Cochlea-implantierte Höranstrengung und Höraufmerksamkeit (EffICAtt)

Teilnehmer an dieser Studie sind erwachsene Patienten mit Cochlea-Implantaten (Experimentalgruppe) und Erwachsene mit normalem Hörvermögen (gesunde Probanden oder Kontrollpersonen), die in einem einzigen Zentrum rekrutiert werden (Referenzzentrum für Cochlea-Implantate bei Erwachsenen, Otorhinolaryngology Service, Funktionseinheit für Hörimplantate, Krankenhausgruppe Pitié-Salpêtrière). Alle Patienten, die im klinischen Zentrum nachuntersucht wurden und die Einschlusskriterien erfüllen, werden per E-Mail über die Studie informiert. Sie werden nach einer Bedenkzeit von 15 Tagen telefonisch kontaktiert, um ihr Verständnis der Studie zu überprüfen und ihre Zustimmung oder Ablehnung zur Teilnahme zu prüfen. Gesunde Kontrollen werden durch einen Anruf rekrutiert, der über Mailinglisten gesendet wird, die Freiwilligen für wissenschaftliche Experimente gewidmet sind. Diejenigen, die den Anruf per Telefon oder E-Mail entgegennehmen, werden je nach Bedarf der Studie in der Reihenfolge der Kontaktaufnahme einberufen und erhalten Informationen über die Studie. Von allen Teilnehmern wird vor der Teilnahme am Tag der Aufnahme eine unterschriebene Einverständniserklärung sowie ihre demografischen Daten, ihr Bildungsniveau und bei Patienten mit Cochlea-Implantaten das Datum der Implantation und die Ätiologie des Hörverlusts eingeholt. Jedes Thema wird durch eine eindeutige Folge von 9 alphanumerischen Zeichen identifiziert. Gesunde Probanden werden einer tonalen Audiometrie unterzogen und erst dann endgültig in die Studie aufgenommen, wenn das normale Gehör für das Alter bestätigt wurde.

Die gesamte Teilnahme soll am Tag der Aufnahme in einer einzigen Sitzung von 1 Stunde und 40 Minuten stattfinden, einschließlich Einverständniserklärung, Vormessungen (CT-Schwellenwerte für Patienten, Audiometrie für Kontrollen), Materialkalibrierung, psychoakustische Tests und Spracherkennung Tests mit Okulometrie. Nur ausnahmsweise in Fällen, in denen die gesamte Sitzung nicht in der vorgesehenen Zeit abgeschlossen werden konnte, werden die Teilnehmer eingeladen, an einem anderen Tag zu einer zweiten Sitzung zurückzukehren, um unvollständige Tests zu beenden.

Alle Tests werden in einer schallisolierten Kabine durchgeführt. Die Teilnehmer sitzen vor einem Bildschirm, auf dem während der Versuche ein visueller Fixationspunkt sowie relevante Informationen (Ende des Versuchs, Antwortalternativen, Leistungsfeedback) angezeigt werden. Der Pupillendurchmesser wird während der Tests mit einem Eye-Tracker-Gerät (Tobii TX300) aufgezeichnet. Vor den Tests wird die Umgebungshelligkeit so eingestellt, dass die Pupille des Probanden im Mittelpunkt der gemessenen Dynamik steht. Cochlea-Implantat-Patienten werden mit einem für das Experiment bestimmten Implantatprozessor (Referenzprozessor) ausgestattet, um sicherzustellen, dass die Einstellungen ihres eigenen Prozessors nicht geändert werden und dass die Tests mit einem gut funktionierenden Prozessor durchgeführt werden.

Die psychoakustischen Tests bestehen aus einer Amplitudenmodulationserkennungsaufgabe mit einem 3-Intervall-, 3-Alternativen-Forced-Choice-Design. In jedem Versuch werden den Teilnehmern 3 aufeinanderfolgende Töne in zufälliger Reihenfolge präsentiert, von denen nur einer die Zielamplitudenmodulation einschränkt und die der Teilnehmer melden muss. Alle dargebotenen Klänge enthalten zwei überlagerte Sinusträger (z. 500 Hz und 4000 Hz). Die Zielamplitudenmodulation wird nur auf einen dieser beiden Träger (den Zielträger) in nur einem der drei dargebotenen Töne angewendet.

Die Einstellungen des Referenzprozessors während dieser Tests deaktivieren alle Elektroden statt zwei, wodurch sichergestellt wird, dass die Stimulation maximal auf zwei gut getrennte Bereiche der Cochlea fokussiert wird. Die Schallfrequenz dieser Aktivelektroden kann gegenüber dem üblichen Prozessor modifiziert werden, um zu gewährleisten, dass sie jeweils maximal von einem der beiden Reizträger aktiviert werden. Die Dynamik der aktiven Elektroden wird mit den eigenen C- und T-Schwellenwerten des Patienten eingestellt, und die Schallkalibrierung stellt sicher, dass der durchschnittliche Stimulationspegel 50 % der CT-Dynamik entspricht. Stimuli werden den Patienten über den analogen Eingang des Referenzprozessors und über Kopfhörer auf einer einzelnen, zufällig gezeichneten Seite (links oder rechts) mit einem durchschnittlichen Schalldruckpegel von 70 Dezibel den gesunden Freiwilligen präsentiert.

Der Test besteht aus zwei Bedingungen, die abwechselnd präsentiert werden. In der ersten Bedingung gibt es keine andere Modulation als das Ziel. In der zweiten Bedingung wird in den drei Intervallen eine ablenkende Modulation auf den Nichtzielträger angewendet. Sowohl Ziel- als auch ablenkende Modulationen haben die gleiche 8-Hz-Rate. Die Leistung unter diesen beiden Bedingungen wird durch Messung der Amplitudenmodulationserkennungsschwellenwerte (AMDT) unter Verwendung eines adaptiven Verfahrens bewertet, das zweimal pro Bedingung wiederholt wird. Der Leistungsunterschied zwischen den beiden Bedingungen dient als Index für die auditive Aufmerksamkeitsfähigkeit der Testperson.

Die Teilnehmer führen ein Training, gefolgt von den AMDT-Messungen sowie Tests mit konstanten Modulationspegeln und gemeinsamer Pupillendurchmessermessung durch, die alle in Blöcken verteilt sind, die zwischen 5 und 8 Minuten dauern und durch Pausen unterbrochen werden sollen, insgesamt etwa 40 Minuten.

Die abschließenden Spracherkennungstests bestehen aus einer Konsonantenidentifikationsaufgabe. Die Einstellungen des Prozessors in diesen Tests sind identisch mit den üblichen Einstellungen des Prozessors des Patienten, und Töne werden im freien Feld über Lautsprecher mit einem angenehmen Pegel präsentiert (65 Dezibel Schalldruckpegel für Zielsprache und 55 Dezibel Schalldruckpegel für Interferenz Rede). In jedem Versuch wird den Teilnehmern die Aufzeichnung eines Pseudoworts präsentiert, das von einer weiblichen Stimme ausgesprochen wird, der Form [aCaCa], wobei [C] ein Konsonant ist, der unter 16 Alternativen identifiziert werden kann. Dieser Test wird einmal in Stille und ein zweites Mal in Gegenwart von störender Pseudosprache durchgeführt, die von einer anderen Stimme mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von +10 Dezibel ausgesprochen wird. Es gibt 48 Versuche in jeder Bedingung. Der Pupillendurchmesser wird während des Tests aufgezeichnet, um die Höranstrengung in jeder Bedingung als mittlere Pupillenerweiterungsreaktion in Bezug auf eine Vorstimulus-Grundlinie zu messen. Die Differenz dieser Pupillenerweiterungsreaktion zwischen den beiden Zuständen dient als Maß für die Menge an Höranstrengung, die durch das Vorhandensein von störender Sprache induziert wird.

Bei der Datenanalyse wird der lineare Zusammenhang zwischen dem auditiven Aufmerksamkeitskapazitätsindex (aus dem psychoakustischen Test) und der störungsinduzierten Höranstrengungsmessung (aus dem Spracherkennungstest) mit einem Pearson-Test getrennt für beide getestet Probandengruppen (Cochlea-Implantat-Patienten und normalhörende gesunde Probanden) mit einem p-Wert-Signifikanzschwellenwert von 0,05.