Die Wahrnehmung einfacher akustischer Reize (z.B. Pfeifen / Ton, Rauschen, Summen etc.) in Abwesenheit einer identifizierbaren physikalischen Quelle (äußere und körpereigene) bezeichnet man als subjektiven Tinnitus. Das häufige gemeinsame Auftreten mit einem messbaren Hörverlust veranlasste in den 1970-80'er zur Annahme, dass das 'Tinnitus-Signal' in der Peripherie des auditorischen Systems (Haarzellen, Hörnerv) erzeugt wird. Seit den 1990'ern setzte sich immer mehr die Ansicht durch, dass Tinnitus im zentralen Nervensystem durch einen verminderten sensorischen Einstrom (wie z.B. bei Innenohrschädigung) in die relevanten Repräsentationsareale ensteht. Dem Kortex kommt selbstverständlich als Ebene der bewussten Wahrnehmung dabei eine besondere Rolle zu. Welche Prozesse allerdings hauptverantwortlich für die Enstehung und Aufrechterhaltung von Tinnitus sind ist umstritten. Vereinfachend gesehen existieren zwei Forschungslinien: Die erste (map reorganization) ist stark geleitet durch Ergebnisse aus der Phantomschmerzforschung bei Gliedmaßenamputation, die zeigen, dass die deafferentierte Region ihr Antwortverhalten in Richtung intakter Nachbarbereiche verschiebt. Das Ausmaß dieser Reorganisation ist stark korreliert mit der Ausprägung des Schmerzes. Tinnitus wird oft als ein Phantomschmerz des Ohres gesehen, und eine analoge map reorganization wird dann als Ursache angenommen. Die zweite Forschungslinie mit stark tierphysiologischen Wurzeln vermutet den zugrundeliegenden Mechanismus in veränderten Spontanaktivitätsparametern. Vor dem Hintergrund der eben beschriebenen Mechanismen war das Ziel der Studien, die dieser Arbeit zugrundeliegen, die Identifizierung kortikaler Korrelate von subjektiven Indikatoren des Tinnitus mittels EEG und MEG. Alle Studien wurden mit Tinnituspatienten durchgeführt, die einen Hochtonhörverlust hatten, da eine Hörschädigung theoretisch als Basis für Tinnitusentstehung gesehen wurde. Es wurde angenommen, dass sich map reorganization speziell in einer erhöhten neuronalen Antwort bei audiometrisch normalen Randfrequenzen (lesion-edge, LE) widerspiegelt. In keiner Studie (insgesamt 2) konnte dies so bestätigt werden. Dennoch gab es einige LE-spezifische Effekte, der Wichtigste ein komplexes Mismatchmuster (Studie 2), das allerdings kaum vereinbar ist mit einfachen map reorganization Annahmen. Zudem zeigte sich diesbezüglich, dass hohe Tinnitusbelastung mit einem normaleren Mismatchmuster assoziiert war. Der deutlichste Hinweis für eine map reorganization liegt in einer rechtshemisphärisch größeren Distanz (Studie 3) zwischen der Quellenlokalisation für den LE-Reiz und einem eine Oktave darunter liegenden Kontrollreiz: Allerdings korrelierte diese Variable nicht mit subjektiver Tinnitusbelastung. Ein weiterer Effekt zu map reorganization waren teilweise sehr deutliche Hemisphärenunterschiede zu normalhörenden Kontrollpersonen (Studie 3). Als konsistentes Korrelat für Tinnitusbelastung erwies sich die Quellenlokalisation in der posterior-anterior Richtung (Studie 2 und 3), wobei eine hohe Belastung mit weiter vorne liegenden Quellen einherging. Bezüglich Spontanaktivität (Studie 1) wurde eine Erhöhung v.a. im Delta-Bereich speziell in temporalen Arealen erwartet. Grund dafür ist, dass langsame oszillatorische Hirnaktivität in der Literatur als eine Begleiterscheinung deafferentierter neuronaler Netzwerke diskutiert wird. Tatsächlich konnten Veränderungen in der Spontanaktivität gefunden werden, die in diese Idee stützen. Ein wesentlich stärkerer Effekt war aber eine Alpha-Reduktion in temporalen Gebieten. Mit der Ausprägung der Tinnitusbelastung assoziiert, zeigten v.a. rechtstemporale und linksfrontale Regionen hohe Korrelationen. Als ein Nebeneffekt der Studien konnte ein negativer nonlinearer Zusammenhang zwischen Tinnitusbelastung und Steilheit des Hörverlusts gefunden werden: i.e. hohe Belastung ging häufig mit flacheren Hörverlusten einher. Letzterer Befund deutet darauf hin, dass die Beschaffenheit der Hörschädigung einen zentralnervösen Einfluss hat, der mit Tinnitus assoziiert ist. Zudem unterstreicht dies insgesamt die Bedeutung der Hörschädigung. Zusammenfassend kann man sagen, dass zahlreiche Auffälligkeiten in den EEG- und MEG-Daten bei Tinnitusleidenden gefunden werden konnten. Die Daten deuten darauf hin, dass map reorganization als einzige Erklärung nicht ausreichend ist. Vielmehr könnten einige Mechanismen für die Entstehung und Aufrechterhaltung von Tinnitus (und somit Therapieresistenz) in einem netzwerkartigen Wirken von veränderten peripheren Mechanismen (zu beobachten nach Hörschädigung) sowie emotionalen- und Aufmerksamkeitsprozessen auf auditorische Repräsentationsareale liegen. Elemente eines Arbeitsmodells, das diese Mechanismen sowie ihren Bezug zu den vorliegenden Ergebnissen berücksichtigt, werden zum Schluss diskutiert.

