This article reports the development of a neuro-rehabilitation approach, “constraint-induced sound therapy (CIST)” for sudden sensorineural hearing loss. The aim of CIST is to prevent maladaptive cortical reorganization by using an enriched acoustic environment. CIST represents a safe, easy, inexpensive, and effective approach to treat sudden sensorineural hearing loss.
Hörsturz (SSHL) von akuten, idiopathischen Hörverlust gekennzeichnet. Die geschätzte Inzidenz 5-30 Fällen pro 100.000 Menschen pro Jahr. Die Ursachen der SSHL und die Mechanismen SSHL aktuell zugrunde liegenden unbekannt bleiben. Basierend auf mehrere Hypothesen, wie eine Durchblutungsstörung der Cochlea, virale Infektionen und Autoimmunerkrankung, haben pharmazeutisch-therapeutische Ansätze angewendet, um SSHL Patienten zu behandeln; jedoch die Wirksamkeit der Standardbehandlung, Kortikosteroid-Therapie, wird noch diskutiert. Die Exposition gegenüber intensiven Sounds hat sich gezeigt, um dauerhafte Schäden des Gehörs verursachen; jedoch ein Engagement in einem moderaten Niveau bereichert akustische Umgebung nach Knalltrauma kann Hörschäden reduzieren. Verschiedene bildgebende Studien kürzlich vorgeschlagen, dass der Beginn der SSHL induzierte maladaptive kortikale Reorganisation im menschlichen auditorischen Kortex, und dass der Grad der kortikale Reorganisation in der akuten Phase SSHL negativ korrmit der Wiedergewinnungsrate an Hörverlust beschwingt. Dieser Artikel berichtet über die Entwicklung eines neuartigen Neurorehabilitation Ansatz zur SSHL "Constraint-induzierte Klangtherapie (CIST)". Das Ziel der CIST Protokoll ist zu verhindern oder zu reduzieren maladaptive kortikale Reorganisation durch die Verwendung eines angereicherten akustische Umgebung. Der Kanal des intakten Ohr SSHL Patienten ist, um sie zu motivieren, aktiv zu nutzen das betroffene Ohr und dadurch Fortschritt maladaptive kortikale Reorganisation zu verhindern eingesteckt ist. Die betroffenen Ohr wird auch die Musik über einen Kopfhörer für 6 Stunden pro Tag während des Krankenhausaufenthaltes ausgesetzt. Die CIST Protokoll scheint eine sichere, einfache, kostengünstige und wirksame Behandlung für SSHL sein.
Hörsturz (SSHL) oder Hörsturz, ist eine idiopathische Erkrankung, die durch einen schnellen Verlust des Gehörs 1 gekennzeichnet ist. Mehrere epidemiologische Studien berichteten 2,3 SSHL Inzidenzraten von 5-30 Fällen pro 100.000 Menschen pro Jahr in den Industrieländern. Auch wenn die Ursachen der SSHL und die zugrunde liegenden Mechanismen SSHL wurden ausgiebig untersucht, bleibt unser Wissen über SSHL begrenzt. Unter den vielen möglichen Ursachen der idiopathischen SSHL, gehören gemeinsame Hypothese eine Durchblutungsstörung 4, virale Infektionen 5-7, und Autoimmunerkrankungen 8,9. Obwohl Corticosteroidtherapie 10 wurde auf der Grundlage dieser Hypothesen vorgeschlagen und ist die am häufigsten angewendet Behandlung wird die Wirksamkeit dieser Standardtherapie noch diskutiert 3,11-14. Daher innovative SSHL Behandlungsstrategien, motiviert durch verschiedene Perspektiven sind sehr erwünscht.
