Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie funktioniert das Innenohr? - Neue Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung

15.03.2005


Die Fähigkeit Sprache zu verstehen, stellt große Anforderungen an die Signalverarbeitung im Innenohr. Neben der Empfindlichkeit (Lautstärke) ist die hohe Frequenzauflösung (Unterscheidung von Tönen) im Alltag von besonderer Bedeutung. Bereits bei kleinen Veränderungen des sensorischen Gewebes, z.B. durch Krankheit oder Lärmtrauma, werden Empfindlichkeit und Frequenzauflösung schlechter. Bislang können Innenohrschäden nicht genau diagnostiziert und therapiert werden. Hörgeräte beheben Defekte nur begrenzt - sie können die normale akustische Wahrnehmung nie wieder herstellen. Damit den Patienten künftig besser geholfen werden kann, ist ein genaueres Verständnis der Mikroelektromechanik im Innenohr, insbesondere des so genannten cochleären Verstärkers nötig.



Prof. Anthony Gummer und Dipl.-Phys. Marc Scherer von der Tübinger Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde haben durch mechanische und elektrische Untersuchungen am Corti`schen Organ, einem zentralen Teil des cochleären Verstärkers, einen Teilmechanismus entdeckt, durch den die Verstärkung bei hohen Frequenzen (50 kHz) funktioniert. Sie konnten zeigen, dass das Deformationsmuster des Corti`schen Organs wellenförmig und nicht wie bis jetzt angenommen gleichförmig ist und dass die Kraftentwicklung der äußeren Haarzellen eine Resonanz oberhalb 10 kHz aufweist. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen sind in Proceeding of the National Academy of Sience of the USA* erschienen.

... mehr zu:
»Haarzelle »Organ


In Deutschland leiden 15 bis 19 Prozent der Bevölkerung an einem Innenohrschaden, der Tinnitus und/oder Schwerhörigkeit zur Folge hat. Diese Erkrankungen können bislang weder exakt diagnostiziert noch ursächlich behandelt werden, da das Innenohr nicht geöffnet werden kann, ohne es zu zerstören. Deshalb ist auch die Funktionsweise des Organs bis heute nicht vollständig verstanden.

Prof. Anthony Gummer und Dipl.-Phys. Marc Scherer konnten mit ihrer Untersuchung des Corti`schen Organs elementare Fragen zur Funktion des Innenohrs und speziell des cochleären Verstärkers beantworten. Der cochleäre Verstärker ist ein Mechanismus: Darunter versteht man die Erzeugung von mechanischer Kraft bei akustischen Frequenzen durch spezialisierte Zellen (äußere Haarzellen) und die Rückkopplung dieser Kraft in die Vibration des sensorischen Gewebes (cochleäre Partition). Diese Verstärkung führt zu einer deutlichen Zunahme von Empfindlichkeit und Frequenzauflösung und ist somit die Basis für die normale Funktion des Innenohrs. Die äußeren Haarzellen sind ins Corti`sche Organ eingebettet.

Die beiden Forscher konnten an verschiedenen Stellen des Corti`schen Organs die elektromechanischen Eigenschaften und das Deformationsmuster bis zu Frequenzen von 50 kHz messen. 50 kHz ist die oberste Frequenzgrenze der meisten Säugetierohren (Ausnahme: Fledermaus). Bis jetzt war es technisch nicht möglich, bei so hohen Frequenzen Messungen vorzunehmen.

Es zeigte sich, dass sich das Corti`sche Organ unter der Einwirkung der Kraft, die von den äußeren Haarzellen erzeugt wird, nicht wie bis jetzt angenommen als ganzes vergrößert, sondern dass sich das Gewebe wellenartig verformt. Außerdem fanden die Forscher, dass die äußeren Haarzellen deutlich breitbandiger verstärken als man ursprünglich anhand von Untersuchungen an Einzelzellen angenommen hatte. Dadurch wurde teilweise klar, wie der cochleäre Verstärker über den gesamten Hörbereich funktioniert. Das bedeutet einen weiteren wichtigen Schritt zum vollständigen Verständnis des Innenohrs.

Die Ergebnisse von Prof. Gummer und Dipl.-Phys. Scherer sind wichtige Grundlagen für die Entwicklung neuer Methoden der Diagnose und Behandlung von Erkrankungen des Innenohrs.

Ansprechpartner für nähere Informationen:

Universitätsklinikum Tübingen
Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde,
Sektion Physiologische Akustik und Kommunikation
Prof. Anthony W. Gummer
Dipl.-Phys. Marc Scherer
Elfriede-Aulhorn-Str. 5, 72076 Tübingen
Tel. 0 70 71/29-8 81 91, Fax 0 70 71/29-41 74
E-Mail anthony.gummer@uni-tuebingen.de

* Originaltitel der Publikation: "Vibration pattern of the organ of Corti up to 50 kHz: Evidence for resonant electromechanical force" in Proceeding of the National Academy of Sience of the USA, Band 101, Seite: 17652-17657.

Dr. Ellen Katz | idw
Weitere Informationen:
http://www.medizin.uni-tuebingen.de/

Weitere Berichte zu: Haarzelle Organ

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Spezialfarbstoff erlaubt völlig neue Einblicke ins Gehirn
16.08.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Keime fliegen mit
16.08.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics