Die Komplexität des Innenohres macht es in besonderer Weise anfällig für Schädigungen, so dass alleine in Europa mindestens 85 Mio. Menschen unter einem gestörten Hörvermögen leiden.

Schwerhörigkeit ist die am weitesten verbreitete Behinderung in den industrialisierten Ländern, wo etwa jeder siebte Mensch betroffen ist. Erschreckenderweise haben etwa 1 von 1000 Neugeborenen bereits eine bleibende Schwerhörigkeit oder entwickeln eine solche vor Abschluss der Sprachentwicklung. In ca. 40-60% ist die Schwerhörigkeit genetisch bedingt. Äußere Einflüsse, die eine Schwerhörigkeit verursachen, sind Infektionen, ototoxische Medikamente, Lärmtrauma und Alterungsprozesse. Mit Erlangen des 80. Lebensjahres leiden etwa 50% der Bevölkerung unter einer Schwerhörigkeit. Die meisten Schwerhörigen leiden unter einer sensorineuralen Schwerhörigkeit – einer Fehlfunktion der Cochlea. Der Hauptgrund dafür ist, dass geschädigte Hörsinneszellen, anders als z.B. Verletzungen der Haut, nicht spontan vom Körper repariert oder ersetzt werden. Es gibt keine kausale Behandlung der sensorineuralen Schwerhörigkeit. Es gibt auch nicht die Möglichkeit der präzisen Lokalisation des Schadens in der Cochlea durch eine entsprechende Differentialdiagnostik. Eine Differentialdiagnostik und Therapie der Cochlea gibt es nicht, da die Funktionsweise und Dysfunktion der Cochlea noch immer nicht aufgeklärt ist. Darüber hinaus fehlt es an entsprechender Technologie, um eine solche Aufklärung zu ermöglichen.

Die Mission der Sektion für Physiologische Akustik und Kommunikation ist die Aufklärung der gesunden und geschädigten Cochlea und die Entwicklung von neuartigen Techniken zur Differentialdiagnostik. Die Sektion wurde 1992 von der Medizinischen Fakultät der Eberhard-Karls-Universität Tübingen gegründet und wird seitdem von Prof. A.W. Gummer geleitet. Wir sind eine multi-disziplinäre Forschergruppe, bestehend aus einer Vielzahl von Wissenschaftlern/Innen aus der Biologie, Ingenieurwissenschaft, Medizin  und Physik. Um eine Synergie zwischen Forschung und Klinik zu gewährleisten, sind klinisch tätige Ärzte/Innen an den Forschungsprojekten aktiv beteiligt.

 

Die Cochlea ist ein mechanoelektrischer Wandler, dessen Aufgabe es ist, mechanische Vibrationen des Mittelohres in elektrische Signale im Hörnerv umzusetzen. Um menschliche Kommunikation zu ermöglichen, benötigt dieser Wandler Eigenschaften, die bisher von keinem künstlich hergestellten System erfüllt werden können:

  • Detektion von Schwingungsamplituden von unter einem Nanometer nahe der Hörschwelle von 0 dB SPL

  • Funktion über einen Intensitätsbereich von 120 dB SPL (entspricht einem Faktor von 106)

  • Detektion von Intensitätsänderungen von 1 dB

  • Funktion über einen Frequenzbereich von 100 Hz bis 20.000 Hz

  • Detektion von Frequenzänderungen von 2 Hz bei 1.000 Hz

  • Funktion unter verrauschten Bedingungen

 

Die Eigenschaften werden mittels biologischer Strukturen erreicht, die viskös, inhärent langsam und leicht verletzlich sind.

 

Wir erreichen unsere Forschungsziele durch:

  • Zerlegen des Gehörsystems in seine Einzelteile, um ihre mechanische, elektrische und molekulare Funktion aufzuklären

  • stückweises Wiederzusammensetzen des Gehörsystems, um den funktionellen Zusammenhang zwischen den Einzelteilen zu beschreiben

  • Einsatz der aus der Grundlagenforschung gewonnenen Kenntnisse in der Klinik, um neue Diagnostikstrategien zu entwickeln

 

Experimente werden auf vier, eng miteinander verzahnten Ebenen durchgeführt:

  • isolierte Zellen und Membranen

  • organotypische Kultur des Corti'schen Organs

  • Explantate des Corti'schen Organs

  • normalhörige und schwerhörige Probanden

 

Eingesetzt werden folgende Methoden:

  

 

 

 

 

 

 

Kinder-Uni-Forschertag

 

Distorsionsprodukt-Otoakustischer Emissionen

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Understanding the Cochlea

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Biophysics of the Cochlea

 

CD für Tinnitus & Hyperakusistherapie