In dieser Arbeit geht es um den efferenten medial-olivocochleären Effekt (MOC). Dieser Effekt beeinflusst durch ipsi- sowie kontralaterale Anregung die Verstärker-Eigenschaft der äußeren Haarzellen. Es soll untersucht werden, inwiefern der MOC Effekt abhängig vom auslösenden Rausch-Signal Pegel und Bandbreite ist.
Efferente Effekte der Hörbahnen lassen sich durch objektive Messverfahren erfassen. Es sind Effekte, die auftreten, wenn vorher ein bestimmter Stimulus zur Anregung gegeben wurde. Durch die Messung der Effekte lassen sich Informationen über die Beschaffenheit und Organisation der Hörbahn erzielen. Zudem lassen sich efferente Effekte zur Funktionsüberprüfung in der Diagnostik einsetzen. Der elektrisch evozierte Stapedius-Reflex ist hierfür ein gutes Beispiel. Die Funktion der äußeren Haarzellen und somit auch der auf sie wirkende Effekt können über otoakustische Emissionen gemessen werden. Für die Aufzeichnungen des MOC Effektes lassen sich modifizierte DPOAE heranziehen, bei denen das Anregungssignal aus Frequenz-Sweeps in verschiedenen Oktav Breiten besteht. So lässt sich die Frequenz-Auflösung der Messungen erhöhen, während die Messdauer verringert wird. Zur Optimierung der Analyse der Messdaten eignet sich eine Komponententrennung der DPOAE. Hierbei wird die Reflexionskomponente von der Distorsionskomponente getrennt. Dadurch lässt sich untersuchen, ob und in welchem Maße die einzelnen Quellen den Effekt beeinflussen.
Die Messungen fanden an fünf (24-34 Jahre) normal hörenden Probanden statt. Die Ergebnisse zeigen bislang nur geringe Abhängigkeiten des Effektes von dem Pegel und der Bandbreite des Auslösers. Da der Effekt sehr klein und die Messung sehr sensibel für Störungen ist, müssen in Zukunft die Messparameter weiter optimiert werden. Unter anderem könnte in zukünftigen Studien bei den Frequenz-Sweeps der DPOAE mit einer Pegelschere (pegelabhängige Pegelunterschiede zwischen den Primärtönen) gearbeitet werden. Zudem sollte besonders darauf geachtet werden, dass der Sitz der Sonde während und bei hintereinander erfolgenden Messungen möglichst gleich bleibt. Eine weitere Verringerung der Messdauer wäre hier von großem Vorteil.
Inhaltsverzeichnis
1. Grundlagen und Stand der Wissenschaft
1.1. Anatomie und Physiologie
1.1.1. Anatomie der MOC/LOC Bahnen
1.1.2. Input des medialen olivocochleären Systems
1.1.1. Physiologie des MOC-Effektes
1.1.2. Interaktion mit der Cochlea
1.1.3. Schnelle MOC-Effekte
Bei ruhigem Hintergrund
Bei Hintergrundrauschen
1.1.4. Langsame MOC Effekte
1.2. Verschiedene Methoden zur Messung des MOC Effektes
1.2.1. Messung mittels DPOAE
1.2.2. Messung mittels SFOAE
1.2.3. Messung mittels SOAE
1.2.4. Beeinflussung des MOC Effektes durch auslösende Stimuli und MEM
1.3. Stimulationseffekte des olivocochleären Systems
1.3.1. Elektrische Stimulation
1.3.2. Elektrochemische Reaktion der äußeren Haarzellen
1.3.3. Einfluss efferenter Effekte
1.3.4. Messungen von DPOAE Feinstruktur bei kontralateraler Stimulation
1.3.5. Einfluss der Auslöser-Bandbreite auf den MOC Effekt und dessen Antimasking- Funktion
2. Methoden und Geräte
2.1. Messparadigma
2.1.1. Auslöser-Bandbreite und-Pegel
2.1.2. Oktavbreiten der Testsweeps und Pegel L_2
2.1.3. Messaufwand und zeitliche Begrenzung
2.1.4. Quellentrennung der DPOAE
1.1.1. Messsoftware und –Hardware
1.1.1.1. Hardwarekomponenten
1.1.1.2. Kalibrierung
1.1.2. Probanden und Datenerhebung
3. Ergebnisse
1.2. Ergebnisse der DPOAE +CAS Messungen
1.3. Ergebnisse der DCOAE +CAS Messungen
1.4. Berechnung der Komplexen Differenzen
4. Diskussion
4.1. Abhängigkeit des MOC Effektes vom Auslöser- Pegel und –Bandbreite
4.2. Ausblick und zukünftige Untersuchungen
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Frequenzspezifität des medialen olivocochleären (MOC) Effekts im menschlichen Gehör, insbesondere dessen Abhängigkeit von Bandbreite und Pegel bei kontralateraler Stimulation mittels DPOAE-Messungen mit Log-Sweeps.
