Psychophysiological Treatments and Neural Correlates of Chronic Tinnitus

Abstract

Subjektiver chronischer Tinnitus ist eine dauerhaft oder mit Unterbrechungen auftretende auditorische Wahrnehmung, welche oft mit Schwerhörigkeit einhergeht. Sie ist charakterisiert durch die Abwesenheit einer Schallquelle (wird von niemandem sonst gehört) und kann zu vielfältigen psychologischen Problemen wie Schlafschwierigkeiten, Depressionen und Ängsten führen. Diese Dissertation hat das Ziel, Behandlungsmöglichkeiten darzulegen und die neuronalen Korrelate des chronischen Tinnitus und begleitender Affekt- und Angststörungen zu dokumentieren. Daher wird die Wirksamkeit verschiedener Behandlungsansätze einschließlich Psychotherapie, Soundtherapie, pharmakologischer Therapie sowie nicht-invasiver und invasiver Hirnstimulation bewertet. Obwohl es einige Behandlungen wie die kognitive Verhaltenstherapie oder Neuromodulationstechniken gibt, die Placebo-Effekte übertreffen, beeinflussen sie hauptsächlich sekundäre Beschwerden aber nicht den Tinnitus-Ton selbst. Des Weiteren halten die Effekte der Therapien oft nur eine begrenzte Zeit an. Um die unterschiedlichen neuronalen Muster von Patienten mit schwerem und weniger schwerem chronischem Tinnitus zu untersuchen, wurden 34 Tinnitus-Patienten einer dieser beiden Gruppen zugeordnet und die EEG-Ruhezustandsaktivität der beiden Gruppen verglichen. Unter Verwendung einer EEG-Source-Analyse wurde in der Gruppe mit schwerem Tinnitus ein signifikanter Anstieg der Theta-Aktivität in frontalen Hirnregionen festgestellt. Der Schweregrad von Depressionen und Ängsten hatte keinen Einfluss auf die elektrophysiologische Metrik. Diese Ergebnisse unterstützen die Annahme Tinnitus-bedingter Veränderungen im Gehirn, bei denen präfrontale Bereiche Teil eines Netzwerks sind, welches einen Top-down-Einfluss auf die auditorischen Kortizes ausübt. Die Größe dieses Einflusses hängt mit der subjektiven Stärke der Tinnitus-Belastung zusammen. In Bezug auf die Therapie von Tinnitus wird impliziert, dass sich Behandlungen sowohl auf die Verringerung der Überaktivität im auditorischen Kortex als auch auf die Verringerung des Top-down-Einflusses des Tinnitus-Netzwerks auf den temporalen Kortex fokussieren sollten.

Subjective chronic tinnitus is a continuous or intermittent auditory percept without an external source, which is often accompanied by hearing deficits. As indicated, it is characterized by an absence of a corresponding acoustic source, not heard by anyone else, and may lead to various psychological problems including sleep disorder, depression, and anxiety. This dissertation aims to identify therapy and management options as well as to reveal some neural correlates of tinnitus severity and accompanying mood and anxiety disorders. Thus, the efficacy of various treatment approaches including psychotherapy, sound therapy, pharmacological therapy, and both non-invasive and invasive brain stimulation is evaluated. Albeit there are some therapies that surpass placebo effects, such as cognitive behavioral therapy (CBT) or neuromodulation techniques, they mainly influence secondary symptoms but not the tinnitus tone itself, and the effects usually last for a limited time only. To investigate the differential neuronal profile of patients with severe and less severe chronic tinnitus 34 tinnitus patients were assigned to two groups and their EEG resting state activity was compared. Using a source analysis approach a significant and substantial frontal increase in theta wave activity was found in the group with severe tinnitus. The correlated severity of depression and anxiety did not correlate with the electrophysiological metrics. These results support a tinnitus-related global network change in which prefrontal areas are part of a network which exerts a top-down influence on the auditory cortices. The magnitude of this influence may be linked to the subjective strength of the tinnitus distress. Therapies should focus on both reducing the hyperactivity in the auditory cortex and reducing the top-down influence of the tinnitus-related global network on the auditory cortical and subcortical systems.