Neuroplastizität nach auditorischem Training

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17/Okt/2020

Viele wissenschaftliche Untersuchungen liefern Hinweise, dass das computerbasierte auditorische Training, wie beispielsweise die Koj-Gehötherapie, zu positiven Veränderungen im Sprachverständnis und der Sprachverarbeitung führt.

Es wurden bereits zahlreiche Studien veröffentlicht, die Veränderungen der Gehirnaktivität nach kognitiven Hörtrainings demonstrierten (Anderson, White-Schwoch, Parbery-Clark, & Kraus, 2013b; Filippini, Befi-Lopes, & Schochat, 2012; Gil & Iorio, 2010; Tremblay et al., 2009). Das bedeutet, dass auditorisches Training nicht nur auf Verhaltensebene wirkt, sondern Gehirnstrukturen auch dauerhaft verändert. Dieser Effekt wurde bereits in 2017 in einer mithilfe einer Kernspintomographie durchgeführten Studie mit gesunden älteren Erwachsenen im Alter von 64 bis 77 Jahren gezeigt (Kim, Chey, & Lee, 2017). Die Fähigkeit der Nervenzellen oder der ganzen Hirnareale, sich zwecks Optimierung laufender Prozesse nutzungsabhängig in ihrer Anatomie und Funktion zu verändern, nennt man Neuroplastizität.

Dr. Kupferberg erläutert in diesem 5 Minuten Video das spannende Thema der Neuroplastizität des menschlichen Gehirns.

Kognitives Training rekrutiert neue Gehirnregionen und macht das Gehirn effizienter

Die Probanden der Studie haben 8 Wochen lang 1 Stunde am Tag und an 3 Tagen pro Woche trainiert. Auf der Verhaltensebene zeigte das Training im Vergleich zur passiven Kontrollgruppe (diese Gruppe bekam kein Training) signifikante Verbesserungen in Verarbeitungsgeschwindigkeit (Schnelligkeit) und exekutiven Funktionen – das heißt, in der Fähigkeit, Handlungsimpulse zu kontrollieren, Probleme zu lösen und Entscheidungen zu finden. Interessanterweise korrelierten die Trainingseffekte auch mit den beobachteten Hirnaktivierungen. Die kognitiven Tests wurden in beiden Gruppen vor und nach der Trainingszeit durchgeführt, zusammen mit Messungen der aufgabenbezogenen neuronalen Aktivierungen mittels Kernspintomographie. Im Vergleich zur Kontrollgruppe rekrutierten die Probanden der Trainingsgruppe zusätzliche Regionen im rechten frontalen und parietalen Kortex sowie die linke Insula. Diese Regionen spielen bei der kognitiven Kontrolle eine wichtige Rolle. Die Studie zeigt, dass kognitives Training zu einer Aktivierung bestimmter Hirnbereiche führen kann, die zusätzliche Ressourcen für kognitive Leistungen bereitstellen. 

Das Gehirn bietet das wahrscheinlich grösste Potenzial zur Reaktivierung der Hörverarbeitung. Genau an diesem Punkt setzt die medizinische KOJ®Gehörtherapie an, bei der Hirnverarbeitung.

Eine ältere Kernspintomographiestudie hat Verbesserungen der Aufmerksamkeit nach einem am Smartphone durchgeführten auditorischen Silbentraining demonstriert (Bless, Westerhausen, Kompus, Gudmundsen, & Hugdahl, 2014). Die Testpersonen in der Trainingsgruppe führten die Trainingsaufgabe 3 Wochen lang zweimal täglich (morgens und abends) auf einem iPad aus. Auch in dieser Studie erhielten die Testpersonen in der Kontrollgruppe kein Training, wurden aber im gleichen Zeitintervall wie die Trainingsgruppe getestet. Die Ergebnisse zeigten eine Leistungssteigerung nach dem Training. Diese Leistungssteigerung korrelierte mit einer Reduktion der Aktivierung in Hirnregionen, die mit selektiver auditorischer Verarbeitung (linker posteriorer temporaler Gyrus) und exekutiven Funktionen (rechter inferiorer frontaler Gyrus) assoziiert sind. Das weist auf eine effizientere Verarbeitung in aufgabenbezogenen neuronalen Netzwerken nach dem Training hin. 

Kognitives Training führt zur besseren Signalübertragung zwischen den Zellen

Eine dritte Studie berichtete von einem erhöhten Blutfluss und einer größeren funktionalen Konnektivität (gleichzeitige Aktivierung von weiter auseinander liegenden Gehirnbereichen und Default Mode Network, dem Ruhezustandsnetzwerk (eine Gruppe von Gehirnregionen, die beim Nichtstun aktiv werden)) nach einem Denk- und Strategietraining (Chapman et al., 2015). Als Grund für diese Veränderungen im Gehirn vermuten die Autoren unter anderem einen Zuwachs der Anzahl von Neurotransmitter-Rezeptoren als Folge häufiger Aktivierungen. Auf diese Weise sind die Nervenzellen darauf vorbereitet, auf zukünftige Reize ähnlicher Art auch im Ruhezustand „besser“ zu reagieren. Weiterhin nehmen die Autoren der Studie an, dass die Protein- und Lipidsynthese in den Nervenzellen ebenfalls angetrieben wird, was zur Bildung oder Stärkung neuer Synapsen dienen kann. Weil diese Vorgänge Energie brauchen, steigt die Durchblutung. 

