Meting voorspelt spraakverstaan met CI

15 februari 2024
Auteur: Rene van der Wilk
Leestijd: 5 min

Een zogeheten functional near-infrared spectroscopy meting (fNIRS) in rusttoestand lijkt een goede voorspeller te zijn voor de te behalen resultaten op het spraakverstaan met een cochleair implantaat (CI). Dat laten onderzoekers van de Universiteit van Melbourne zien in een artikel gepubliceerd op medRxiv. Een fNIRS meting is een beeldvormingstechniek waarmee onderzoekers met nabij-infraroodlicht de hersenactiviteit in kaart brengen. Het is net als een EEG- en een ECG-meting (hartfilmpje) een niet belastende meting: de onderzoeker hoeft geen apparatuur in het lichaam aan te brengen. De meting kan volgens de Australische onderzoekers unieke informatie geven over de te behalen resultaten met een cochleair implantaat. Informatie die niet is te verklaren door andere factoren zoals leeftijd en de periode van het doof zijn.

fNIRS meting goede voorspeller voor spraakverstaan met cochleair implantaat CI
Een near-infrared fNIRS meting is een beeldvormingstechniek die de hersenactiviteit in kaart brengt. Het lijkt een goede voorspeller voor het verstaan van spraak met een cochleair implantaat te zijn.

Resultaten met een cochleair implantaat bijzonder, maar wisselend

Met cochleair implantaten zijn bijzondere resultaten te behalen. Toch kunnen deze ook flink wisselend zijn. Een deel van de volwassen CI-dragers weet uiteindelijk niet het optimale resultaat te behalen. In het verleden probeerden onderzoekers met factoren als leeftijd, duur van de doofheid, het rest-gehoor en ervaring met hoortoestellen, de uiteindelijke resultaten met een CI te voorspellen. Helaas lukt dat aan de hand van deze factoren maar voor een vrij klein deel.

Op zoek naar betere voorspellers voor het spraakverstaan met een CI

Het functioneren van de lagere niveaus van het gehoorsysteem zoals de hersenstam, de gehoorzenuwen en het slakkenhuis, blijken geen hele goede voorspeller voor het uiteindelijke verstaan met een cochleair implantaat. Daarom zijn onderzoekers op zoek gegaan naar andere voorspellende factoren. Zo zijn ze op de taalnetwerken in de hersenen uitgekomen. Ze hopen deze netwerken een sterker verband laten zien met het verstaan van spraak met een CI.

Flexibiliteit hersenen

Onze hersenen blijken behoorlijk flexibel te zijn. Dat noemen wetenschappers ook wel plasticiteit. Bij vermindering van het hoorvermogen of bij revalidatie van het gehoor met een hoortoestel of cochleair implantaat, lijken ze zich aan te kunnen passen aan de nieuwe situatie. Daardoor zijn een flink aantal dragers van een CI ondanks de onvolledige informatie die ze er mee aangeboden krijgen, in staat tot zeer goede prestaties te komen.

Een vermindering van het gehoor kan ook voor meer activiteit in andere hersendelen zorgen. Zo kan bijvoorbeeld het visuele systeem actiever worden. De flexibiliteit kan zelfs zover gaan dat delen van de hersenen die niet meer betrokken zijn bij het horen, zich gaan bezighouden met andere taken. Denk daarbij aan het zien. Dit gebeurt doordat ze geen of veel minder input meer krijgen vanuit het gehoororgaan. Daardoor is het mogelijk dat ernstig slechthorenden en doven met hun ogen objecten beter gaan lokaliseren en ook bewegingen beter kunnen volgen.

Onduidelijk of verregaande plasticiteit hersenen gunstig of ongunstig is voor functioneren met CI

Sommige wetenschappers denken met hun onderzoek bewijs te hebben geleverd dat deze verregaande plasticiteit nadelig is voor de resultaten met een CI. Immers een deel van het hoorgedeelte van de hersenen is daar niet meer bij betrokken en kan zijn oorspronkelijke taak niet meer of minder goed uitvoeren. Anderen zien in hun onderzoeksresultaten juist bewijs voor een positief effect. Zo kan het zijn dat wanneer een groter deel van de hersenen betrokken is bij het zien, dit ook tot een beter spraakafzien leidt. Op de vraag of de flexibiliteit van de hersenen al dan niet gunstig uitpakt, is aan de hand van de onderzoeken die tot op de dag van vandaag zijn gedaan geen eenduidig antwoord te geven.

Vermindering volume hersenen en cognitieve achteruitgang

Slechthorendheid kan er ook voor zorgen dat uiteindelijk het volume van de hersenen afneemt. Dat is ook geconstateerd bij de hippocampus. Dit deel van de hersenen is betrokken bij het opslaan van nieuwe herinneringen over bepaalde gebeurtenissen of van recente informatie. Door de afname van het volume van de hersenen nemen ook de cognitieve functies af. Dit kan op zijn beurt weer effect hebben hoe goed iemand uiteindelijk kan horen met zijn of haar cochleair implantaat.

Functionele connecties

De Australische onderzoekers van de Universiteit van Melbourne gaan ervan uit dat de verbindingen in de hersennetwerken de basis vormen voor de functionele connecties (FC). Ze vermoedden dat het in kaart ervan brengen in de rusttoestand, waarbij de patiënt dus geen taken uitvoert, subtiele veranderingen kan laten zien. Deze benadering heeft ook meer inzicht gegeven op verschillende hersenaandoeningen zoals autisme, Alzheimer, depressie, schizofrenie en bij veranderingen bij het ouder worden.

