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Die Tonhöhenwahrnehmung hängt beim Hörgesunden vom Ort in der Cochlea ab. Diese Tonotopie wird auch bei der Stimulation mit Cochlea-Implantaten genutzt. Im Tieftonbereich kann es allerdings zu einer Diskrepanz zwischen dem zugewiesenen Frequenzband und dem Stimulationsort kommen, insbesondere wenn die Insertionstiefe limitiert ist.

In zwei Experimenten mit insgesamt 50 Patienten untersuchten wir die Tonhöhenwahrnehmung an der apikalsten Elektrode unter Verwendung verschiedener Insertionstiefen. Im ersten Experiment wurde eine reine Orts-Tonhöhe mit einer hohen Stimulationsfrequenz erzeugt. In einem zweiten Experiment wurde der Effekt einer zusätzlichen Feinstrukturstimulation untersucht. Die Tonhöhenwahrnehmung wurde zudem mit der Dauer der Ertaubung korreliert, um einen Effekt der Degeneration zu untersuchen.

Während bei ACE bzw. HDCIS -Stimulation der Effekt der tieferen Insertion mit 253 Hz vs. 296 Hz nicht stark ausgeprägt war, führte die Feinstrukturstimulation (FS4) zu einer weiteren signifikanten Reduktion der Tonhöhenwahrnehmung auf im Median 106 Hz. Interessanterweise war bei Patienten mit tiefer Insertion mit HDCIS und FS4 die Streuung der Ergebnisse bei mehrfacher Wiederholung geringer als bei ACE-Stimulation, was auf eine präzisere Tonhöhenwahrnehmung hindeutet. Eine Korrelation des Tonhöhenempfindens mit der Dauer der Ertaubung konnte nicht nachgewiesen werden.

Für die Erzeugung einer tiefen Tonhöhenwahrnehmung scheint daher neben der Insertionstiefe die Feinstrukturstimulation von hoher Bedeutung zu sein. Dies deckt sich mit den physiologischen Mechanismen im gesunden Ohr.