Stephan Wolpert (Tübingen), Jakob Wertz (Tübingen), Lukas Rüttiger (Tübingen), Benjamin Bender (Tübingen), Uwe Klose (Tübingen), Robert Stark (Tübingen), Christoph Braun (Tübingen), Ernst Dalhoff (Tübingen), Katharina Bader (Tübingen), Matthias Munk (Tübingen), Marlies Knipper (Tübingen)
The neuronal basis of tinnitus is still not fully understood, which delays the development of causal therapies. The aim of the present study was to identify objective characteristics of tinnitus without (T) or with concomitant hyperacusis (TH).
For this purpose, we performed electroencephalography (EEG) and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) while subjects had to perform an auditory discrimination task within their tinnitus frequency and a reference frequency as well as functional MRI examination (resting-state fMRI-based functional connectivity (rs-fMRI-bfc)).
The T group showed prolonged brainstem audiometry (ABR) latency and decreased ABR-V amplitudes, which was associated with lower rs-fMRI-bfc between ascending auditory nuclei and primary auditory cortex, as observed in previous studies. In the T subjects, these features were associated with increased spontaneous and reduced evoked gamma oscillations and with reduced deoxy-Hb concentrations in response to lower frequency stimuli in temporal cortex (Brodmann area (BA) 41, 42, 22), suggesting less synchronous auditory responses during active auditory discrimination of reference frequencies.
In contrast, in the TH group, gamma oscillations and hemodynamic responses in the temporoparietal regions were reversed during active discrimination of tinnitus frequencies.
In conclusion, we were able to show that tinnitus without and with hyperacusis can be distinguished by the EEG and fNIRS paradigms used, which may allow a more precise subclassification of tinnitus and future improved treatment approaches.
Nach wie vor sind die neuronalen Grundlagen von Tinnitus nicht vollständig aufgeklärt, was die Entwicklung von kausalen Therapien verzögert. Ziel der vorliegenden Studie war die Identifikation objektiver Merkmale von Tinnitus ohne (T) oder mit gleichzeitiger Hyperakusis (TH).
Zu diesem Zweck führten wir Elektroenzephalographie (EEG) und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) durch, während die Probanden eine auditive Unterscheidungsaufgabe innerhalb ihrer Tinnitusfrequenz und einer Referenzfrequenz durchführten mussten sowie funktionelle MRT Untersuchung (resting-state-fMRI-based functional connectivity (rs-fMRI-bfc)).
Die T-Gruppe wies eine verlängerte Latenzzeit der Hirnstammaudiometrie (ABR) und verringerte ABR-V-Amplituden auf, was mit einer geringeren rs-fMRI-bfc zwischen aufsteigenden auditorischen Nuclei und primären auditorischen Kortex verbunden war, wie in früheren Studien beobachtet. Bei den T-Probanden waren diese Merkmale mit erhöhten spontanen und reduzierten evozierten Gamma-Oszillationen und mit reduzierten Desoxy-Hb-Konzentrationen als Reaktion auf Stimulationen mit niedrigeren Frequenzen im temporalen Kortex (Brodmann-Areal (BA) 41, 42, 22) verbunden, was auf weniger synchrone auditorische Reaktionen während der aktiven auditorischen Unterscheidung von Referenzfrequenzen hindeutet. Im Gegensatz dazu waren in der TH-Gruppe die Gamma-Oszillationen und hämodynamischen Reaktionen in den temporoparietalen Regionen während der aktiven Unterscheidung der Tinnitus-Frequenzen umgekehrt.
Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass sich Tinnitus ohne und mit Hyperakusis mittels der verwendeten EEG- und fNIRS Paradigmen unterscheiden lassen, was eine präzisere Subklassifizierung von Tinnitus und zukünftige verbesserte Behandlungsansätze ermöglichen könnte.
Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.