Fazit

Dr. A. Kupferberg, Neurobiologin, Wissenschaftliche Leitung KHRC

Ein Gehörtraining ist in der Lage, die neuropsychologischen Defizite zu mindern, die kognitiver Verlangsamung uns Sprachverständnisproblemen zugrunde liegen. Auditorisches Training wie die Koj-Gehörtherapie verbessert nicht nur die kognitiven Fähigkeiten, sondern kann das Gehirn dauerhaft verändern. Wir gehen davon aus, dass aufgrund der Plastizität des Gehirns die Koj-Gehörtherapie wesentliche Hirnnetzwerke stärkt und entwickelt und zugrunde liegende kognitive Prozesse in Gang setzt, indem das Gehirn gut definierten Lernaufgaben aussetzt wird. Aus diesem Grund ist es enorm wichtig, bereits bei den ersten Anzeichen der kognitiven Verlangsamung, die sich auch in Schwerhörigkeit äußern kann, das Gehirn wieder zu aktivieren und herauszufordern – am besten mithilfe eines kontrollierten und individuell angepassten kognitiven Trainings wie der Koj-Gehörtherapie.

Machen Sie Ihr Gehör wieder fit

Unsere Gesundheit sollte unser höchstes Gut sein und die geistige Fitness ist vielleicht der wichtigste Teil, an dem Sie selbst aktiv sein können. Selbst eine beginnende Hörminderung erhöht das Demenzrisiko erheblich, daher ist es nie zu früh aktiv zu werden; Melden Sie sich zu Ihrem Gehörtraining an.


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17/Okt/2020

Ein spannender Beitrag vom Deutschen Ärzteblatt.

Bonn – Einen Mechanismus, der die gestörte Erinnerung bei einer Alzheimer-Erkrankung mitverursachen könnte, beschreiben Wissenschaftler um Martin Fuhrmann vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Danach stören Nervenzellen im Gehirn, die für neue Erfahrungen zuständig sind, die Signale von Zellen, die Erinnerungen enthalten und legen eigene Signale darüber.

Die Arbeit ist im Fachjournal Nature Neuroscience erschienen (DOI: 10.1038/s41593-020-0652-4).

Die Wissenschaftler konzentrierten sich bei ihrer Arbeit auf den Hippocampus. Dieser für die Erinnerungen essenzielle Bereich des Gehirns ist bei einer Alzheimer-Demenz sehr früh betroffen. Bislang nahm man an, dass die Zellnetzwerke in bestimmten Hippocam­pus-Arealen bei Alzheimer nicht in geeigneter Weise aktiviert werden können, weil sie krankheitsbedingt geschädigt sind und die Erinnerung somit für immer verloren ist. Nach Studien am Mausmodell kommen die DZNE-Wissenschaftler aber zu anderen Schlussfolgerungen.

Dazu erkundeten gesunde Mäuse und solche mit krankhaften Hirnveränderungen, die in ähnlicher Form bei Alzheimer auftreten, eine unbekannte Umgebung. Mit Hilfe einer besonderen Messtechnik – der 2-Photonen-in-vivo-Mikroskopie – konnten die Forscher dabei die Aktivität einzelner Nervenzellen des Hippocampus erfassen.

Wenn die verschiedenen Mäuse ein paar Tage später wieder derselben Umgebung ausgesetzt waren, verhielten sie sich unterschiedlich: Die gesunden Mäuse erkannten die Umgebung wieder, die Mäuse mit Alzheimer-ähnlichen Hirnschädigungen jedoch nicht.

„Bei den Mäusen mit Alzheimer-ähnlichen Krankheitsbild waren beim zweiten Besuch nicht nur Zellnetzwerke aktiv, die Erinnerungen beinhalteten, sondern auch Netzwerke, in denen keine Erinnerungen gespeichert waren und die eine neue Erfahrung verarbeiteten. Dadurch kam es zu einer Überlagerung, also zu Störsignalen“, erläutert die Erstautorin der Arbeit, Stefanie Poll.

In einem weiteren Versuchsschritt veränderten die Wissenschaftler die Nervenzellen gezielt: „Wir konnten die Nervenzellen, die neue Erfahrungen verarbeiteten, gezielt an- und ausschalten, also ihre Aktivität steuern“, erläutert Fuhrmann. Bei den erkrankten Mäusen haben die Forscher diese Zellnetzwerke ausgeschaltet und bei den gesunden Mäusen haben wir sie angeschaltet.“

Auf diese Weise war es möglich, das Störfeuer im Gehirn zu beseitigen beziehungsweise gezielt auszulösen. Dies zeigte sich im Verhalten. „Die Mäuse mit Alzheimer-ähnlichem Krankheitsbild konnten die Versuchsumgebung nun wiederkennen. Ihr Gedächtnis kam zurück. Die gesunden Mäuse hingegen konnten sich jetzt nicht mehr erinnern“, berichtet Poll.

Die Wissenschaftler vermuten hier einen bislang unbekannten Prozess im Gehirn, der zu Gedächtnisstörungen bei Alzheimer beiträgt – was weitreichende Konsequenzen hätte: „Theoretisch könnte das für Therapien der Zukunft bedeuten, dass Alzheimer-Betroffene und Menschen mit Amnesie womöglich ihr Gedächtnis zurückbekämen, indem man bei ihnen mit Hilfe noch zu etablierender Methoden die Aktivität bestimmter Netzwerke von Nervenzellen dämpft.

Andererseits wäre es vielleicht möglich, dass man bei Menschen mit posttraumatischen Belastungsstörungen die Aktivität dieser Netzwerke verstärkt und dadurch belastende Erinnerungen überschreibt“, erläutert Fuhrmann.

Der Wissenschaftler betont aber, dass die Arbeiten hierzu noch am Anfang stehen und es sich zum Beispiel erst zeigen müsse, ob sich die Erkenntnisse aus den Mausstudien auf den Menschen übertragen lassen. © hil/aerzteblatt.de


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17/Okt/2020

Die Ernährung ist für die Gesundheit von grundlegender Bedeutung, aber die Beziehung zwischen Nahrung und dem Gehör ist nicht sofort offensichtlich. In mehreren Studien wurde gezeigt, dass man sein Gehör verbessern kann, wenn man nur einige wenige Nahrungsmittel zu der täglichen Ernährung hinzufügt und damit  Nährstoffe ergänzt, die einem aufgrund bestimmter Essensgewohnheiten fehlen. Einige Lebensmittel können auch als eine wichtige Quelle von Antioxidantien dienen, welche vor Zellschäden durch oxidativen Stress schützen. Viele Obst- und Gemüsesorten enthalten wichtige antioxidative Vitamine und Mineralien, die unser Körper nicht selbst herstellen kann. Die wichtigsten von ihnen sind unten aufgeführt.

