Geschirrklappern, Musik, Stimmengewirr - Schwerhörige haben große Schwierigkeiten

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Neue Wege in der Schwerhörendenversorung

Geschirrklappern, Musik, Stimmengewirr - Schwerhörige haben große Schwierigkeiten in solchen Situationen einem Gespräch zu folgen oder auch Geräusche zu lokalisieren. Normalhörende haben deutlich weniger Probleme mit Hintergrundgeräuschen und der Ortung von einzelnen Klangquellen. Hauptgrund dafür ist, dass sie beidohrig (binaural) hören können. Forscher des Exzellenzclusters Hearing4all sind nun maßgeblich daran beteiligt, das Prinzip des binauralen Hörens auf die Cochlea Implantat-Technologie zu übertragen. 
 
Die Einführung von Cochlea-Implantaten bedeutete eine wegweisende Veränderung bei der Versorgung von hochgradig schwerhörenden und ertaubten Menschen.

• Ein Cochlea Implantat kann bei Taubheit oder hochgradiger Schwerhörigkeit helfen wieder Geräusche zu hören und Stimmen zu verstehen. 

• Im Unterschied zum Hörgerät, das die Lautstärke des Schalls verstärkt, wandelt das Cochlea-Implantat Schall in elektrische Impulse um, durch die der Hörnerv im Innenohr (Cochlea) stimuliert wird. Obwohl eine beidseitige Implantation (d.h. unabhängige Implantate in jedem Ohr) binaurales Hören bis zu einem gewissen Grad ermöglicht, fehlt hier jedoch die zeitliche Information völlig, die für ein echtes binaurales Hören notwendig ist. 

• Denn die Signale, die die Ohren erhalten, werden vom Hörsystem im Gehirn so verarbeitet und miteinander verrechnet, dass die Differenzen zwischen links und rechts ausgewertet werden können. Die Ohren kommunizieren also miteinander und sind so in der Lage, Sprachsignale hervorzuheben bzw. Hintergrundgeräusche zu unterdrücken.

Um die Vorteile dieses natürlichen Prinzips auch für CI-Patienten nutzbar zu machen, wurden im Rahmen des EU-geförderten Forschungsprojekts Advancing Binaural Cochlear Implant Technology (ABCIT) Technologien für binaurale Implantate entwickelt, die einen einzelnen, gemeinsamen Prozessor benutzen und daher koordiniert zusammenarbeiten.

Dadurch wird den Anforderungen der binauralen Hörverarbeitung im Gehirn Rechnung getragen, um effektives Hören wieder herzustellen. 

• Umfangreiche Studien zeigten, dass Methoden der binauralen Vorverarbeitung, die in modernen Hörgeräten bereits verwendet werden, auf CIs übertragbar sind und für CI-Hörer oft sogar noch einen größeren Vorteil bieten, als dies bei Hörgeräteträgern der Fall ist. 

Dieser Forschungsfortschritt wurde nur durch die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Wissenschaftlern in Deutschland, Frankreich und England möglich. Durch ihre unterschiedlichen Kompetenzen aus den Bereichen Grundlagenforschung, Audiologie und Algorithmenentwicklung für Cochlea-Implantate und Hörgeräte konnten die Wissenschaftler in enger Zusammenarbeit mit der Industrie den Grundstein für eine neue Generation von CIs legen. Die CIs der Zukunft sollen es ermöglichen, deutlich leichter Sprache bei Hintergrundgeräuschen zu verstehen, wie z.B. auf einer Party oder im Restaurant, und Geräusche besser zu lokalisieren und sich so z.B. in Verkehrssituationen besser zu orientieren.

Die Zeitschrift „Trends in Hearing“ würdigte diese Forschungsleistung mit einem Sonderband, in dem insgesamt 13 Publikationen des ABCIT-Projekts versammelt sind, davon 8 mit Beteiligung von Forschern des Exzellenzclusters.

Über ABCIT
Im September 2012 startete das Forschungsprojekt „Advancing Binaural Cochlear Implant Technology“, kurz: ABCIT, das von der Europäischen Union über einen Zeitraum von 3 Jahren in einer Höhe von 4 Mio. € gefördert wurde. Koordiniert wurde das Projekt vom Ear Institute am University College in London (UCL). Weitere Partner des Projekts waren der dänisch/französische Cochlea-Implantat-Hersteller Oticon Medical/Neurelec, die Universität Oldenburg sowie HörTech. Ziel des Projekts war die Verbesserung des räumlichen Hörvermögen von Cochlea –Implantat –Nutzern, speziell derer, die das binaurale Neurelec-Gerät verwenden, welches beide implantierten Ohren synchron stimuliert. Binaurales Hören ist notwendig, um Schallquellen zu lokalisieren sowie für das Hören in lärmbehafteten Umgebungen.

Über Hearing4all
Ziel des Exzellenzclusters „Hearing4all" ist buchstäblich das „Hören für alle". Durch eine Verbesserung der individualisierten Hördiagnostik und der darauf angepassten Versorgung mit persönlichen Hörhilfen wollen die WissenschaftlerInnen die Kommunikationssituation von Betroffenen entscheidend verbessern. Hierbei werden grundlegende, auf Modellen basierende Arbeiten zur Diagnose und zum auditorischen Profil von Normal- bis schwerhörenden Menschen durchgeführt, um zu einem besseren Verständnis des individuellen Gehörs zu gelangen. Darüber hinaus werden diese Modelle benutzt, um die individuelle Versorgung mit technischen Hörhilfen zu verbessern und an die jeweilige Situation angepasst zu optimieren. Die Federführung des Konsortiums liegt bei der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg. Neben der Medizinischen Hochschule Hannover und der Leibniz Universität Hannover sind auch das Kompetenzzentrum HörTech, die Jade Hochschule, die Hörzentren Hannover und Oldenburg, die Projektgruppe Hör-, Sprach- und Audiotechnologie des Fraunhofer IDMT, das Laser Zentrum Hannover e.V. und das Hanse-Wissenschaftskolleg Delmenhorst am Exzellenzcluster beteiligt. Der Cluster ist eingebettet in das Netzwerk „Auditory Valley", das weitere öffentliche und private Einrichtungen, die im Bereich der Hörforschung im Nordwesten Deutschlands aktiv sind, verbindet.

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Muskeln unter Strom: Krafttraining durch elektrische Impulse /Koordinationstraining

Medizin am Abend Fazit: 

Muskeln unter Strom: Krafttraining durch elektrische Impulse kann das Gleichgewicht verbessern

http://www.fhstp.ac.at/studienangebot/bachelor/pt/projekte/m.a.n.d.u.-ein-innova... Projektwebseite

http://www.mandu.at/ M.A.N.D.U

https://www.ffg.at/innovationsscheck Förderprogramm FFG-Innoscheck:

Julia Furdea, die Miss Austria 2014, hat es benutzt, um eine bessere Figur zu machen, es lässt sich aber auch in der Physiotherapie und Rehabilitation einsetzen: Kraftraining mithilfe von elektrischen Impulsen. Der Strom unterstützt die Muskelaktivität. Das steigert den Effekt des Trainings für Kraft und Ausdauer und wird therapeutisch eingesetzt, etwa um Muskelschwund vorzubeugen. Physiotherapeutinnen der FH St. Pölten haben nun herausgefunden, dass sich mit der Methode auch das Gleichgewicht trainieren lässt. 
 
Nicht weniger als 656 Muskeln bewegen den menschlichen Körper. Wer Kraft und Ausdauer steigern will, muss trainieren. Durch das gleichzeitige Stimulieren der Muskeln mit Strom über Elektroden auf der Haut, lässt sich der Trainingseffekt steigern. Ob dieser Effekt das Gleichgewicht von PatientInnen in der Rehabilitation verbessern könnte, hat ein Team um Romana Bichler, Sport-Physiotherapeutin und stellvertretende Leiterin des Studiengangs Physiotherapie an der FH St. Pölten, untersucht.

„Es gibt im Bereich der Sportmedizin bzw. Trainingslehre einiges an Evidenz zum Thema Krafttraining durch Elektrostimulation, allerdings ist die Auswirkung beim Koordinationstraining noch nicht sehr breit erforscht“, erklärt Bichler.

Gewöhnungsbedürftig, aber nicht schmerzhaft


Bei der sogenannten elektrischen Muskelsimulation (EMS) erfolgt die Muskelkontraktion nicht (nur) über einen Impuls des zentralen Nervensystems, sondern vor allem durch einen elektrischen Reiz, der direkt die gezielte Muskelpartie anregt. Der Impuls kommt von einer Elektrode, die auf der Haut über dem zu kontrahierenden Muskel liegt. Die Trainierenden tragen dazu eine Weste und Manschetten über die der Strom großflächig aufgebracht wird.

„Die Stromimpulse sind weder unangenehm noch schmerzhaft. Das Stromgefühl und die Kontraktion der Muskulatur durch den elektrischen Impuls sind lediglich etwas gewöhnungsbedürftig“, sagt Bichler

Verbessertes Gleichgewicht

In einem Projekt gemeinsam mit dem EMS-Trainingsanbieter M.A.N.D.U. hat Bichler untersucht, wie sich Ganzkörperelektrostimulationstraining auf Haltung und Gleichgewicht auswirkt. Dazu wurde ein Trainingskonzept mit koordinativen Übungen in Zusammenwirken mit der Elektrostimulation entworfen und analysiert.