The term subjective tinnitus refers to the perception of simple sounds (e.g., tonal, noiselike, etc.) in the absence of an identifiable physical source. It is frequently accompanied by a measurable hearing loss, which lead to the assumption in the 1970- 1980's that the 'tinnitus-signal' is generated in the periphery of the auditory system (hair-cell, auditory nerve). Since the 1990's, the notion prevails that tinnitus is generated in the central nervous system via a reduced sensory input (e.g., following damage to the inner-ear) into relevant representational areas. Naturally in this framework, the cortex as the level of conscious perception takes a special role. However which processes are responsible for the generation and maintenance of tinnitus is a matter of discussion. Stated in a simplified way, two research approaches can be distinguished. The first (map reorganization) is strongly guided by results from research on phantom limb pain following amputation, which could show that deafferented regions shift their response properties in the direction of intact neighbouring regions. The magnitude of reorganization is strongly correlated with the degree of pain. Tinnitus is frequently regarded as an auditory analogue to phantom limb pain, and an analogous map reorganization is assumed as the cause. The second research approach with strong animal physiological roots reckons the underlying mechanism to lie in altered parameters of spontaneous activity. Taking into account the background of the just described mechanisms, the aim of the present studies, that form the basis of this work, is the identification of cortical correlates of subjective indicators of tinnitus using EEG and MEG. All studies were conducted with tinnitus patients, who had high-frequency hearing loss, as a hearing damage is theoretically regarded as basis for development of tinnitus. It was hypothesized that map reorganization should be specifically reflected in an enhanced neuronal response for audiometrically normal edge-frequencies (lesion-edge, LE). This could not be confirmed in any of the studies (overall 2). Yet there were some LE-specific effects, the most important a complex mismatch pattern, which however is hardly compatible with simple assumptions of map reorganization. Moreover it appeared that strong tinnitus distress was associated with a more normal mismatch pattern. The strongest indication for map reorganization was a right hemispheric enlarged distance (study 3) between the source location for the LE stimulus and a control stimulus an octave below: However this variable did not correlate with subjective distress. Another effect concerning map reorganization were the partly pronounced hemispheric differences to normal hearing controls (study 3). Source location on the posterior-anterior axis turned out to be a consistent correlate for tinnitus distress (study 2 and 3), with strong distress being associated with more anterior sources. Regarding spontaneous activity (study 1) an enhancement was expected especially in the delta-region particularly in temporal areas. The reason for this is that slow oscillatory brain activity is discussed as a concomitant of deafferented neural networks. Indeed alterations of spontaneous activity could be observed that support this idea. A substantially stronger effect however was an alpha-reduction in temporal areas. Associated with the degree of tinnitus distress, particularly right-temporal and left-frontal showed strong correlations. A side-effect of the studies was a negative nonlinear correlation between tinnitus distress and steepness of the hearing loss: i.e., strong distress was frequently accompanied by more flat hearing losses. The latter finding indicates, that properties of the hearing damage has an central nervous influence, that is associated with tinnitus. It furthermore underlines the importance of the hearing damage. Overall one can state that several abnormalilities could be found in the EEG and MEG data of tinnitus sufferers. The data implicates that map reorganization is not sufficient as a single explanation. Rather some mechanisms for the generation and maintenance (and therefore is resistance to therapy) of tinnitus could lie in a network-like influence of altered peripheral mechanisms (observable after hearing damage) as well as emotional and attentional processes on auditory representational areas. Elements of a working model, that considers these mechanisms and their relationship to the present results are discussed at the end.