Dr. Kupferberg fasst das spannende Thema in einem kurzen Video für Sie zusammen.

Kalium, Zink und Magnesium

Kalium – ein Mineral, das in Bananen, Kartoffeln und schwarzen Bohnen vorkommt – spielt eine große Rolle bei der Funktionsweise des Innenohrs und bei der Umwandlung von Geräuschen in Signale, die das Gehirn interpretieren kann. Die Ergebnisse einer neuen Studie deuten darauf hin, dass eine hohe Kaliumaufnahme mit einer geringeren Prävalenz bzgl. Hörverlust verbunden ist (Jung et al. 2019).

Zink stärkt das körpereigene Immunsystem und ist zusätzlich für das Zellwachstum und die Wundheilung verantwortlich. So hilft Zink, Keime abzuwehren, die Erkältungen und sogar lästige Ohrinfektionen verursachen. Einige Studien legen nahe, dass es auch bei der Behandlung von Tinnitus wirksam ist (Yang et al. 2011). Zink hat jedoch Wechselwirkungen mit Antibiotika und Diuretika, daher sollte man vor der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln einen Arzt aufsuchen. Zu den zinkreichen Nahrungsmitteln gehören Rindfleisch, Schweinefleisch und Hühnerfleisch, Cashewnüsse, Mandeln, Erdnüsse, Bohnen, Erbsenspalten, Linsen, Austern und dunkle Schokolade. 

Untersuchungen am University of Michigan Hearing Research Institute haben gezeigt, dass Menschen, die mit Magnesium (zusammen mit den Vitaminen A, C und E) vorbehandelt wurden, vor lärmbedingtem Hörverlust besser geschützt waren (Le Prell, Hughes, and Miller 2007). Die Wissenschaftler glauben, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass Magnesium die Auswirkungen freier Radikale, die bei lauten Geräuschen freigesetzt werden, bekämpft – fast wie eine Schutzbarriere für die empfindlichen Haarzellen im Innenohr. Außerdem führt ein Mangel an Magnesium im Innenohr dazu, dass die Blutgefäße schrumpfen und die Zellen nicht genügend Sauerstoff bekommen. Zu den magnesiumreichen Lebensmitteln gehören Obst und Gemüse wie Bananen, Artischocken, Kartoffeln, Spinat, Tomaten und Brokkoli. 

Folsäure

Folsäure verlangsamt nachweislich auch die Entwicklung von Hörverlust. Der Blutfluss wird durch die Aminosäure Homocystein eingeschränkt, welche beim Eiweissabbau entsteht und die Arteriosklerose begünstigt. Folsäure hilft dabei, Homocystein zu beseitigen und den Blutfluss zu regulieren. Laut Dr. Jane Durga vom Nestlé-Forschungszentrum in Lausanne, Schweiz, ist Folsäure äußerst wichtig, da das Innenohr auf einen regelmäßigen Blutfluss angewiesen ist.

Eine Studie hat zum Beispiel gezeigt, dass die Ergänzung der Ernährung älterer Männer mit Folsäure dazu beiträgt, das Risiko eines Hörverlustes zu senken (Durga et al. 2007). Zu den Lebensmitteln mit hohem Folsäuregehalt gehören unter anderem Spinat, Brokkoli und Spargel.

Fazit

DIE DARM-HIRN-CONNECTION von Prof. Dr. Gregor Hasler und Co-Autorin Dr. Alexandra Kupferberg

Als Co-Autorin des Buchs „Darm-Hirn-Connection“, das in 2019 herauskam, habe ich mich mit dem Thema Ernährung intensiv beschäftigt und weiß, wie wichtig es ist, den Gesundheitszustand eines Menschen aus verschiedenen Blickwinkeln und Perspektiven zu betrachten.

Die Ernährung ist für jeden Aspekt der Gesundheit von entscheidender Bedeutung, und das gilt auch für das Gehör. Wenn Sie sich nicht mehr sicher sind, ob Sie noch gut hören bzw. in Lärm gut verstehen könnten, sollten Sie Experten zurate ziehen. Bei uns im KOJ-Institut für Gehörtherapie können Sie jederzeit einen Gehörtest machen lassen und eine Beratung wegen eines Hörtrainings einholen, bei dem nicht nur Ihr Gehör, sondern auch Ihre Aufmerksamkeit und Gedächtnis trainiert werden. 

Neu ist auch, dass die KOJ-Gehörtherapie immer mehr Anhänger findet; Was 2013 mit einem kleinen Team in Zürich begonnen hat, wird nun inzwischen in über 70 speziell geschulten und zertifizierten Fachzentren in der Schweiz, Liechtenstein und in Deutschland angeboten. Mehr Info auf: www.koj.training

© Dr. Kupferberg, 08-2020, KHRC

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Referenzen

Durga, Jane, Petra Verhoef, Lucien J. C. Anteunis, Evert Schouten, and Frans J. Kok. 2007. “Effects of Folic Acid Supplementation on Hearing in Older Adults: A Randomized, Controlled Trial.” Annals of Internal Medicine 146(1):1–9.

Jung, Da Jung, Jae Young Lee, Kyu Hyang Cho, Kyu-Yup Lee, Jun Young Do, and Seok Hui Kang. 2019. “Association between a High-Potassium Diet and Hearing Thresholds in the Korean Adult Population.” Scientific Reports 9(1):1–11.

Le Prell, Colleen, Larry Hughes, and Josef Miller. 2007. “Free Radical Scavengers Vitamins A, C, and E plus Magnesium Reduce Noise Trauma.” Free Radical Biology & Medicine 42:1454–63.

