dasalterndegehör - uzh · •perzeptuelles lernen. auditorische plastizität ausdehnung der...
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Martin MeyerNeuroplasticity and Learning in the Healthy Aging Brain (HAB LAB)
Psychological InstituteUniversity of Zurich
Das alternde Gehör
Agenda
• Anatomie des Hörens
• Herausforderung Altersforschung
• Plastizität des Gehirns
•Wie man dem Gehirn über die Schulter guckt
• Schwerhörigkeit (und Alter)
• Sprache und Alter
• Tinnitus (und Alter)
Das SprachnetzwerkDer auditorische Kortex
Hall et al, (2003), Audiol Neurootol Friederici (2011), Physiol Rev
Agenda
Anatomie des Hörens
Herausforderung Altersforschung
Plastizität des Gehirns
Wie man dem Gehirn über die Schulter guckt
Schwerhörigkeit (und Alter)
Sprache und Alter
Tinnitus ( und Alter)
Alter und Gehör - HerausforderungenStudiendesign
Änderungen vs. Unterschiede
Gruppen
Wie alt ist eigentlich alt?
Varianz nimmt in allen Bereichen mit dem Alter zu
Gesundheit
Interaktion mit Medikamenten
Einfluss von beginnender Demenz oder vaskulärer Krankheit
Komplexität
periphärer Hörverlust
zentraler Hörverlust
kognitive Leistungsminderung
Agenda
Anatomie des Hörens
Herausforderung Altersforschung
Plastizität des Gehirns
Wie man dem Gehirn über die Schulter guckt
Schwerhörigkeit (und Alter)
Sprache und Alter
Tinnitus ( und Alter)
Plastizität• Veränderung durch Lernen / Training‒ (Kurzzeit- und Langzeiteffekte)
• Erhalt von Funktionen (Spracherhalt)
• Transfereffekte (von Sprache zu Musik)
• Maladaptivität (z.B. Tinnitus)
• Reorganisation (Gebärdensprache)
• Perzeptuelles Lernen
Auditorische Plastizität
Ausdehnung der frequenzspezifischen Felder
infolge Diskriminationstrainings
INCREASED GRAY MATTER IN ORCHESTRA MUSICIANSSluming et al. 2003
Cluster Volume
Musicians > Nonmusicians
Steeper volume decrease in Nonmusicians
Agenda
Anatomie des Hörens
Herausforderung Altersforschung
Plastizität des Gehirns
Wie man dem Gehirn über die Schulter guckt
Schwerhörigkeit (und Alter)
Sprache und Alter
Tinnitus ( und Alter)
Frühe Komponenten:Sensorisch
VISUAL OR
Späte Komponenten:Kognitiv
Ereigniskorrelierte Potentiale (EKP)
-100 0 100 200 300 400 500
-4
-3
-2
-1
0
1
2
Passive listening condition
ms
µV
channel Cz-100 0 100 200 300 400 500
-4
-3
-2
-1
0
1
2
Active listening condition
µV
mschannel Cz
******
CI users
NH listeners
p < 0.001***
Funktionelle Unterschiede für komplexe Lautverarbeitung
Resultate: Ereignis-‐korrelierte Potentiale
Sandmann et al. (2009) Brain
Die „richtige“ Seite
Schwächere Potentiale im rechten auditorischen Kortex von CI-Trägern
contralateral dominance for left-ear stimulation
contralateral dominance for right-ear stimulation
Sandmann et al. (2000) Brain
Agenda
Anatomie des Hörens
Herausforderung Altersforschung
Plastizität des Gehirns
Wie man dem Gehirn über die Schulter guckt
Schwerhörigkeit (und Alter)
Sprache und Alter
Tinnitus ( und Alter)
Hörverlust im Alter - Prävalenzen
Altersbedingte Schwerhörigkeit
Ungefähr 30% Männer und 20% Frauen im Alter von 70 Jahren in Europa: Hörbeeinträchtigung von 30 dB oder mehr
55% Männer and 45% Frauen im Alter von 80 Jahren (Roth et al., 2011)
WH
O S
tudi
e, 2
000
Hörverlust im Alter Defizit im InnenohrRisikofaktoren:- Genetik
- Lärm (Intensität und Dauer)
- Alter
- Medizinische Faktoren: - z.B. Blutdruckerkrankungen,
Herz-Kreislauferkrankungen, Diabetes
Entstehung:- Veränderungen der Haarzellen des Innenohres
Hesse & Laubert, 2005
Hörgeräte
Wichtigste Bestandteile:
- Mikrofon- analoger oder digitaler Verstärker- Lautsprecher
Nicht lineare Frequenzkompression:
- Hochfrequenzklänge in einen niedrigeren Frequenzbereich komprimieren
- Komprimiert das Signal oberhalb bestimmter Grenzfrequenz (wird individuell bestimmt) (Mc Dermott, 2010)
Produkt von Phonak: sound recover
Agenda
Anatomie des Hörens
Herausforderung Altersforschung
Plastizität des Gehirns
Wie man dem Gehirn über die Schulter guckt
Schwerhörigkeit (und Alter)
Sprache und Alter
Tinnitus ( und Alter)
Altersbedingte Abnahme in der Performanz von Sprachverständnis und Sprachproduktion (Stine-‐Morrow & Shake, 2009)
Altersbedingte Beeinträchtigung in der Verarbeitung gesprochener Sprache, besonders in erschwerenden Situationen wie:
Fehlender Kontext und/ oder ambigue Situationen (Getzmann & Falkenstein, 2011)
Lärmige Umgebung, Rückhall, etc. (Pichora-‐Fuller, 2009)
Selektive Aufmerksamkeit als entscheidende Funktion für eine erfolgreiche Performanz im Alltag und in der Kommunikation (Rao et al., 2012)Altersbedingte Beeinträchtigung selektiver Aufmerksamkeit (Desjardins & Doherty, 2012)
Offene Punkte:
Neurale Aktivität der Verarbeitung gesprochener Sprache unter Modulation der Aufmerksamkeit Fokus auf zeitlich sehr frühe Komponenten (N1- / P2-Komplex)
Altersbedingte Unterschiede dieser neurophysiolgischen Prozesse
Forschungsfragen:
Moduliert Aufmerksamkeit bei Verarbeitung gesprochener Sprache den N1-‐ / P2-‐ Komplex?
