Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Music perception of cochlear implant users

Timm, Lydia

A cochlear implant (CI) allows humans with sensori-neural hearing loss to overcome the state of deafness. Even though language may be well transmitted and speech perception is satisfying to a certain degree, music perception still remains poor. We thus tested, with behavioral and objective measures of auditory evoked potentials (AEPs), the abilities of CI users and normal-hearing (NH) controls to detect changes in musical sound. To test for a wide spectrum of musical features, we applied two paradigms examining prominent AEPs such as the N1, P2 and mismatch negativity (MMN) to (i) manipulations of temporal envelopes and (ii) the MMNs to categories of pitch, timbre, intensity and rhythm. Our results showed smaller N1 and P2 amplitudes as well as delayed N1 latencies and a lack of MMN in CI users for the first study. We therefore conclude a hampered perception of the manipulation of the temporal envelope in CI users, when compared to NH controls, which exhibited robust and earlier N1 and MMNs. The second experiment showed significant MMNs in the CI users group for musical features such as pitch, timbre and intensity, but not for the rhythm feature. In the NH controls group we found larger amplitudes and significant MMNs for all features. Thus, CI users may detect differences in sound, when these are presented within a certain experimental set up, but still perform poorer than the NH controls. Further research with a parametric approach and within a longitudinal design is necessary to extend the knowledge of CI users music perception.

Cochlea Implantate ermöglichen Menschen, trotz sensoneuralem Hörverlust Höreindrücke wahrzunehmen. Obwohl zufriedenstellende Ergebnisse im Bereich Sprachverstehen erreicht werden können, ist die Wahrnehmung von Musik nur eingeschränkt möglich. In dieser These wurden mit Hilfe von Verhaltenstests und objektiven Methoden, wie auditiven evozierten Potentialen (AEP), die Fähigkeiten von Cochlea Implantat (CI) Trägern und normalhörenden (NH) Kontrollen, Veränderungen in musikalischen Klängen wahrzunehmen, untersucht. Um ein breites Spektrum von musikalischen Merkmalen zu erfassen, wurden zwei Paradigmen genutzt. AEPs wie die N1, P2 und die Mismatch Negativity (MMN) wurden durch (i) Manipulation der Hüllkurve und (ii) verschiedener Kategorien wie Tonhöhe, Klangfarbe, Lautstärke und Rhythmus evoziert. Unsere Ergebnisse der ersten Studie zeigten kleinere N1 und P2 Amplituden und Latenzen, sowie fehlenden MMNs für die Gruppe der CI Träger. Daher schlussfolgern wir eine verminderte Wahrnehmung für Hüllkurvenmanipulationen bei CI Trägern im Vergleich zu NH Kontrollen, welche deutlich frühere N1 und robusterer MMNs zeigten. Im zweiten Experiment fanden wir in der Gruppe der CI Träger signifikante MMNs für musikalische Merkmale wie Tonhöhe, Klangfarbe und Lautstärke, jedoch keine für Rhythmus. Für die NH Kontrollen fanden wir größere ere Amplituden and signifikante MMNs für alle musikalischen Merkmale. CI Träger können offensichtlich Unterschiede von Klängen erkennen, wenn diese in einer optimierten experimentalen Umgebung dargeboten werden, zeigen aber dennoch Einschränkungen im Vergleich zu NH Kontrollen. Weitere AEP Forschungen mit parametrischen Ansätzen und einem longitudinalen Design sind notwendig, um das Wissen über die musikalische Wahrnehmung von CI Patienten zu erweitern.

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Timm, Lydia: Music perception of cochlear implant users. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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