Yang, Chao-Hui, Ming-Tse Ko, Jyh-Ping Peng, and Chung-Feng Hwang. 2011. “Zinc in the Treatment of Idiopathic Sudden Sensorineural Hearing Loss.” The Laryngoscope 121:617–21.

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17/Okt/2020

Beitrag vom Deutschen Ärzteblatt.

Hamilton – Eine gesunde Ernährung kann das Risiko kognitiver Einschränkungen und demenzieller Erkrankungen im Alter verringern. Das berichten Wissenschaftler um Andrew Smyth von der McMaster University im kanadischen Hamilton. Für ihre in der Zeitschrift Neurology erschienenen Studie (doi:10.1212/WNL.0000000000001638 1526-632X) haben sie die Daten von zwei großen Untersuchungen zur Wirkung blutdrucksenkender Medikamente neu ausgewertet.

Die 27.860 Teilnehmer der Studie aus 40 Ländern waren mindestens 55 Jahre alt, sie litten an Herzerkrankungen oder hatten ein hohes Risiko für die Zuckerkrankheit. Gemessen wurde die geistige Leistung anhand des Mini- Mental-Status-Test (MMST), einem Standardtest zur Diagnose von Demenz und Alzheimer.

Das Ergebnis: Die Studienteilnehmer, die sich am gesündesten ernährten, hatten ein um 24 Prozent geringeres Risiko für geistigen Abbau im Vergleich zu denen, die sich besonders ungesund ernährten. Als „gesund“ galt dabei eine Diät mit viel Obst, Gemüse, Nüssen oder Eiweiß aus Soja sowie bei tierischen Nahrungsmitteln die Formel „mehr Fisch als Fleisch“ – im Gegensatz zum Konsum von zum Beispiel viel frittiertem Essen oder Alkohol.

„Die Ergebnisse legen nahe, dass gesunde Essgewohnheiten nicht nur das Herz-Kreis­lauf-Risiko sondern auch das Risiko für kognitive Störungen, insbesondere bezüglich Aufmerksamkeits- und Kontrollfunktionen, aber auch von Gedächtnisstörungen, senken könnten“, kommentiert Agnes Flöel von der Deutschen Gesellschaft für Neurologie die Studienergebnisse. Flöel ist Leiterin der Arbeitsgruppe kognitive Neurologie an der Klinik für Neurologie der Charité in Berlin.

Flöel hält es allerdings auch für möglich, dass die errechnete Risikoreduktion nicht allein auf das gesunde Essen zurückgeht, sondern auch die Folge einer verminderten Kalorienzufuhr sein könnte. Die Forscherin selbst hat die positiven Auswirkungen solch einer kalorischen Restriktion bereits vor einigen Jahren am Universitätsklinikum Münster nachgewiesen.

In der aktuellen Studie hatten die Forscher zwar mit statistischen Methoden mögliche Auswirkungen des Rauchens, des Körpergewichts und von sportlichen Aktivitäten herausgerechnet. Der unterschiedliche Energiegehalt der Nahrung wurde aber nicht berücksichtigt. Außerdem kann die Studie nicht beantworten, welche Inhaltsstoffe der „gesunden Lebensmittel“ letztlich für die positiven Effekte verantwortlich waren.

Mögliche Substanzen sind hier Omega-3-Fettsäuren, B-Vitamine und Nährstoffe, die eine Kalorienrestriktion imitieren, mit positiven Auswirkungen auf den Glukose- Stoffwechsel. Hierzu gehört zum Beispiel das in Weintrauben vorkommende Resveratrol oder die für Selbstreinigungsprozesse der Zelle wichtigen Polyamine, die unter anderem in Weizenkeimlingen oder Sojabohnen enthalten sind.

„Auch wenn viele Details noch nicht geklärt sind, so scheint doch sicher, dass es mehrere Möglichkeiten gibt, dem geistigen Abbau aus eigener Kraft entgegen zu wirken. Eine gesunde und maßvolle Ernährung und regelmäßige Bewegung gehören zu den präventiven und wirkungsvollen Maßnahmen, die jeder heute schon umsetzen kann“, so Flöel. © hil/aerzteblatt.de

Weiterführendes: Abstract edr Studie in Neurology, Arbeitsgruppe kognitive Neurologie an der Klinik für Neurologie der Charité

Unser Tipp: Lesen Sie “Die Darm-Hirn-Connection” von Prof. Dr. Gregor Hasler


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17/Okt/2020

Beitrag vom Deutschen Ärzteblatt.

Alberta – Moderates aerobes Training kann bei älteren Erwachsenen bereits nach 6 Monaten die Hirnleistung verbessern. Das berichten Wissenschaftler um Marc Poulin von der Cumming School of Medicine an der University of Calgary in Alberta in der Fachzeitschrift Neurology (DOI: 10.1212/WNL.0000000000009478). „Selbst wenn Sie spät im Leben mit einem Trainingsprogramm beginnen, kann der Nutzen für Ihr Gehirn immens sein“, sagte Poulin.

An der Studie nahmen 206 Erwachsene teil. Sie hatten ein Durchschnittsalter von 66 Jahren und keine Vorgeschichte von Herz- oder Gedächtnisproblemen. Die Teilnehmer absolvierten zu Beginn der Studie Denk- und Gedächtnistests sowie einen Ultraschall zur Messung des Blutflusses im Gehirn. Nach 3 Monaten wurden die körperlichen Tests wiederholt, und am Ende der 6 Monate erfolgten erneut Denk- und Gedächtnistests.

Die Probanden nahmen an einem beaufsichtigten aeroben Trainingsprogramm teil, das an 3 Tagen in der Woche stattfand. Sie steigerten ihr Training von durchschnittlich 20 Minuten pro Tag auf durchschnittlich mindestens 40 Minuten. Darüber hinaus wurden die Teilnehmer gebeten, einmal pro Woche selbstständig zu trainieren.

