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Nur das Wichtige heraushorchen: Wesentlicher Mechanismus für Feinregulation unseres Gehörs aufgeklärt

05.06.2015

Neurobiologen der Universität Leipzig haben einen wesentlichen Mechanismus unseres Hörsystems gefunden, der hilft, wesentliche Geräusche herauszufiltern und andere auszublenden. Das könnte zur Verbesserung der Qualität von Hörgeräten beitragen. Die Wissenschaftler entschlüsselten, wie erregende und hemmende Botenstoffe bei der Übertragung von Information zwischen Nervenzellen miteinander wechselwirken und haben ihre Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Journal of Neuroscience" veröffentlicht.

Beinahe jeder fünfte Deutsche ist schwerhörig, wie Rudolf Rübsamen, Professor für allgemeine Zoologie und Neurobiologie der Universität Leipzig, sagt. Bei den über 60-Jährigen sei es sogar jeder dritte, da lebenslang Einflüsse wie Lärm, Medikamente oder Durchblutungsstörungen die Hörsinneszellen geschädigt haben und diese nicht regenerieren, so der Wissenschaftler, der auf das Hörsystem spezialisiert ist.

"Viele der Betroffenen besitzen ein Hörgerät, doch nur rund 50 Prozent von ihnen nutzen es tatsächlich.Vermutlich, weil die Geräte nicht das halten, was sie versprechen", erklärt Rübsamen. Denn prinzipiell funktioniere ein Hörgerät wie ein Mikrophon, das das eintreffende Geräusch lauter macht, sodass auch die wenigen noch funktionstüchtigen Sinneszellen in den Ohren Schwerhöriger angeregt werden. Das Problem sei jedoch, dass dadurch auch ein Großteil störender Geräusche aus der Umgebung gleichermaßen verstärkt wird und der Betroffene mit einem wahren Schwall aus Lauten und Tönen überschwemmt wird.

Das gesunde menschliche Gehör ist da wesentlich ausgeklügelter. "Unser Hörsystem hat sich im Laufe der Evolution so optimiert, dass es störende Hintergrundgeräusche auch ausblenden oder abschwächen kann und so die Aufmerksamkeit gezielt steuern kann", erläutert Rübsamen.

Besonders deutlich werde das beispielsweise während eines klassischen Konzerts. Wir können dem ganzen Orchester zuhören und uns in einem Moment auf die Geigen konzentrieren, die wir dann heraushören und trotzdem weiterhin auch den Rest des Orchesters hören.

Wie das genau möglich ist, ist noch nicht vollkommen aufgeklärt. Doch Rübsamen und sein Kollege Christian Keine konnten nun eine wichtige Komponente dieses Rätsels lösen: Das Hörsystem hat einen zeitlichen Filter eingebaut, durch den nicht alle aufgenommenen akustischen Signale ungehemmt an die Hörzentren im Gehirn weitergegeben werden.

Vielmehr werden diese nur dann ins Gehirn übertragen, wenn die Signale, die auf einer Nervenzelle eintreffen, exakt auf die Fünftel-Millisekunde genau gleichzeitig ankommen. Dies geschieht durch zusätzlich aktivierte hemmende Nervenzellen, die die Weiterleitung von zeitlich ungenauen Impulsen ins Gehirn stoppen. Dieser Mechanismus ist es letztlich, der verhindert, dass unser Hörsystem von einer ungefilterten Menge an Informationen überflutet wird.

"Wir würden uns freuen, wenn wir unsere Erkenntnisse helfen zu verstehen, wie Geräusche aus der Umwelt im Gehirn verarbeitet werden", sagt Keine. Solche Kenntnisse könnten letztlich dazu dienen, Hörgeräte weiterzuentwickeln und - bei stark geschädigten Innenohren - auch entsprechende Hörimplantate, um Menschen mit Hörschädigung das Leben langfristig zu erleichtern.

"Inhibition Shapes Acoustic Responsiveness in Spherical Bushy Cells",
von Christian Keine und Rudolf Rübsamen, in: The Journal of Neuroscience, 3. Juni 2015
doi: 10.1523/JNEUROSCI.0133-15.2015

Verena Müller

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Rudolf Rübsamen
Institut für Biologie
Telefon: +49 341 97-36723
E-Mail: rueb@runi-leipzig.de
Web: www.uni-leipzig.de/~instbio


Christian Keine
Institut für Biologie
Telefon: +49 341 9736867
E-Mail: christian.keine@uni-leipzig.de

Susann Huster | Universität Leipzig

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