Onderzoek met fNIRS meting om spraakverstaan met CI te voorspellen

De wetenschappers wilden met hun onderzoek nagaan of een zogenaamde ‘functionele connectie meting’ in rust een betrouwbare indicatie kan geven voor het verstaan van spraak door (potentiële) dragers van cochleair implantaten. Het gaat daarbij om ernstig slechthorenden en doven die dat zijn geworden nadat ze taal hebben geleerd. Omdat na te gaan gebruikten de wetenschappers bij hun onderzoek een zogeheten functionele near-infrared spectroscopy meting (fNIRS) (zie uitleg onder).

Resultaten naar verband fNIRS meting en spraakverstaan met CI

De bevindingen van de Australische onderzoekers laten een significant verband zien tussen de resting-state fNIRS meting en de resultaten van het verstaan van spraak. De analyse die zij uitvoerden op de metingen, biedt volgens de onderzoekers unieke informatie over de potentie van een cochleair implantaat. Informatie die niet is te verklaren aan de hand van andere individuele factoren zoals leeftijd en duur van doofheid. De onderzoekers zien in de meting dan ook een goed en makkelijk meetinstrument om het verstaan van spraak bij toekomstige dragers van een cochleair implantaat te kunnen voorspellen.

Het wetenschappelijk artikel waar bovenstaand artikel op is gebaseerd is een zogeheten preprint. Andere wetenschappers moeten hier eerst nog kritisch naar kijken (peer review) voordat het definitief gepubliceerd zal worden in een wetenschappelijk tijdschrift. Pas daarna zal eventuele klinische toepassing volgen van de meting.

Bron:
Resting-state Functional Connectivity Predicts Cochlear-Implant Speech Outcomes
Jamal Esmaelpoor, Tommy Peng, Beth Jelfs, Darren Mao, Maureen J. Shader, Colette M. McKay
medRxiv 2024.01.30.24301908; doi: https://doi.org/10.1101/2024.01.30.24301908


Meer over de near-infrared fNIRS meting

Beeldvormingstechniek

Een near-infrared fNIRS meting is een beeldvormingstechniek die met nabij-infraroodlicht de hersenactiviteit in kaart brengt. Het meet veranderingen in de bloedzuurstofniveaus in de hersenen. Dat geeft op zijn beurt weer informatie over activiteit van zenuwen in de hersenen.

Uitleg over de fNRIS meting op YouTube door het bedrijf Artinis die deze meetapparatuur levert

Zicht op neurale activiteit

Neurowetenschappers gebruiken zo’n meting vaak als instrument om hersenactivatiepatronen te bestuderen. Patronen die verband houden met cognitieve taken, sensorische stimuli of neurologische aandoeningen. Bij het uitzenden van infrarood licht wordt meestal gebruik gemaakt van LED’s. Detectoren op de schedel meten vervolgens het licht dat de schedel en de hersenen doorlaat, nadat het door hersenweefsel is verstrooid. Onderzoekers analyseren vervolgens de veranderingen in de intensiteit van het doorgelaten licht. Daarmee krijgen ze inzicht op de neurale activiteit in de hersenen.

Identificeren veranderingen

Een resting-state fNIRS-onderzoek kan worden gebruikt om de functionele connectiviteit in de hersenen te bestuderen in relatie tot verschillende cognitieve processen, neurologische aandoeningen, psychiatrische aandoeningen en andere aspecten van de hersenfunctie. Het kan nuttig zijn bij het begrijpen van de basale organisatie van de hersenen en het identificeren van veranderingen die optreden als gevolg van verschillende neurologische of psychiatrische aandoeningen.

fNIRS meting: goedkoop, flexibel inzetbaar in natuurlijke omgeving

De meting is ten opzichte van andere metingen zoals een MRI goedkoper, de apparatuur is op verschillende plaatsen in te zetten en ook is de hersenactiviteit te meten in een meer natuurlijke omgeving.

fNIRS meting niet belastend

Net als bij een elektro-encefalogram (EEG) meting en een elektrocardiogram (ECG) waarmee een arts een hartfilmpje maakt, is het een niet belastende meting. Bij dit soort metingen is het niet nodig apparatuur in het lichaam aan te brengen.

Reacties (1)
  1. Heel interessant. Nog interessanter wordt het als je zou kunnen weten met welke oefeningen je die neurale netwerken kan bevorderen of trainen. Dan wordt het geen ‘kale voorspelling’ maar een mogelijkheid om de uitkomsten van het kunnen horen met een CI positief te beïnvloeden.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Meer nieuws

Herstel van het gehoor met gentherapie bij erfelijke slechthorendheid weer stapje dichterbij

17 juli 2024 | Onderzoekers van het Mass Eye and Ear instituut hebben het gehoor bij muizen met een [...]

MED-EL en Starkey gaan samenwerken op het gebied van Bluetooth-connectiviteit

16 juli 2024 | MED-EL en Starkey kondigen aan samen te gaan werken. De samenwerking zal zich met name [...]

Emotioneel Gewaarzijn en Expressie Therapie bij behandeling tinnitus heeft potentie

15 juli 2024 | De toepassing van ‘Emotional Awareness and Expression Therapy (EAET)’ bij de behandeling van tinnitus heeft [...]

Musi-CI training najaar 2024: muzikale training voor mensen met een cochleair implantaat

9 juli 2024 | Vanaf september vinden er weer Musi-CI trainingen plaats voor mensen met een cochleair implantaat. De [...]