Die Forscher fanden heraus, dass sich die Teilnehmer nach 6 Monaten Training bei Tests der exekutiven Funktion, zu denen auch die geistige Flexibilität und die Selbstkorrektur gehören, um 5,7 % verbesserten. Die Sprechfertigkeit stieg um 2,4 %.

Außerdem bestimmten die Wissenschaftler den Blutfluss zum Gehirn. Dieser stieg von durchschnittlich 51,3 Zentimetern pro Sekunde (cm/sec) auf durchschnittlich 52,7 cm/sec, was einem Anstieg von 2,8 % entspricht.

„Unsere Studie zeigte, dass nach 6 Monaten kräftiger Bewegung Blut in Hirnregionen gepumpt werden kann, die speziell Ihre verbalen Fähigkeiten sowie Ihr Gedächtnis und Ihre geistige Schärfe verbessern“, schließt Poulin aus seinen Ergebnissen.

Eine Einschränkung der Studie bestand laut den Forschern darin, dass die Personen, die die Übung machten, nicht mit einer ähnlichen Gruppe von Personen verglichen wurden, die nicht trainierten, so dass die Ergebnisse möglicherweise auf andere Faktoren zurückzuführen waren. © hil/aerzteblatt.de

Weiterführendes: Abstract der Studie in Neurology, Marc Poulin


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17/Okt/2020

Beitrag vom Deutschen Ärzteblatt.

Magdeburg/Bonn – Im Alter lässt die Fähigkeit zur räumlichen Orientierung tendenziell nach. Grund dafür ist offenbar, dass ältere Menschen die Geschwindigkeit, mit der sie sich fortbewegen, schlechter wahrnehmen.

Das berichten Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) im Fachmagazin Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-020-15805-9)

Das menschliche Gehirn nutzt ein weites Spektrum an Sinneseindrücken zur Positions­bestimmung. Ein wesentlicher Teil der dafür nötigen Informationsverarbeitung geschieht im „entorhinalen Cortex“. In diesem in beiden Gehirnhälften vorhandenen Areal liegen besondere Nervenzellen, die ein geistiges Abbild der physikalischen Umgebung erzeugen.

„Das menschliche Navigationssystem funktioniert recht gut, ist aber nicht fehlerfrei. Bekanntermaßen gibt es Menschen mit gutem Orientierungsvermögen und solche, die sich damit schwerer tun. Außerdem beobachtet man, dass diese Fähigkeit für gewöhn­lich mit dem Alter nachlässt“, erklärt Thomas Wolbers, Forschungsgruppenleiter am DZNE, Standort Magdeburg.

Die Forscher um Wolbers entwarfen gemeinsam mit Wissenschaftlern des US-ameri­kanischen Massachusetts Institute of Technology und der University of Texas in Austin ein komplexes Setting: Insgesamt rund 60 kognitiv unauffällige junge und ältere Erwachsene, die mit „Virtual Reality“-Brillen ausgestattet wurden, mussten sich unabhängig voneinander innerhalb einer digital erzeugten Umgebung fortbewegen und orientieren. Gleichzeitig bewegten sich die Versuchspersonen auch physisch entlang gewundener Wegstrecken.

Unterstützt wurden sie dabei von einer Begleitperson, welche den jeweiligen Probanden an die Hand nahm. Reale Fortbewegung führte dabei unmittelbar zu Bewegungen im virtuellen Raum.

Während des Experiments wurden die Teilnehmenden mehrfach aufgefordert, die Entfernung zum Startpunkt des zurückgelegten Weges abzuschätzen und sich in dessen Richtung zu drehen. Die virtuelle Umgebung bot für eine Orientierung nur wenige optische Anhaltspunkte, weshalb sich die Testpersonen im Wesentlichen auf andere Eindrücke verlassen mussten.

„Wir haben uns angeschaut, wie genau die Probanden ihre Lage im Raum beurteilen konnten und damit die sogenannte Pfadintegration getestet – also die Fähigkeit zur Positionsbestimmung aufgrund des Körpergefühls und der Wahrnehmung der eigenen Bewegung. Die Pfadintegration gilt als zentrale Funktion der räumlichen Orientierung“, so Wolbers.

Die gewonnenen Daten werteten die Forscher mittels einer mathematischen Model­lierung aus. „Damit konnten wir die Beiträge verschiedener Störfaktoren entflechten und nachvollziehen, was die Positionsbestimmung am stärksten verfälscht und was nur geringen Einfluss hat“, so Wolbers.

Dabei zeigte sich zum Beispiel, dass Gedächtnisfehler für die Orientierung praktisch keine Rolle spielten. „Um die Lage im Raum zu bestimmen, während man sich fortbewegt, muss man seine Position gedanklich ständig aktualisieren. Dazu ist es nötig, sich daran zu erinnern, wo man sich kurz zuvor aufgehalten hat. Unsere Analyse fand hier nur minimale Fehler“, berichtet Wolbers.

Die Daten deuteten vielmehr daraufhin, dass „zufällig auftretende Schwankungen in den Geschwindigkeitsinformationen, die beim Gehirn ankommen“, die größte Fehlerquelle für die Orientierung sind. Die Wissenschaftler sprechen hier von „akkumulierendem internen Rauschen“.

Dieses nahm laut den Forschern mit dem Alter zu. Sie gehen daher davon aus, dass dieses Phänomen die Hauptursache für Defizite in der Pfadintegration und wahrschein­lich auch Auslöser altersbedingter Orientierungsprobleme ist. „Wo genau der Ursprung dieses Rauschens liegt und warum es mit dem Alter anwächst, wissen wir aktuell noch nicht“, berichtet Wolbers. © hil/aerzteblatt.de

Weiterführende Links: Deutsches Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Abstract der Studie in Nature Communications 2020

 


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17/Okt/2020

Beitrag erstellt vom Deutschen Ärzteblatt.

Frankfurt – Beide Gehirnhälften des Menschen übernehmen während des Sprechens einen Teil der komplexen Aufgabe, Laute zu formen, die Stimme zu modulieren und das Gesprochene zu überprüfen. Neurowissenschaftler und Phonetiker der Goethe-Universität Frankfurt und des Leibniz-Zentrums für Allgemeine Sprachwissenschaft berichten jetzt, dass die Aufgabenteilung der Hirnhälften anders ist als bislang angenommen. Ihre Arbeit ist im Fachmagazin Nature Communications erschienen (DOI: 10.1038/s41467-020-16743-2).

Laut den Wissenschaftlern ging man bislang davon aus, dass das gesprochene Wort in der linken Hirnhälfte entsteht und von der rechten Gehirnhälfte analysiert wird. Wenn wir beispielsweise Englisch lernen und das „th“ üben, würde die linke Gehirnhälfte das Zusammenspiel von Zunge und Zähnen motorisch steuern, während die rechte überprüft, ob der produzierte Laut so klingt, wie wir ihn formen wollten. In Wirklichkeit scheint aber nicht nur die rechte Gehirnhälfte zu analysieren, wie wir sprechen, sondern auch die linke leistet dazu einen Beitrag.

Die linke und rechte Hirnhälfte arbeiten unterschiedlich an der Verarbeitung von Reizen.

„Während die linke Hirnhälfte bei der Sprachkontrolle zeitliche Aspekte wie Übergänge zwischen Sprachlauten kontrolliert, ist die rechte Gehirnhälfte für das Klangspektrum zuständig. Wenn man zum Beispiel ‚mother‘ sagt, kontrolliert die linke Hirnhälfte bevorzugt die dynamischen Übergänge zum Beispiel zwischen ‚th‘ und den Vokalen, während die rechte Hirnhälfte bevorzugt den Klang der Laute selbst überprüft“, erläutert Christian Kell von der Klinik für Neurologie der Goethe-Universität.

Kells Arbeitsgruppe konnte dies zusammen mit der Phonetikerin Susanne Fuchs aufgrund von Untersuchungen nachweisen, bei denen Probanden sprechen mussten, während ihre Hirnaktivität mittels funktioneller Magnetresonanztomographie aufgezeichnet wurde.

Eine mögliche Erklärung für diese Form der Arbeitsteilung zwischen den beiden Hirnhälften ist laut den Wissenschaftlern, dass die linke Hirnhälfte generell schnelle Abläufe, wie die Übergänge zwischen Sprachlauten, besser analysiert als die rechte. Die rechte Hirnhälfte könnte besser langsamere Abläufe kontrollieren, die zur Analyse des Klangspektrums benötigt werden, so die Wissenschaftler. © hil/aerzteblatt.de


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17/Okt/2020

Zitiert von HNOmedic, den ORL Spezialisten.

Erzeugte Töne gelangen über Schallwellen der Luft in unser Ohr und werden dort nach Weiterleitung durch das Mittelohr im Innenohr in elektrische Signale umgewandelt.

Diese werden dann über den Hörnerven in das Gehirn weitergeleitet. Erst dort geschieht das eigentliche „Hören”.

Das Gehirn verarbeitet die Signale des Hörnerven nicht nur, sondern führt auch eine emotionale Bewertung durch. In die Verarbeitung der Signale fließen also insbesondere Erinnerungen, positive wie negative Erfahrungen und persönliche Interessen mit ein.

Gehör KOJ
Das Gehör ist ein Wunderwerk an kleinsten Strukturen mit grössten Auswirkungen ©KOJ AG 2014

Erst durch diese „zentrale“ Verarbeitung wird dann eine Stimme oder ein Geräusch als angenehm oder unangenehm empfunden. Das Gehirn ist zu erstaunlichen Leistungen fähig: es kann Unwichtiges ausblenden und Wichtiges verstärken. So ist ein Verstehen von Gesprochenem (wichtig) z.B. im Café trotz lauter Hintergrundgeräusche (unwichtig) für Normalhörende in der Regel möglich, Schwerhörige bemerken hier jedoch häufig die ersten Symptome der Erkrankung. Ist eine Stelle dieses Verarbeitungswegs gestört, ist „richtiges“ Hören nicht mehr möglich. In vielen Fällen kann Betroffene „Schwerhörigen“ jedoch geholfen werden.

Hierzu können Sie jederzeit einen Termin auch online vereinbaren.

HNOmedic | kompetent.menschlich.nah


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17/Okt/2020

Zitiert von Ulrike Gebhardt (NZZ).

Schon bei geringer Schallintensität reduzieren im Innenohr bestimmte Sinneszellen ihre Kontaktstellen zum Hörnerv. Wenn sich dieser in der Folge zurückbildet, entsteht eine Schwerhörigkeit, die mit klassischen Hörtests unerkannt bleibt.

Hörschädigung durch zu laute Musik – ein unterschätztes Problem?

Wer morgens im Tram sitzt, wird junge Mitfahrende wohl kaum ohne «Stöpsel» in den Ohren antreffen. Eine ganze Generation trägt mobile Abspielgeräte oder Telefone mit sich herum wie andere Leute das Schuhwerk. Da scheint die Sorge berechtigt, ob und wie die Ohren unter der Schallflut leiden. Beat Hohmann, Akustikexperte der Suva in Luzern, gibt zwar für die Schweiz Entwarnung: Eine Auswertung von Gehörtests an jährlich 1000 Lehrlingen zeige, dass sich in den letzten 12 Jahren das Hörvermögen der Jugendlichen nicht verschlechtert habe. Doch Studien aus anderen Ländern weisen auf durchaus besorgniserregende Entwicklungen hin. In den USA haben bereits 12 bis 15 Prozent der Schulkinder dauerhafte Hördefekte, die auf eine übermässige Geräuschbelastung zurückzuführen sind. Laut Joachim Förster von der deutschen Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft muss davon ausgegangen werden, dass ohne weitere Präventionsmassnahmen ein Drittel der Jugendlichen im Alter von 50 Jahren ein Hörgerät brauchen wird

Unterschiedliche Haarzellen

Nach neusten Forschungsarbeiten sind die Schäden am Ohr durch Lärm ausserdem vielschichtiger, als man bisher angenommen hat. Zusätzlich zu den schon bekannten Verlusten der äusseren Haarsinneszellen im Innenohr kann es bereits durch niedrige Schallpegel zu Funktionsstörungen der inneren Haarzellen kommen. Als Folge davon verliert der Hörnerv schleichend an Substanz. Dieser Verlust könne das Risiko stark erhöhen, im fortgeschrittenen Alter schwerhörig zu werden oder einen Tinnitus zu bekommen, sagt Marlies Knipper vom Hearing Research Centre in Tübingen.

