Geschichte der Cochlea Implantate

Vor zweihundert Jahren führte sich der Wissenschaftler Alessandro Volta stromführende Metallstäbe in die Ohren ein. Seine Empfindung dabei beschrieb er als ähnlich dem Geräusch von sprudelndem Wasser. Es war dies der erste belegte Versuch einer direkten elektrischen Reizung des Gehörs. Trotz mehrerer ähnlicher Experimente in den darauffolgenden 50 Jahren, stand man Mitte des 19. Jahrhunderts der elektrischen Stimulation als Therapiemethode generell ablehnend gegenüber.

So dauerte es bis in die dreissiger Jahre unseres Jahrhunderts, bis erneut Versuche mit der elektrischen Stimulation des Gehörs unternommen wurden. Forschungsteams in den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion entdeckten unabhängig voneinander, dass durch die elektrische Reizung des Mittelohrs bei tauben Menschen Hörwahrnehmungen hervorgerufen werden konnten. Allerdings führte keines dieser Forschungsergebnisse zu einer praktischen Anwendung in Form eines Gehörimplantates, da die damit verbundenen technischen Probleme damals noch unüberwindlich waren.

Erst Ende der fünfziger Jahre gelang es französischen Wissenschaftlern, durch Einführen einer Elektrode in das Innenohr den Hörnerv eines tauben Patienten zu stimulieren. Dieser konnte daraufhin zumindest die Sprachmelodie wahrnehmen und empfand die Nervenstimulation als Erleichterung beim Lippenlesen. Dies war die Geburtsstunde unserer heutigen Cochlea Implantate.

Dank der enormen Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen auf dem Gebiet der Cochlea Implantate während der sechziger Jahre, lagen Anfang der siebziger Jahre endlich die ersten klinisch anwendbaren Geräte vor. Bei diesen Geräten der ersten Stunde handelte es sich noch um einkanalige Geräte, die codierte Informationen an lediglich eine Elektrode im Innenohr weitergaben. Diese Geräte vermittelten den Patienten zwar rudimentäre Höreindrücke, die das Ablesen von den Lippen erleichterten, ermöglichten generell aber keine rein auf das Gehör gestützte Spracherkennung.

Einen wichtigen technologischen Fortschritt auf dem Gebiet der Cochlea Implantate stellte die Einführung von mehrkanaligen Geräten in den achziger Jahren dar. Die mehrkanaligen Geräte stimulieren den Hörnerv an mehreren Stellen entlang der Cochlea. Dabei werden die Elektroden entweder gleichzeitig, d.h. "simultan", oder nacheinander, d.h. "sequentiell" angesteuert (siehe Animation der Schallverarbeitung). Die Stimulation der Nervenfasern an mehreren Stellen ist deshalb so wichtig, weil die Nervenfasern im Innenohr je nach ihrer Lage auf unterschiedliche Tonhöhen "geeicht" sind. Dabei sind die Nervenfasern so angeordnet, dass hochfrequente Töne im unteren Teil der Cochlea, und niederfrequente Töne in der Mitte bzw. an der Spitze wahrgenommen werden. Man nennt dies auch die tonotopische Organisation des Ohrs. Mit Einführung der mehrkanaligen Systemen war das Ziel eines Sprachverständnisses ohne Lippenlesen erreicht.

Der letzte Entwicklungsschritt bei den Cochlea Implantaten war die Entwicklung von mehrkanaligen Systemen, bei denen die Patienten zwischen mehreren Stimulationsmethoden und Sprachverarbeitungsstrategien wählen können. Die Unterschiede bei den Stimulationsmethoden liegen in der Art und Weise, wie die implantierten Elektroden mit Strom angeregt werden. Bei völlig flexiblen Implantat Systemen kann die Stimulation entweder simultan (d.h. an allen Elektroden gleichzeitig) oder sequentiell (d. h. an einer Elektrode nach der anderen) erfolgen. Unter Sprachverarbeitung versteht man das Verfahren, nach welchem Schall in elektrische Signale umgewandelt wird, die an das Gehirn weitergeleitet und von diesem als Töne interpretiert werden.