- Anatomie und Physiologie des MOC-Systems
- Messmethoden otoakustischer Emissionen (DPOAE, SFOAE, SOAE)
- Einfluss von Stimulus-Parametern auf den MOC-Reflex
- Quellentrennung von Distorsions- und Reflexionskomponenten
- Analyse der MOC-Effekt-Abhängigkeiten bei verschiedenen Probanden
Auszug aus dem Buch
1.2.1. Messung mittels DPOAE
Otoakustische Distorsionsprodukte sind Verzerrungen des Schallreizes, die infolge der nichtlinearen Schallverarbeitung des Innenohres entstehen und bei Stimulation mit Sinustönen als diskrete, im Reiz nicht enthaltene Frequenzen im Gehörgang nachgewiesen werden können. Zwei Töne mit nahe beieinander liegenden Frequenzen f1 und f2 rufen Kombinationstöne hervor, welche psychoakustisch wahrgenommen werden können. Diese Kombinationstöne liegen bei den Frequenzen 2f1 - f2, 2f2 - f1, 3f1 - f2 usw. Diese Verzerrungsprodukte ergeben sich neben den harmonischen Ausgangs-Signalen des Systems aus dem quadratischen und kubischen Term des nichtlinearen Übertragungssystems der äußeren Haarzellen. So bilden die beiden Eingangstöne f1 und f2 die Primärtöne, während sich der für die Messung der DPOAE am häufigsten genutzte ausgehende Sekundärton mit der Frequenz 2f1 - f2 als Schallaussendung im Gehörgang messen lässt. Der Sekundärton weist eine niedrigere Frequenz auf, als die Primärtöne.
Die beiden Primärtöne lassen bei der Anregung der Cochlea zwei nahe beieinanderliegende Wanderwellenberge entstehen. Da diese so eng beieinander liegen, entsteht ebenfalls ein Überlappungsbereich. In diesem Überlappungsbereich erfolgt auf Grund der Nichtlinearität eine Schwingungsanregung mit der Frequenz 2f1 - f2. Diese Schwingung setzt sich dann in Richtung Gehörgang über die Perilymphe als Dichtewelle sowie über der Basilarmebran fort, wo sie mit einem Mikrofon gemessen werden kann. Ebenfalls setzt sich eine Schwingung der Frequenz 2f1 - f2 in Richtung Apex fort, um an ihrer charakteristischen Frequenz in der Cochlea ein Maximum auszubilden. Die DPOAE repräsentiert also die Schwingung der äußeren Haarzellen aus dem Überlappungsbereich der beiden Primärtöne. Durch Manipulation der beiden Primärtöne kann der Ort der DPOAE Auslösung in der Cochlea verändert werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Grundlagen und Stand der Wissenschaft: Beschreibt die Anatomie und Physiologie des medialen olivocochleären Systems sowie die Mechanismen des MOC-Effekts und existierende Messmethoden.
2. Methoden und Geräte: Erläutert das experimentelle Messparadigma unter Verwendung von Log-Frequenz-Sweeps und detailliert die eingesetzte Hardware sowie Software.
3. Ergebnisse: Präsentiert die quantitativen Messdaten der DPOAE- und DCOAE-Untersuchungen bei verschiedenen Probanden in Abhängigkeit von Auslöser-Bandbreiten und Pegeln.
4. Diskussion: Interpretiert die erzielten Ergebnisse im Hinblick auf die Abhängigkeit des MOC-Effekts von den Stimulusparametern und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsmöglichkeiten.
Schlüsselwörter
MOC-Reflex, DPOAE, DCOAE, otoakustische Emissionen, mediales olivocochleäres System, Cochlea, äußere Haarzellen, Frequenzspezifität, kontralaterale Stimulation, Quellentrennung, Schalldruck, Audiologie, Hörtechnik, Signalverarbeitung, Pegelabhängigkeit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Masterarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des medialen olivocochleären (MOC) Effekts im menschlichen Gehör und der Frage, wie dieser durch akustische Stimulation beeinflusst werden kann.
Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?
Die zentralen Themen umfassen die Physiologie des olivocochleären Bündels, die Messung mittels otoakustischer Emissionen (OAE) und die Analyse von Interaktionen in der Cochlea bei kontralateraler Stimulation.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es zu untersuchen, inwiefern der MOC-Effekt von der Bandbreite und dem Pegel eines kontralateralen Auslösers abhängt und ob DPOAE-Messungen mit Log-Sweeps eine geeignete Methode für diese Frequenzauflösung darstellen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es werden objektive Messverfahren mittels otoakustischer Emissionen (DPOAE und DCOAE) bei fünf normalhörenden Probanden unter variierenden Stimulusbedingungen angewendet.
Welche Aspekte werden im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die theoretischen anatomischen Grundlagen, die Beschreibung der verwendeten Messgeräte und das experimentelle Messparadigma sowie die detaillierte Ergebnisdarstellung der durchgeführten DPOAE- und DCOAE-Messungen.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit charakterisieren?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind MOC-Reflex, DPOAE, Cochlea, äußere Haarzellen, kontralaterale Stimulation und Quellentrennung.
Warum wird eine Quellentrennung der DPOAE vorgenommen?
Die Quellentrennung ist notwendig, um die Verzerrungs- und Reflexionskomponenten getrennt zu betrachten, da deren Interferenz die Interpretation der Amplitudenänderungen bei MOC-Aktivität erschweren kann.
Welche Herausforderungen traten bei der Probandenmessung auf?
Häufig traten Messfehler durch Bewegungen der Probanden auf, die den Sondensitz im Gehörgang veränderten, was sich negativ auf die Messgenauigkeit des sehr kleinen MOC-Effekts auswirkte.
- Quote paper
- Felix Heitkötter (Author), 2014, Efferente Effekte der Hörbahnen und objektive Messverfahren. Die Frequenzspezifität des Medial-Olivocochleären Effektes (MOC), Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/544506