Die inneren Haarsinneszellen, die im Mittelpunkt dieser neu entdeckten Hörschäden stehen, fanden bisher wenig Beachtung. Dabei geben sie den Hörreiz an das Gehirn weiter, der zuvor von den äusseren Haarzellen verstärkt wurde. Unter übermässiger Schalleinwirkung bilden sich die Kontaktstellen (Synapsen) dieser inneren Sinneszellen mit den Nervenzellen des Hörnervs jedoch dauerhaft zurück. Das entdeckte Charles Liberman von der Harvard University in Boston erstmals vor drei Jahren im Experiment an Mäusen. Auch Knippers Team in Tübingen beobachtete dieses Phänomen bei Tieren – selbst bei Schallintensitäten, bei denen die äusseren Haarzellen noch keinen Schaden nehmen.

Überträgt man die Ergebnisse auf den Menschen, könnte die derzeitige Zunahme von Patienten mit Tinnitus und solchen, die überempfindlich auf Schall reagieren, neben Stress und anderen Faktoren ihre Ursache auch in der Rückbildung des Hörnervs haben. Möglicherweise reagieren die beteiligten Hirnregionen auf den Rückgang der «Meldungen» aus dem Ohr (durch den Verlust an Nervenfasern) mit einer erhöhten Ansprechbarkeit. Im ungünstigsten Fall feuern dann die Synapsen, obwohl gar kein Hörreiz vorhanden ist: Ein Phantomgeräusch wird wahrgenommen (Tinnitus), oder die betroffene Person reagiert stärker als normal auf ein im Grunde leises Signal (Hyperakusis).

Neue Hörtests

Die KOJ-Institute haben sich der Messtechnik verschrieben. Beispielsweise zeigen eigens entwickelte Phonem-Tests die Sprachwahrnehmung unter Alltagsbelastung auf.

Der Rückgang der Kontaktstellen zwischen dem Hörnerv und dem Ohr könnte noch andere Folgen haben, weil das Gehirn die empfangenen Signale schlechter verarbeiten kann. Das wirkt sich besonders negativ in einer schwierigen Hörumgebung aus, etwa wenn es gilt, eine Stimme inmitten lauter Hintergrundgeräusche zu verstehen. Mit den Hörtests, die heute routinemässig verwendet werden, lassen sich nur Schallschäden am Ohr aufdecken, die die äusseren Haarsinneszellen betreffen. Diagnostische Verfahren, mit denen die Rückbildung des Hörnervs frühzeitig entdeckt werden kann, gibt es nicht. Das Team von Knipper arbeitet an der Entwicklung solcher Methoden. Denn es ist wichtig, die Veränderungen rechtzeitig aufzuspüren, da die Schäden nicht rückgängig zu machen sind. Haarsinneszellen sind ein kostbares Gut. Jeder Mensch wird mit etwa 3500 inneren und 12 000 äusseren Haarzellen geboren. Ihren Namen verdanken die empfindlichen Sensoren ihren langen, haarähnlichen Fortsätzen, die sehr empfindlich auf Lärm reagieren. Bei Knallgeräuschen etwa können sie so stark in Schwingung versetzt werden, dass sie auseinanderreissen und später regelrecht in sich zusammenfallen und nicht mehr funktionieren. Ist der Schaden zu gross, stirbt die Haarzelle ab. Kommen auf diese Weise immer mehr äussere Haarsinneszellen abhanden, steigt die Hörschwelle zunächst vor allem bei höheren Frequenzen (Tonhöhen) an, und der Betroffene hört schlechter. Dies bedeutet einen endgültigen Verlust, denn das menschliche Ohr kann – im Gegensatz zu Vögeln oder Fischen – als Ersatz keine neuen Haarzellen hervorbringen. Zwar berichteten Forscher von der Harvard University Anfang Jahr im Fachmagazin «Neuron» über eine gelungene Neubildung von Haarzellen bei Mäusen, die mit einem Enzym-Hemmer behandelt worden waren. Diese Substanz blockiert einen Signalweg in den Zellen, die die Haarzellen des Innenohrs umgeben, und bewirkt, dass sich diese zu Haarzellen umwandeln

Angepasste Prävention

Ob sich diese Behandlung auch beim Menschen anwenden lässt, ist allerdings noch unklar. Denn bei den Mäusen löste der Hemmstoff starke Nebenwirkungen aus. Zwar sollte diese Art von Forschung weiter vorangetrieben werden, sagt Knipper. Aber mindestens ebenso wichtig sei es, neue Präventionsstrategien zu entwickeln. Während vor Jahren der Fokus auf der Arbeitswelt lag, wo inzwischen meist effektive Regulierungen greifen, gibt es solche Vorschriften im Freizeitbereich noch kaum.

Welche Folgen Hörschäden haben können, sind sich junge Menschen häufig nicht bewusst. So seien Hörschäden – und keinesfalls Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems oder des Bewegungsapparates – die Hauptursache dafür, dass sich Menschen wegen der mangelhaften Kommunikationsfähigkeit zurückzögen und mit zunehmendem Alter immobil würden, sagt Knipper.