Existieren altersbedingte Unterschiede in diesen neuro-‐physiologischen Reaktionen?
Methoden
Stichprobe:
n = 43 (21 Frauen, 22 Männer) Gruppe 1: 20-‐32 Jahre (M= 22.7; STD= 3.3)
Gruppe 2: 60 74 Jahre (M= 68.1; STD= 3.4)
Deutsche / Schweizerdeutsche MutterspracheKeine musikalische oder linguistische Expertise (Bilingualismuso.ä.)
Keine schwere, nicht altersentsprechende Beeinträchtigung des Gehörs (Tinnitus, Hörgerät, Hörsturz etc.)
Rechtshändig
Gesund/ keine regelmässige Medikation, die kogn. Funktionen beeinträchtigen
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Speech Task: Bewertung des semantischen Inhalts (Wort/ Pseudo-‐Wort?)Non-‐speech Task: Bewertung der Dauer des Weissen Rauschens (kurz / lang?)
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Aufmerksamkeit auf semantischen Inhalt
Aufmerksamkeit auf Dauer des Weissen Rauschen
Ergebnisse: EEG-Daten
Speech-Task
Junge VP
Ältere
Verlängerte N1-‐ / P2-‐ Latenz in Älteren vs. Jungen (p = .000)Höhere P2-‐Amplitude in Jungen vs. Älteren (p = .016)
Trend: höhere N1-Amplitude in Älteren vs. Jungen (p= .097)
N1
P2
Rufener et al. (2013)
Ergebnisse: EEG-Daten
Non-speech Task
Verlängerte N1- / P2- Latenz in Älteren vs. Jungen (p = .003)
Höhere N1-‐Amplitude in Älteren vs. Jungen (p = .017)
Trend: höhere P2-Amplitude in Jungen vs. Älteren (p= .078)
Junge Ältere
N1
P2
Rufener et al. (2013)
YA: 20 ‒ 25 yearsOA: 60 - 65 years
CZ electrode
Sprachverstehen bei älteren Probanden
Rufener et al. (2013)
Fazit
Unterschiedliche neurophysiologische Parameter weisen auf eine altersabhängige unterschiedliche Verarbeitung bei Modulation der Aufmerksamkeit hin.
Mögliche Erklärung:I. Erhöhte Effizienz älterer Erwachsenen bei
Sprachverarbeitung?
II. Geringere Inhibition irrelevanter Stimuli älterer Erwachsener?
Neuroplastizitäts- und Lernforschung des gesunden Alterns (Kompetenzzentrum INAPIC)
Wallhäusser & Langner 2001
Subjektive Aspekte von Tinnitus
Meyer, Lüthi, Neff, Langer, Büchi (submitted)
Datengetriebene Faktorenanalyse identifiziert zwei Komponenten:1. Tinnitus Distress2. Tinnitus Presence
Gruppenunterschiede in Abhängigkeit der Psychometrie
Leidensdruck
Meyer, Lüthi, Neff, Langer, Büchi (submitted)
Gruppenunterschiede in Abhängigkeit der Psychometrie
Präsenz
Meyer, Lüthi, Neff, Langer, Büchi (submitted)
-(n=256, korrigiert für multiple Vergleiche)
Meyer, Neff, Schecklmann, Liem, Kleinjung, Langguth (in prep.)
Hoher Leidensdruck ‒ weniger Volumen (Hörrinde)
Gegenwärtige und zukünftige Aktivitäten(HABLAB & Universitätsspital)
EEG: Diagnostik und Korrelation mit
psychpathologischen Verhaltensmassen
MRT: Strukturelle und funktionelle (resting state)
Netzwerke
Neurotransmitter profiling: MR-Spektroskopie
Neurofeedback undNeuromodulation (tDCS)/tACS