Verglichen hat Bichler ein Kraftausdauertraining mit Langhantel und Theraband und ein EMS-Training nach dem M.A.N.D.U.-Konzept. M.A.N.D.U. ist ein Trainingskonzept, das durch Ganzkörper-Elektrostimulation (Maximal-)Kraft, Schnelligkeit und Ausdauer verbessern kann. Durch ein individuell steuerbares Training ist es möglich, muskuläre Dysbalancen auszugleichen und eine verbesserte Stabilität des Körpers zu erreichen. Das Ergebnis: Beide Methoden sind wirksam, das EMS-Training benötigt aber für den gleichen Effekt weniger Zeit als das Kraftausdauertraining.

„Durch Krafttraining verbessert sich die inter- und intramuskuläre Koordination.

Beinkraft und Kraftausdauer sind wichtig für die Sturzprävention. Wir haben untersucht, ob ein Elektrostimulationstraining im Vergleich zu einem Kraftausdauertraining zu einer signifikanten Verbesserung des statischen und dynamischen Gleichgewichtes führt“, sagt Bichler. Die Studie zeigte, dass Elektrostimulation das dynamische Gleichgewicht der erwachsenen Versuchspersonen deutlich verbessert hat. Einsetzen ließe sich dies in der Sturzprophylaxe, Verletzungsprophylaxe und Rehabilitation.

„Die Trainingsmethode kommt aus dem medizinisch-therapeutischen Bereich und wird dort schon sehr lange verwendet. In unserer Arbeit wird die Sturzprophylaxe für ältere Personen ein immer wichtigeres Thema. Eine Studie wie diese mit der FH St. Pölten ist wichtig, um die wissenschaftliche Ernsthaftigkeit zu unterstreichen“, sagt Martina Kies, Betreiberin des M.A.N.D.U.-Studios Amstetten, die gemeinsam mit der FH St. Pölten die Studie durchgeführt hat.

Elektrosimulation und Physiotherapie
 
Elektrostimulation wird aber auch schon bisher in der Physiotherapie eingesetzt, z.B. als unterstützende Maßnahme nach Verletzungen zum Muskelaufbau bzw. um Muskelschwund zu verhindern oder zu reduzieren.

Dabei müssen auch einige mögliche Nachteile bedacht werden: Durch den Einsatz des Stroms könnte die Funktion wichtiger neuronaler Regelkreise und Koordinierungssysteme in den Hintergrund treten. Zudem könnten physiologische Schutzmechanismen der Ermüdung durch die elektrischen Impulse außer Kraft gesetzt und Muskeln geschädigt werden. Im Einsatz der Therapie wird dies jedoch berücksichtigt, um die Nachteile zu verhindern.

Als Trainingsmethode wird die Elektrostimulation sowohl von Laien wie AthletInnen angewandt. „Der Unterschied zeigt sich in der Dosierung, der Durchführung der Übungen sowie in der Übungsauswahl. Wie überall im Training oder Sport ist es auch hier wichtig, die richtige Dosierung zu finden, um den gewünschten Effekt zu erzielen“, so Bichler.

Projekt „M.A.N.D.U. – ein innovatives Trainingskonzept“
Das Projekt „M.A.N.D.U. – ein innovatives Trainingskonzept“ wurde von den Bundesministerien für Verkehr, Innovation und Technologie sowie Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft im Zuge des Programms Innovationsscheck gefördert.

Über die Fachhochschule St. Pölten

Die Fachhochschule St. Pölten ist Anbieterin praxisbezogener und leistungsorientierter Hochschulausbildung in den sechs Themengebieten Medien & Wirtschaft, Medien & Digitale Technologien, Informatik & Security, Bahntechnologien & Mobilität, Gesundheit und Soziales. In mittlerweile 17 Studiengängen werden rund 2.300 Studierende betreut. Neben der Lehre widmet sich die FH St. Pölten intensiv der Forschung. Die wissenschaftliche Arbeit erfolgt zu den oben genannten Themen sowie institutsübergreifend und interdisziplinär. Die Studiengänge stehen in stetigem Austausch mit den Instituten, die laufend praxisnahe und anwendungsorientierte Forschungsprojekte entwickeln und umsetzen.

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Medizin am Abend DirektKontakt:

Mag. Mark Hammer
Telefon: +43/0/2742313228269
Fax: +43/0/2742313228219
E-Mail-Adresse: mark.hammer@fhstp.ac.at

http://www.fhstp.ac.at/studienangebot/bachelor/pt/projekte/m.a.n.d.u.-ein-innova... Projektwebseite
http://www.mandu.at/ M.A.N.D.U
https://www.ffg.at/innovationsscheck Förderprogramm FFG-Innoscheck: