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Fragestellung: Cochlea-Implantate ersetzen durch lokale elektrische Stimulation von Spiralganglienneuronen (SGNs) funktionell beeinträchtigte oder fehlende Haarzellen. Bei der routinemäßigen klinischen Anpassung können aktuell Regionen mit lokaler SGN-Degeneration (modioläre „tote Regionen“) nicht identifiziert werden. Dadurch kommt es zu Informationsverlusten bei der Signalübertragung und in der Folge zu schlechterem Hören und Sprachverstehen. Ziel dieser Studie war es, herauszufinden, ob der Zustand lokaler SGN-Populationen anhand von objektiven Messungen beurteilt werden kann.

Methoden: Nach Insertion einer Cochlea-Implantatelektrode (8 Kontakte, 5 mm) wurden vor und nach laserinduzierter SGN-Läsion am Modiolus (5W, 1s) eCAP-Messungen (mit und ohne fokussierte Stimulation) beim Meerschwein durchgeführt. Läsionsbedingte Verschiebungen der Impedanz, Transimpedanz (TIM) und der eCAP-Eigenschaften (Schwellenwert und Amplitude) wurden mit der lokalen, histologisch festgestellten Schädigung im Modiolus in allen drei Bereichen der Elektrode korreliert (E1-E3 basaler Elektrodenbereich, E4-E6 medialer Elektrodenbereich, E7-E8 apikaler Elektrodenbereich).

Ergebnisse: Nach der laserinduzierten SGN-Ablation zeigte sich eine signifikante Reduktion der MP2-Impedanz und der TIM im medialen und apikalen Elektrodenbereich. Die eCap-Schwellen waren nur im basalen Elektrodenbereich signifikant erhöht. Die eCAP-Amplitude war jedoch in allen Elektrodenbereichen signifikant verringert. Mit dem Schweregrad der lokalen, laserinduzierten Schädigung am Modiolus korrelierten weder die Änderungen der Impedanz, TIM oder eCAP-Schwellenwerte. Nur die Veränderungen der eCAP-Amplituden korrelierte signifikant in allen Elektrodenbereichen mit der Ausprägung des histologischen Schadens im Spiralganglion. Diese Ergebnisse werden mit den eCAP-Messungen bei fokussierter Stimulation verglichen.

Schlussfolgerung: Die Amplitude der eCAP-Wachstumsfunktion könnte für die objektive Bewertung des funktionellen Zustands lokaler SGN-Populationen bei CI-Patienten geeignet sein. Zusammen mit psychophysischen Befunden ermöglicht die Bestimmung von Amplitudensenken im Profil möglicherweise die Identifikation bzw. Lokalisation von nicht erregbaren Bereichen in der Cochlea. Mithilfe dieser Betrachtung könnte die Anpassung von CI-Systemen optimiert bzw. weiter individualisiert werden.

Die Studie wurde von Cochlear Research & Development Ltd gefördert (IIR-2403).