TY - JOUR A1 - Zahnert, Thomas A1 - Löwenheim, Hubert A1 - Beutner, Dirk A1 - Hagen, Rudolf A1 - Ernst, Arneborg A1 - Pau, Hans-Wilhelm A1 - Zehlicke, Thorsten A1 - Kühne, Hilke A1 - Friese, Natascha A1 - Tropitzsch, Anke A1 - Lüers, Jan-Christoffer A1 - Mlynski, Robert A1 - Todt, Ingo A1 - Hüttenbrink, Karl-Bernd T1 - Multicenter Clinical Trial of Vibroplasty Couplers to Treat Mixed/Conductive Hearing Loss: First Results JF - Audiology and Neurotology N2 - Objective: To evaluate the safety and effectiveness of round window (RW), oval window (OW), CliP and Bell couplers for use with an active middle ear implant. Methods: This is a multicenter, long-term, prospective trial with consecutive enrollment, involving 6 university hospitals in Germany. Bone conduction, air conduction, implant-aided warble-tone thresholds and Freiburger monosyllable word recognition scores were compared with unaided preimplantation results in 28 moderate-to-profound hearing-impaired patients after 12 months of follow-up. All patients had previously undergone failed reconstruction surgeries (up to 5 or more). In a subset of patients, additional speech tests at 12 months postoperatively were used to compare the aided with the unaided condition after implantation with the processor switched off. An established quality-of-life questionnaire for hearing aids was used to determine patient satisfaction. Results: Postoperative bone conduction remained stable. Mean functional gain for all couplers was 37 dB HL (RW = 42 dB, OW = 35 dB, Bell = 38 dB, CliP = 27 dB). The mean postoperative Freiburger monosyllable score was 71% at 65 dB SPL. The postimplantation mean SRT50 (speech reception in quiet for 50% understanding of words in sentences) improved on average by 23 dB over unaided testing and signal-to-noise ratios also improved in all patients. The International Outcome Inventory for Hearing Aids (IOI-HA)quality-of-life questionnaire was scored very positively by all patients. Conclusion: A significant improvement was seen with all couplers, and patients were satisfied with the device at 12 months postoperatively. These results demonstrate that an active implant is an advantage in achieving good hearing benefit in patients with prior failed reconstruction surgery. KW - conductive hearing loss KW - mixed hearing loss KW - vibroplasty KW - couplers KW - middle ear implant Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-199129 SN - 1420-3030 SN - 1421-9700 N1 - This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively. VL - 21 IS - 4 ER - TY - THES A1 - Gerken, Valentin T1 - Vergleichende Untersuchung zum Verhalten von autogenen Ossikeln, Ionomerzement- sowie Titanimplantaten im menschlichen Mittelohr (eine 15-Jahres-Bilanz) T1 - Long-term results of type III tympanoplasty with autogenous incus transplantation, Titanium and Ionomercement ossicular replacement prosthesis N2 - Ziel der Arbeit ist es, verschiedene Knochenersatzmaterialien der Tympanoplastik Typ 3 (autogenes Gewebe, Titan, Ionomerzement) bezüglich ihres Langzeitverhaltens im Mittelohr zu vergleichen. Es werden zwischen dem 21.12.1995 und dem 30.04.2011 in der Hals-Nasen-Ohrenklinik des Städtischen Klinikums Solingen operierte Patienten nachuntersucht. Insgesamt handelt es sich um 957 mit einer Tympanoplastik Typ III versorgte Patienten, die in diesem Zeitraum insgesamt 1093mal operiert worden sind. 676mal ist die Kette mit einer Titanprothese rekonstruiert worden, davon 301mal mit einer PORP und 375mal mit einer TORP (davon 21 bei intakter Stapessuprastruktur). Zu Beginn des Beobachtungszeitraums sind 56 Ionomerzement-prothesen eingesetzt worden, so dass 40 Ionomerzement-PORP und 16 Ionomerzement-TORP mit berücksichtigt worden sind. In 19 Fällen sind „sonstige“ Methoden (z.B. Knorpelüberhöhung des Steigbügels) zur Gehörknöchelchenkettenrekonstruktion gewählt worden. Die Untersuchung zeigt, dass zur Kettenrekonstruktion eine Transposition autogener Ossikel angestrebt werden sollte. Stehen diese nicht zur Verfügung, empfiehlt sich die Verwendung von Titan-Prothesen. Aufgrund ihres hervorragenden In-Situ-Verhaltens sowie der nachgewiesen guten audiologischen Resultate sind sie derzeit das Mittel der Wahl. N2 - Retrospective clinical study of patients undergoing type III tympanoplasty between December 1995 and April 2011. A computerized otologic database was used to obtain the necessary data. The indications for tympanoplasty are mainly chronic ear pathologies, such as cholesteatoma, atelectasis and chronic mesotympanic otitis media. A total of 1093 type III tympanoplasty procedures were included in the present study. Hearing results were reported using a four-frequency (500, 1000, 2000, 4000 Hz) pure-tone average air-bone gap (PTA-ABG). Beside the PTA-ABG the in-situ-performance was researched. Summarizing the transplantation of autogenous incus achieves the best audiologic result. Is the medical application of the autogenous incus not possible, Titanium ossicular replacement prosthesis should be used. KW - Mittelohrplastik KW - Tympanoplastik Typ 3 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-141480 ER - TY - JOUR A1 - Chumak, Tetyana A1 - Rüttiger, Lukas A1 - Lee, Sze Chim A1 - Campanelli, Dario A1 - Zuccotti, Annalisa A1 - Singer, Wibke A1 - Popelář, Jiří A1 - Gutsche, Katja A1 - Geisler, Hyun-Soon A1 - Schraven, Sebastian Philipp A1 - Jaumann, Mirko A1 - Panford-Walsh, Rama A1 - Hu, Jing A1 - Schimmang, Thomas A1 - Zimmermann, Ulrike A1 - Syka, Josef A1 - Knipper, Marlies T1 - BDNF in Lower Brain Parts Modifies Auditory Fiber Activity to Gain Fidelity but Increases the Risk for Generation of Central Noise After Injury JF - Molecular Neurobiology N2 - For all sensory organs, the establishment of spatial and temporal cortical resolution is assumed to be initiated by the first sensory experience and a BDNF-dependent increase in intracortical inhibition. To address the potential of cortical BDNF for sound processing, we used mice with a conditional deletion of BDNF in which Cre expression was under the control of the Pax2 or TrkC promoter. BDNF deletion profiles between these mice differ in the organ of Corti (BDNF \(^{Pax2}\) -KO) versus the auditory cortex and hippocampus (BDNF \(^{TrkC}\) -KO). We demonstrate that BDNF \(^{Pax2}\) -KO but not BDNF \(^{TrkC}\) -KO mice exhibit reduced sound-evoked suprathreshold ABR waves at the level of the auditory nerve (wave I) and inferior colliculus (IC) (wave IV), indicating that BDNF in lower brain regions but not in the auditory cortex improves sound sensitivity during hearing onset. Extracellular recording of IC neurons of BDNF \(^{Pax2}\) mutant mice revealed that the reduced sensitivity of auditory fibers in these mice went hand in hand with elevated thresholds, reduced dynamic range, prolonged latency, and increased inhibitory strength in IC neurons. Reduced parvalbumin-positive contacts were found in the ascending auditory circuit, including the auditory cortex and hippocampus of BDNF \(^{Pax2}\) -KO, but not of BDNF \(^{TrkC}\) -KO mice. Also, BDNF \(^{Pax2}\) -WT but not BDNF \(^{Pax2}\) -KO mice did lose basal inhibitory strength in IC neurons after acoustic trauma. These findings suggest that BDNF in the lower parts of the auditory system drives auditory fidelity along the entire ascending pathway up to the cortex by increasing inhibitory strength in behaviorally relevant frequency regions. Fidelity and inhibitory strength can be lost following auditory nerve injury leading to diminished sensory outcome and increased central noise. KW - Inner hair cell KW - Neurotropathic Factor KW - Hearing-loss KW - Alzheimers-disease KW - low-threshold fibers KW - cochlear nucleus neurons KW - Frequency-response areas KW - Inferior colliculus KW - Environmental enrichment KW - Synaptic plasticity KW - Cortical plasticity KW - BDNF KW - Central hyperactivity KW - High-spontaneous rate KW - Homeostatic plasticity KW - Sound detection threshold Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-187341 VL - 53 IS - 8 ER - TY - THES A1 - Wiegner, Armin T1 - Auswirkungen der gepaarten Stimulation des Hörnerven und des Nervus vagus auf die spektrale Plastizität im auditorischen Kortex der mongolischen Wüstenrennmaus T1 - Effects of paired stimulation of auditory nerve and vagus nerve on spectral plasticity in auditory cortex of the Mongolian gerbil N2 - Das Cochlea-Implantat (CI) ermöglichte bereits >300 000 hochgradig hörgeschädigten Menschen weltweit eine grundsätzlich wiederhergestellte Hörfunktion. Es wird angenommen, dass sich das Sprachverständnis von CI-Trägern verbessert, wenn die funktionale Trennung der CI-Kanäle erhöht wird. Neben verschiedenen auf die auditorische Peripherie beschränkten Ansätzen gibt es Überlegungen, eine verbesserte Kanaltrennung durch die Rehabilitation taubheitsinduzierter Degenerationen in der spektralen Verarbeitung im zentralen auditorischen System zu erreichen. Es konnte in ertaubten Tieren bislang allerdings kein adäquates CI-Stimulationsmuster beschrieben werden, dass es erlaubte, eine gezielte neuronale Plastizität in der spektralen Verarbeitung zu induzieren. Die Arbeitsgruppe um M.P. Kilgard (UT Dallas, USA) zeigte in mehreren Studien in hörenden Tieren, dass auditorische Stimulation gepaart mit elektrischer Vagusnerv-Stimulation (VNS) zu einer gezielten kortikalen Plastizität führt. Diese gepaarte Stimulation konnte die spektrale Verarbeitung von Signalen im auditorischen Kortex (AC) gezielt beeinflussen und so z.B. pathologisch verbreiterte Repräsentationen von Tönen wieder verfeinern. Dieses hochgradige Potential für gezielte Plastizität im AC durch die gepaarte VNS scheint eine vielversprechende Lösung darzustellen, um die durch verbreiterte Repräsentation im ertaubten AC verminderte CI-Kanaltrennung zu verbessern. Vor diesem Hintergrund sollte in der vorliegenden Promotion die Übertragbarkeit dieses hochgradigen Potentials auf das ertaubte und CI-stimulierte auditorische System evaluiert werden. Um die CI-Kanaltrennung zu untersuchen, wurde ein Multikanal-CI für die Mongolische Wüstenrennmaus (Gerbil) entwickelt. Trotz der kleinen Ausmaße von Cochlea und AC im Gerbil und der generell breiten neuronalen Erregung durch intracochleäre elektrische Stimulation konnte eine tonotop organisierte und selektive Repräsentation der neuronalen Antworten für mehrere CI-Kanäle im AC nachgewiesen werden. Für die gepaarte CI/VN-Stimulation wurden die Tiere zusätzlich mit einer Manschettenelektrode um den linken zervikalen Nervus vagus (VN) implantiert. Die chronischen Implantate erlaubten über mehrere Wochen hinweg eine stabile und zuverlässige elektrische Stimulation im frei-beweglichen Gerbil. Damit kombiniert das in dieser Promotion entwickelte Multikanal-CI-VNS-Modell die Vorteile einer tonotop selektiven und stabilen neuronalen Aktivierung mit den ethischen, kostenrelevanten und entwicklungsbezogenen Vorteilen, die der Einsatz von Kleinnagern bietet. Als nächster Schritt wurde das grundsätzliche Potential der gepaarten CI/VN-Stimulation für gezielte plastische Veränderungen im AC des Gerbils getestet. Engineer et al. (2011) hatten bereits in akustischen Studien in hörenden Ratten die kortikale Überrepräsentation eines einzelnen chronisch mit VNS gepaarten Tones gezeigt. In der vorliegenden Promotion wurde versucht, die Ergebnisse aus der akustischen Studie in hörenden Ratten in zwei verschiedenen Studien im Gerbil zu reproduzieren. Analog zur gepaarten Ton/VN-Stimulation in der Ratte untersuchten wir zuerst in ertaubten Gerbils die Auswirkungen einkanaliger CI-Stimulation gepaart mit VNS. Im AC des Gerbils konnten keine Veränderung der zentralen Repräsentation des VNS gepaarten CI-Kanals festgestellt werden. Um speziesspezifische (Ratte vs. Gerbil) und stimulusspezifische (akustisch vs. elektrisch) Unterschiede zwischen den Studien als mögliche Gründe für das Ausbleiben der VNS induzierten Plastizität auszuschließen, wurde nun die gepaarte Ton/VN-Stimulation (Engineer et al., 2011) im hörenden Gerbil wiederholt. Eine kortikale Überrepräsentation des VNS gepaarten Signals konnte aber auch im hörenden Gerbil nicht reproduziert werden. Mögliche Gründe für die Diskrepanz zwischen unseren Ergebnissen im Gerbil und den publizierten Ergebnissen in der Ratte werden diskutiert. Die generelle Funktionsfähigkeit der VNS in den chronisch stimulierten Tieren wurde durch die Ableitung VNS evozierter Potentiale (VNEP) kontrolliert. Ein speziesspezifischer Unterschied erscheint bei der biologischen Nähe von Ratte und mongolischer Wüstenrennmaus unwahrscheinlich, kann allerdings durch die vorliegenden Studien nicht vollständig ausgeschlossen werden. Eine Abhängigkeit des plastischen Potentials der gepaarten VNS von der Stimulationsintensität ist bekannt. Da Ratten und Gerbils ähnliche VNEP-Schwellen zeigten und mit identischen VNS-Amplituden stimuliert wurden, gehen wir davon aus, dass Unterschiede im plastischen Potential gepaarter VNS zwischen beiden Spezies nicht auf die verwendete Stimulationsintensität zurückzuführen sind. Die beschriebene Diskrepanz im Potential für kortikale Plastizität durch gepaarte VNS weckt Zweifel an der Übertragbarkeit des für die Ratte publizierten Potentials auf andere Spezies, einschließlich des Menschen. N2 - Worldwide, cochlear implants (CI) successfully restored hearing in >300 000 severely hearing- impaired patients. It is assumed that speech discrimination ability of CI users can be improved by increasing the number of functionally independent CI-channels. Aside from several approaches that focus on manipulations of the auditory periphery, there are considerations to target the central auditory system in order to improve CI-channel discrimination by restoring deafness-induced degradations in the neuronal spectral processing of auditory signals. Despite several studies in deaf animals on the effects of chronic CI-stimulation on the spectral representation of electric signals in the central auditory system, it was not yet possible to identify CI-stimulation patterns that were effecttive in inducing directed neuronal plasticity. In hearing animals, M.P. Kilgard and colleagues (UT Dallas, USA) showed that auditory stimulation paired with electric vagus nerve stimulation (VNS) can induce targeted cortical plasticity. The stimulus-specific potential of such paired stimulation was found to affect spectral signal processing in auditory cortex (AC) and was successfully used to restore pathologically expanded representations of acoustic tones. This powerful potential of paired VNS for directed plasticity in AC appears to be a promising approach to improve deafness-induced degradations in CI-channel representation in the central auditory system. The aim of this project was, therefore, to test the potential of paired CI/VN-stimulation on spectral neuronal plasticity in the deaf auditory system. To investigate spectral interactions to intracochlear stimulation in the central auditory system, a multichannel CI for the Mongolian gerbil was developed. Despite the small scale of the gerbil cochlea and AC and despite the well-known broad spread of electric activation with a CI, tonotopic and selective representations of neuronal responses to several CI-channels were demonstrated in AC. To test the effects of paired CI/VN-stimulation on spectral signal processing, animals were implanted with a cuff electrode around the left cervical vagus nerve (VN). Chronic implants provided effective and reliable stimulation for several weeks in the free-moving gerbil. Taken together, the here described multichannel-CI-VNS-model combines the advantages of tonotopically selective and stable neuronal activation with the ethical, cost-related and developmental advantages of using rodents in auditory research. As a next step, the potential of paired CI/VN-stimulation for directed plastic changes in the gerbil AC was tested. In acoustic studies in hearing rats, Engineer et al. (2011) had already reported the cortical overrepresentation of a single tone that was paired with VNS. In this project, we tried to reproduce the results of this acoustic study by two different studies in the Mongolian gerbils. First, analogue to the paired tone/VN-stimulation in the rat we investigated the effects of single channel CI-stimulation paired with VNS in the deaf gerbil. Results showed no effect of VNS on the spectral representation of the paired CI-channel in gerbil AC. To exclude species-specific (rat vs. gerbil) and stimulus-specific (acoustic vs. electric) differences between the two studies as potential causes underlying the lack of VNS-induced plasticity, we next repeated the paired tone/VN stimulation (Engineer et al. 2011) in the hearing gerbil. Again, a change in the cortical representation of the VNS-paired signal could not be reproduced in the hearing gerbil. Potential reasons for the discrepancy between our results in gerbils and the published results in rats are discussed. The general efficacy of VNS in the chronically stimulated animals was controlled by measuring VNS evoked potentials (VNEP). A species-specific difference seems to be unlikely, because of the biological proximity of rat and gerbil, but cannot fully be excluded by the present studies. It is known that the plastic potential of paired VNS is dependent on the stimulation level. Given that both rats and gerbils revealed similar VNEP thresholds and were stimulated with identical VNS-amplitudes, we conclude that differences in the plastic potential of paired VNS between both species are not explained by the used stimulation intensity. The described discrepancy in the potential of paired VNS for cortical plasticity creates doubt about the simple transferability of the plastic potential reported in rat to other species, including humans. KW - Hörrinde KW - Plastizität KW - Vagus KW - Cochlear-Implantat KW - Mongolische Rennmaus KW - gepaarte Vagusnerv-Stimulation KW - Auditorischer Kortex Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-135887 ER - TY - THES A1 - Hartwig, Elisabeth T1 - Kortikale Korrelate der Wahrnehmung interauraler Zeitdifferenzen gemessen mit Nahinfrarotspektroskopie T1 - Cortical respresentation of interaural time differences measured with near infrared spectroscopy N2 - Die Wahrnehmung von interauralen Zeit- und Pegeldifferenzen spielt eine Schlüsselrolle für die Lokalisation von Schallquellen im Raum und für ein optimales Sprachverständniss im Störgeräusch. Beim Hörgeschädigten ist die binaurale Hörfähigkeit deutlich eingeschränkt. Die bisherigen diagnostischen Möglichkeiten, diese Hörleistung zu erfassen, sind nicht zufriedenstellend und beschränken sich im Wesentlichen auf psychoakustische Methoden. Diese Verfahren sind jedoch bei pädiatrischen und beschränkt kommunikationsfähigen Patienten nur bedingt anwendbar. Ziel der Studie ist es, objektive Methoden im Hinblick auf ihre Eignung als Biomarker für das binaurale Hörvermogen zu evaluieren und weiterzuentwickeln. Ergänzend dazu sollen der Entwicklungsstand und die funktionelle Plastizität des zentralen auditiven Systems als Einflussgröße mitbeurteilt werden. Untersucht wurden in dieser Studie zunächst normalhörende Kontrollpersonen. Die subjektive Lokalisationsfähigkeit wurde mit Hilfe psychoakustischer Tests überprüft und mit objektiven, funktionell bildgebenden Verfahren korreliert. Die kortikale Repräsentation binauraler Stimuli und die Unterschiede der Oxygenierung des Hirngewebes werden mit Nahinfrarot Spektroskopie dargestellt. Als Stimuli dienen bei allen Testverfahren identische akustische Reize unterschiedlicher Komplexität. Es wird erwartet, dass die Validierung objektiver Marker für das binaurale Hören eine Optimierung der Hörhilfeneinstellung ermöglicht und zu einer Verbesserung der Hör- und Lebensqualität hörgeschädigter Patienten führt. N2 - Cortical respresentation of interaural time differences measured with near infrared spectroscopy KW - NIRS KW - ITD KW - Interaurale Zeitdifferenz KW - Nahinfrarotspektroskopie Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-130391 ER - TY - JOUR A1 - Schendzielorz, P. A1 - Froelich, K. A1 - Rak, K. A1 - Gehrke, T. A1 - Scherzad, A. A1 - Hagen, R. A1 - Radeloff, A. T1 - Labeling Adipose-Derived Stem Cells with Hoechst 33342: Usability and Effects on Differentiation Potential and DNA Damage JF - Stem Cells International N2 - Adipose-derived stem cells (ASCs) have been extensively studied in the field of stem cell research and possess numerous clinical applications. Cell labeling is an essential component of various experimental protocols and Hoechst 33342 (H33342) represents a cost-effective and easy methodology for live staining. The purpose of this study was to evaluate the labeling of rat ASCs with two different concentrations of H33342 (0.5 μg/mL and 5 μg/mL), with particular regard to usability, interference with cell properties, and potential DNA damage. Hoechst 33342 used at a low concentration of 0.5 μg/mL did not significantly affect cell proliferation, viability, or differentiation potential of the ASCs, nor did it cause any significant DNA damage as measured by the olive tail moment. High concentrations of 5 μg/mL H33342, however, impaired the proliferation and viability of the ASCs, and considerable DNA damage was observed. Undesirable colabeling of unlabeled cocultivated cells was seen in particular with higher concentrations of H33342, independent of varying washing procedures. Hence, H33342 labeling with lower concentrations represents a usable method, which does not affect the tested cell properties. However, the colabeling of adjacent cells is a drawback of the technique. KW - cell labeling KW - adipose-derived stem cells KW - Hoechst 33342 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-181268 ER - TY - JOUR A1 - Kurabi, Arwa A1 - Pak, Kwang K. A1 - Bernhardt, Marlen A1 - Baird, Andrew A1 - Ryan, Allen F. T1 - Discovery of a Biological Mechanism of Active Transport through the Tympanic Membrane to the Middle Ear JF - Scientific Reports N2 - Otitis media (OM) is a common pediatric disease for which systemic antibiotics are often prescribed. While local treatment would avoid the systemic treatment side-effects, the tympanic membrane (TM) represents an impenetrable barrier unless surgically breached. We hypothesized that the TM might harbor innate biological mechanisms that could mediate trans-TM transport. We used two M13-bacteriophage display biopanning strategies to search for mediators of trans-TM transport. First, aliquots of linear phage library displaying 10\(^{10th}\) 12mer peptides were applied on the TM of rats with active bacterial OM. The middle ear (ME) contents were then harvested, amplified and the preparation re-applied for additional rounds. Second, the same naïve library was sequentially screened for phage exhibiting TM binding, internalization and then transit. Results revealed a novel set of peptides that transit across the TM to the ME in a time and temperature dependent manner. The peptides with highest transport capacities shared sequence similarities. Historically, the TM was viewed as an impermeable barrier. However, our studies reveal that it is possible to translocate peptide-linked small particles across the TM. This is the first comprehensive biopanning for the isolation of TM transiting peptidic ligands. The identified mechanism offers a new drug delivery platform into the ME. KW - biological mechanism KW - otitis media KW - tympanic membrane KW - active transport KW - middle ear Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-167741 VL - 6 IS - 22663 ER -