SSHLbetrifft neuronale Aktivität nicht nur in der Cochlea, aber auch im auditorischen Cortex. Mehrere Bildgebungsstudien 15-17 vorgeschlagen, SSHL induzierte kortikale Plastizität im menschlichen auditorischen Cortex innerhalb von wenigen Tagen nach ihrer Entstehung. Darüber hinaus wird der Grad der kortikale Reorganisation durch den Verlust der kontralateralen hemisphärische Dominanz des Gehör vertreten evozierten Feldern schien negativ mit Rückgewinnungsraten an Hörverlust 18 korrelieren. Der kortikale Plastizität durch den Beginn der SSHL induzierten als maladaptiven die Hörfähigkeit des betroffenen Ohrs berücksichtigt. Daher kann die Prävention dieser maladaptive kortikale Reorganisation mit SSHL assoziiert eine neue Behandlungsstrategie dar.
Dieser Artikel schlägt eine Neurorehabilitation Ansatz, der verhindert, dass 'gelernt Nichtnutzung "kortikale Veränderungen, um zu verhindern oder zu reduzieren maladaptive kortikale Reorganisation. Zum Beispiel im Falle von Bewegungsstörungen, die gelernte Nichtnutzunga limbis ein Phänomen, bei dem die Bewegung wird zunächst unterdrückt aufgrund von Nebenwirkungen und der Ausfall einer Aktivität versucht mit der betroffenen Extremität, die schließlich zu der Unterdrückung von Verhalten und entsprechende neuronale Aktivität 19,20. Gelernt Nichtnutzung scheint nicht, um motorische Störungen beschränkt sein, sondern kann auch sensorischen Behinderungen 21 betreffen. SSHL Patienten verwenden hauptsächlich und achten Sie auf den intakten Ohr zum Zuhören. Dieses Hören Verhalten scheint die neuronale Aktivität zu erhöhen, die der intakten Ohr und, zur gleichen Zeit, zu reduzieren Nervenverbindungen zwischen dem betroffenen Cochlea und auditorischen Cortex 22. Um diese Fehlanpassung kortikalen Änderung von "non-use 'induziert werden, scheint es vorteilhaft zu sein für SSHL Patienten ausführen" Constraint induzierten Schalltherapie (CIST) '23, die Teilnehmer motiviert, um Musik intensiv über das betroffene Ohr hört und auditive Aufmerksamkeit auf das betroffene Ohr bezahlen(Abbildung 1). Im Vergleich zu konventionellen Pharmakotherapie, angeblich ist die CIST eine sichere, einfache, kostengünstige und effektive Behandlungsansatz für SSHL.
This article describes a behavioral treatment approach for SSHL. The CIST protocol merely requires the use of easily available devices. A comparison of the treatment effects of CIST + SCT with those of SCT alone revealed significantly better hearing improvements with the CIST + SCT treatment. No apparent side effects were associated with the CIST protocol. The cost of CIST is markedly lower than other newly suggested treatments (including a stellate ganglion block and hyperbaric oxygen therapy). The CIST protocol represents an effective, inexpensive, easy, and safe treatment for SSHL; however, several important points must be considered. One point is the prevention of acoustic trauma. Although the maximal volume settings of recent commercial portable music players are limited to remain below the harmful levels, the sound level needs to be observed when a large adjustment is made to the equalizer settings or when a headphone amplifier is used. The second point is ‘cross hearing’. The purpose of the CIST procedure is to enable SSHL patients to actively use their affected ear for listening. When patients develop severe hearing loss, they may still hear sounds with the intact ear despite plugging. The third point is ‘accidents’. In the case of traditional pharmacotherapy, the intact ear is not plugged, and thus SSHL patients can pick up environmental sounds via this intact ear. On the other hand, plugging and music listening inherent to the CIST protocol seal patients from environmental sounds, and thus the accident hazard is likely increased. Therefore, the CIST protocol should be conducted in a safe environment.
Unlike pharmacotherapy, the CIST protocol has no limitations concerning medications, allergies, or other diseases such as diabetes, hypertension, and hyperlipidemia. However, the limitation of this protocol is that it is intended for patients who are able to listen to sounds with their affected ear. As such, the CIST protocol is not suited for SSHL patients with severe hearing loss. This protocol is applied to acute stage SSHL (days since SSHL onset ≤ 5) because previous studies reported that a shorter time delay between the onset of SSHL and the start of treatment led to better hearing recovery2. It remains elusive whether there is a time restriction for starting the CIST protocol. Moreover, the optimum duration of the CIST protocol and the total music listening time require further investigation.
This protocol utilizes the corticosteroid therapy in addition to CIST. At present, corticosteroids are the most commonly used treatment for SSHL, and therefore it is ethically not feasible to stop this treatment. However, recent triple-blinded SSHL treatment studies14 revealed that the recovery of non-treated patients was similar to that of patients who had received corticosteroids. Even though one cannot exclude the possibility that the combination of CIST + SCT led to the results obtained, it appears reasonable to assume that CIST alone will be beneficial, especially for patients with diseases that are worsened by corticosteroids such as infections, diabetes, and glaucoma.
In this protocol, patients are hospitalized in order to avoid accidents. However, SSHL patients often cannot be hospitalized because of work, family, and financial reasons. The utilization of a hearing aid may allow these outpatients to perform the CIST protocol. SSHL patients who wear a hearing aid in their affected ear are ‘functionally’ exposed to an enriched acoustic environment, are not in danger to be exposed to harmful sound levels, and are able to detect warning sound signals. However, the daily monitoring of hearing threshold levels and appropriate adjustments to the hearing aid settings would be necessary since hearing capability of SSHL patients can improve rapidly. Generally, the CIST protocol will not disturb other treatment approaches and may actually manifest a synergic effect when used in combination with other SSHL treatment strategies.
In the present study, a limited number of SSHL patients underwent the CIST protocol, and the participants were not randomized to the different treatment conditions. Thus, a randomized controlled study including a larger number of patients should be executed in the future. Moreover, the effectiveness of the CIST protocol should be investigated in patients with different types of hearing loss. Further, in the present study, all participants who performed the CIST protocol also received the corticosteroid therapy. Therefore, it remains unresolved whether the CIST protocol alone can improve the hearing ability of SSHL patients. It would be valuable to perform a randomized controlled study in which SSHL patients, for whom corticosteroids may cause severe side effects (such asinfectious diseases or diabetes mellitus), would either merely receive the CIST protocol or merely a standard corticosteroid therapy. Notably, in our previous report23, the effects of the CIST protocol within the human auditory cortex were examined by means of magnetoencephalography35. The results showed that the CIST protocol could have prevented maladaptive cortical reorganization in the human primary and non-primary auditory cortices. Of course, it is difficult to conduct neuroimaging studies in practices and hospitals; however, speech test, hearing in noise test36, and tinnitus related examinations37 may contribute to reveal the functional plasticity in the central auditory system induced by the CIST protocol. Eventually, even though the CIST protocol is in a very early stage in development, and although further investigations are needed, the CIST protocol as an effective, inexpensive, and safe treatment option can complement the corticosteroid therapy, which may induce severe and potentially lethal side effects.
The authors have nothing to disclose.
We thank Yoshimasa Sekiya for demonstrating the protocol technique on film. This work was supported by the ”Japan Society for the Promotion of Science for Young Scientists (26861426)” and by the “COI STREAM (Center of Innovation Science and Technology based Radical Innovation and Entrepreneurship Program)”.
Ear mold | RION Co.Ltd, Tokyo, Japan | EM-59 | |
portable music player | Sony Corporation, Tokyo, Japan | NW-S775 | |
headphone | SENNHEISER Electronic GmbH & Co. KG, Hannover, Germany | HD280pro | |
equalizer | Roland Corporation, Hamamatsu, Japan | GE-7 | |
headphone amplifier | FiiO Electronics Technology Co. Ltd, Guangzhou, China | E11 | |
sound editing application | Adobe Systems Inc., CA, USA | Audition 3.0 |