Anatomische Volumenänderung des Nucleus Cochlearis in Abhängigkeit von der Hörerfahrung der Ratte

Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften)

Ertaubung führt in Abhängigkeit von Zeitpunkt und Dauer zu unterschiedlich starken Veränderungen entlang der Hörbahn. Hier untersuchen wir die Auswirkungen von einseitiger und beidseitiger neonataler Ertaubung im Vergleich zu beidseitiger Ertaubung im Erwachsenenalter auf das Volumen des Nucleus cochlearis (CN), der ersten zentralen Hörbahnstation.

Einseitige, neonatale Ertaubung wurde bei Ratten (n=5) am 10. postnatalen Tag (P) durch intracochleäre Injektion des Antibiotikums Neomycin induziert (1). Beidseitige neonatale Ertaubung (n=5) wurde durch intraperitoneale Injektion des Antibiotikums Kanamycin (P10-20) ausgelöst (2). Beidseitige Ertaubung Erwachsenenalter (jeweils n=5) wurde durch die Injektion von Ethacrynsäure und Kanamycin bei 3 und 12 Monate alten Ratten induziert. Hörschwellen von >90 dB verifizierten die erfolgreiche Ertaubung. Einen Monat nach der Ertaubung wurden die 4 bzw. 13 Monate alten Ratten mit 4 % Paraformaldehyd perfundiert und das Gehirn präpariert. Anschließend wurden Hirnschnitte angefertigt, der CN lichtmikroskopisch untersucht, fotografiert und ausgewertet. Es wurden Länge, Breite, Fläche und Volumen des CNs bestimmt.

Der CN der neonatal ertaubten Ratten zeigte ein signifikant kleineres Volumen. Im Vergleich zu normal hörenden Ratten führte beidseitige Ertaubung zu einem um 31,41 % kleineren-, die einseitige Ertaubung zu einem um 36,93 % kleineren CN-Volumen auf der tauben Seite. Der ventrale Teil des CNs war am stärksten von der Volumenreduktion betroffen. Bei jungen und alten adult ertaubten Ratten war das CN-Volumen um 10,43 % bzw. 1,37 % reduziert und erzielte keine Signifikanz.

Unsere Daten zeigen, dass sowohl einseitige als auch beidseitige neonatale Ertaubung im Vergleich zur adulten Ertaubung zu starken anatomischen Veränderungen im zentralen auditorischen System führt. Dies bestätigt, wie wichtig es ist, Taubheit bei Patienten frühestmöglich zu diagnostizieren, um eine reduzierte oder beeinträchtigte Entwicklung des zentralen Hörsystems mithilfe von Hörprothesen zu verhindern.

(1) TF Jakob, N Rosskothen-Kuhl, RB Illing, (2016), Induction of single sided deafness in the newborn rat and its consequence for cochlear nucleus volume development. Hear Res. 333, 210-5, DOI: 10.1016/j.heares.2015.09.002.

(2) N Rosskothen-Kuhl and RB Illing, (2012), The impact of hearing experience on signal integration in the auditory brainstem: A c-Fos study in the rat. Brain Res. 1435, p. 40-55, DOI: 10.1016/j.brainres.2011.11.046.