Im Sinne des Ohrenschutzes und des Wissens darum, dass das Ohr «nichts vergisst», sollte man sich daher überlegen, bei der Nutzung des Laubbläsers, Rasenmähers oder Föhns schalldämpfende Ohrstöpsel zu tragen. Die Lautstärke, bei der Hörschäden durch Verluste der äusseren Haarzellen auftreten können, liegt bei 85 Dezibel (dB), einem Pegel, den auch manches Küchengerät erreicht. Sinnvoll könnte es auch sein, dem Enkelkind kein Feuerwehrauto mit lauter Sirene zu schenken und auf die Spielzeugtrompete zu verzichten.

Die grösste Alltagsgefahr lauert nach Ansicht von Hohmann von der Suva bei den MP3-Playern, die laut Euro-Norm bis zu 100 dB erreichen dürfen. Eine eigene Studie zeige, dass 5 bis 10 Prozent der Nutzer ihrem Gehör mehr als die kritische Wochendosis von 85 dB während 40 Stunden zumuteten, so Hohmann. Sinnvoll und technisch machbar sei es, bei Erreichen der maximalen Schalldosis ein Warnsignal auf der Anzeige des Abspielgerätes erscheinen zu lassen. Bis jetzt findet man eine solche Anwendung jedoch in keinem App-Store. Falls Kopfhörer benützt werden, empfiehlt Hohmann, die Einstellung der Lautstärke in ruhiger Umgebung vorzunehmen und selbst wenn die Aussengeräusche anstiegen, nicht lauter zu stellen.

Lesen Sie auch, was die NZZ zum noch zum Hören und KOJ sagt: Artikel 1 (Zum Hören braucht es mehr als gute Ohren), Artikel 2 (Hören muss gelernt sein)


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17/Okt/2020

Ein schöner Betrag über die Hörentwicklung in Säuglingsalter.

Können Babys schon im Bauch hören?

Jung und Alt – vor einem Hörverlust ist keine Alterskategorie geschützt.

Bereits im Mutterleib, etwa ab der 18. Schwangerschaftswoche, ist das Gehör des Babys so ausgeprägt, dass es Töne wahrnehmen kann. Neugeborene reagieren vor allem auf menschliche Stimmen und erkennen bereits die Stimme der Mutter. Natürlich muss das Gehör noch trainiert werden, damit es ausreifen kann. Babys mögen vertraute Stimmen sehr gerne, weshalb Eltern von Anfang an viel mit dem Baby sprechen, ihm vorsingen oder kleine Geschichten erzählen sollten. Lange Zeit wurde angenommen, dass Neugeborene noch nicht hören können. Da im Mittelohr noch Flüssigkeit besteht und das gesamte Hörsystem unausgereift ist, wurde diese Vermutung lange an Eltern und Ärzte weitergegeben.

Die Hörkraft des Babys testen lassen

Für Neugeborene wird ein Hörscreening angeboten. Diese Untersuchung zeigt frühzeitig Hörprobleme, die oft gut behoben werden können. Doch auch ein gutes Ergebnis sollte Eltern nicht dazu verleiten, nicht mehr auf das Hörvermögen des Babys zu achten: Eine Ohrinfektion oder eine Erkältung können das Hören beim Baby beeinträchtigen.Deshalb sollte immer wieder darauf geachtet werden, ob und wie das Kind auf Geräusche reagiert. Vor allem Musik ist für Babys interessant. Die Spieluhr am Kinderbett ist also nicht nur eine schöne Dekoration, sondern auch sehr nützlich.

Klänge und Töne für das Baby

Mit rund drei Monaten kann das Baby bereits viele Klänge auseinanderhalten und versucht, darauf zu reagieren. Eltern stellen in dieser Zeit fest, dass das Baby versucht zu antworten, wenn es angesprochen wird. Es entwickelt eine Reihe von Lauten, die es bei Bedarf einsetzt. Immer, wenn Eltern in der Entwicklung das Gefühl haben, das Baby hört nicht gut, ist ein kurzer Besuch beim Kinderarzt sinnvoll. Das Neugeborenen-Hörscreening ist bereits der erste Schritt in die richtige Richtung: Da nämlich auch gehörlose Kinder anfangs plappern, merken viele Eltern nicht, dass mit dem Gehör des Kindes etwas nicht stimmt.

So funktioniert das Hörscreening beim Baby

Durch die Technik sieht der Hörtest ein wenig seltsam aus, ist aber für das Baby absolut schmerzfrei. Das Neugeborene bekommt über eine kleine Sonde Töne in das Ohr, die sehr leise sind und das empfindliche Gehör nicht schädigen. Die gemessenen Reaktionen des Innenohrs geben Aufschluss, ob mit Babys Gehör alles in Ordnung ist. Ein nicht so gut ausgefallenes Hörscreening ist übrigens noch kein Grund zur Beunruhigung: Erst eine weitere Untersuchung, die Hirnstammaudiometrie, liefert endgültige Ergebnisse. Hierbei wird mithilfe von Elektroden das Hörvermögen in den Hirnströmen quasi sichtbar gemacht.

So erkennen Eltern, ob sich das Hörvermögen ihres Kindes gut entwickelt

Trotz aller Tests, die das Hörvermögen messen, ist die ständige Beobachtung im Alltag unerlässlich. Ab dem ersten Monat erschrecken Babys bei lauten Geräuschen. Knallende Türen, herabfallende Gegenstände oder ungewohnter Straßenlärm irritieren das Kind. Mit drei Monaten reagiert das Baby aktiv auf Geräusche und ahmt Laute mit rund sechs Monaten nach. Wenn der Säugling in diesem Rahmen auf Töne und Klänge reagiert, ist davon auszugehen, dass mit dem Hörvermögen alles in Ordnung ist. Trotzdem sollten Eltern die schmerzfreien Hörtests, die von den Krankenkassen angeboten werden, unbedingt nutzen.