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Die Wahrnehmung interauraler Laufzeitunterschiede (ITD) ist für die Schalllokalisation und das Sprachverstehen im Störschall essenziell. Kinder und Erwachsene mit bilateralen Cochlea-Implantaten (BiCI) zeigen im Vergleich zu Normalhörenden eine stark verminderte ITD-Sensitivität. Eine mögliche Ursache könnte die fehlende bilaterale Synchronisation der Stimulationspulse durch die beiden CIs in den meisten klinischen Soundprozessoren sein. Eine Ausnahme bilden die Feinstruktur-Kodierungsstrategien FS4 und FS4-p von MED-EL, die Feinstrukturinformation der niederfrequenten Schallsignalkomponenten über die vier apikalsten Elektroden übertragen und damit ITD aus dem Schallsignal in BiCI-Nutzern kodieren, während dies bei CIS-basierten Strategien nicht erfolgt. In psychoakustischen Tests an BiCI-versorgten Ratten und Menschen untersuchten wir, ob eine gute ITD-Sensitivität entwickelt werden kann, wenn mit der elektrischen Stimulation zeitliche Schallparameter im Timing der Stimulationspulse kodiert werden.

Die ITD-Sensitivität wurde bei früh ertaubten und versorgten BiCI-Ratten und BiCI-Kindern sowie postlingual ertaubten BiCI-Erwachsenen untersucht. Die Stimuluspräsentation erfolgte in allen drei Kohorten einkanalig mittels Direktstimulation (BiCI-Ratten) oder über die Audioeingänge der Soundprozessoren (BiCI-Patienten). Bei den Tieren wurde ein rechteckiger Pulsburst mit einer Stimulationsrate von 250 pps unter Verwendung einer FS4 nachahmenden Strategie präsentiert, während die Patienten einen 250 Hz-Tonburst mit Rampendauern von 4 ms und 100 ms unter Verwendung der Strategien FS4 und HDCIS erhielten. Alle drei Kohorten wurden mittels einer Lateralisierungsaufgabe auf ITD-Sensitivität getestet, wobei ITD im jeweiligen physiologischen Bereich präsentiert wurden (Ratte: bis ±120 μs, Mensch: bis ±1.000 μs).

Alle drei BiCI-Kohorten zeigten unter Verwendung der Feinstruktur-Kodierungsstrategie eine gute bis sehr gute ITD-Sensitivität. Die BiCI-Ratten erzielten ITD-Sensitivitätsschwellen von ca. 40 µs und waren damit vergleichbar sensitiv wie normalhörende Ratten. In den humanen BiCI-Kohorten profitierten alle Patienten von Onset und Offset ITD Information (4 ms Rampe), zeigten im besten Fall ITD-Schwellen von 105 µs und eine verschlechterte oder gar fehlende ITD-Sensitivität bei Verwendung der HDCIS-Strategie.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl das früh als auch das spät ertaubte auditorische System eine gute ITD-Sensitivität entwickeln kann, vorausgesetzt es erhält eine binaurale elektrische Stimulation mit zeitlichen Schallparametern im Timing der Stimulationspulse. Dies unterstreicht den Nutzen der Übertragung von zeitlicher Feinstrukturinformation für das räumliche Hören von BiCI-Trägern und sollte bei der Entwicklung zukünftiger CI-Kodierungsstrategien berücksichtigt werden.