3.14: Einfluss kontralateraler NBN-Stimulation unterschiedlicher Bandbreite auf DPOAE-Wachstumsfunktionen. A: Beispiel (II-S8) für f2-f1-Wachstumsfunktionen mit und oh-ne kontralateraler akustischer Stimulation mit Schmalband-Rauschen (NBN) eioh-ner Bandbreite von einer Oktave in unterschiedlicher Zentrierung in Relation zur f2-Frequenz: zentriert um die f2 -Frequenz (um f), direkt oberhalb der f2-Frequenz (≥ f), direkt unterhalb der f2-Frequenz (≤ f), zentriert um die Frequenz eine Oktave oberhalb (À f) oder unterhalb (¿ f) der f2-Frequenz.
Es sind jeweils die Mittelwerte (±SEM) aus drei Wiederholungen angegeben.B: Mittlere CAS-induzierte f2-f1-Schwellenwert-Verschiebung, ermittelt aus der Differenz derl2-Pegel, die notwen-dig waren, um eine f2-f1-DPOAE von−5 dB SPL zu evozieren, mit und ohne CAS (MW±SEM, 6 Versuchspersonen, je 3 Wiederholungen). Sternchen markieren signifikante Abweichungen zu Null (Wilcoxon Rangsummen-Test, **p<0,01, ***p<0,001).
3.3 Teilprojekt III: Einfluss von CAS auf DPOAE bei der Wüstenrennmaus