Von Haarzellen und wie die Hörakustik das Leben verlängert

Es gehört zum Arbeitsalltag in der Hörakustik, Kunden von den mysteriösen Haarzellen im Ohr zu berichten. Leider meistens im Zusammenhang damit, dass sie nicht mehr richtig funktionieren, weshalb ein Hörgerät getragen werden sollte. Doch tatsächlich dienten Haarzellen bei ihrer Entstehung gar nicht dem Gehör. Wie sind diese einmaligen Sinneszellen in der Evolution entstanden und warum? Und wie können wir dieses Wissen heutzutage nutzen?

Zufällig entstanden und äußerst nützlich

Forscher gehen davon aus, dass Haarzellen als zufällige Mutation auf der Haut eines Urzeittiers entstanden sind – und zwar bereits vor weit mehr als 540 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit fand sämtliches Leben auf der Erde unter Wasser statt, folglich muss es sich um einen Wasserbewohner gehandelt haben. Diese mutierten Zellen konnten etwas ganz Neues: immer, wenn die Härchen an ihrer Oberseite bewegt wurden, erzeugten die Haarzellen ein elektrisches Signal. Dieses Signal konnte schließlich von anderen Nervenzellen weitergleitet werden¹. Damit war die Basis für die erste Sinneswahrnehmung in der Geschichte allen Lebens auf diesem Planeten geschaffen.

Oben und unten im Urzeitmeer

Es ist das entscheidende Grundprinzip der Evolution, dass sich langfristig nur diejenigen Erfindungen der Natur durchsetzen, die dem Überleben dienen. Was sollte also eine Zelle, die Bewegung in Elektrizität umwandelt, für einen Überlebensvorteil ermöglichen? Die ersten Lebewesen, die davon profitierten, waren Hohlwesen. Sie sahen vermutlich aus wie Quallen und sie hatten tatsächlich eine Gemeinsamkeit mit den heutigen Menschen: Sie besaßen ein Gleichgewichtsorgan². Und das funktionierte mit Haarzellen. So konnten die Tiere unterscheiden, ob sie sich nach unten oder nach oben bewegten. Das konnte tatsächlich ihr Leben retten. Denn tauchten sie zu tief, wurden sie vom Wasserdruck zerquetscht.

Überlebenswichtig für die Menschheit

Der Gleichgewichtssinn ist also unser evolutionär ältester Sinn überhaupt. Lange bevor unsere tierischen Vorfahren sehen, hören, riechen oder schmecken konnten, konnten sie ihre eigene Bewegungsrichtung wahrnehmen. Heute liegen die Haarzellen, die für unser Gleichgewicht zuständig sind, tief in unseren Schädeln, im Innenohr. Sie werden geschützt durch den härtesten Knochen des menschlichen Körpers: durch das Felsenbein. Das zeigt, wie wichtig dieser Sinn ist. Ohne Gleichgewicht könnten wir weder aufrecht stehen noch uns bewegen. Auch unsere Augen wüssten nicht, worauf sie sich richten sollten, und sie würden haltlos durch den Raum wandern. Kurz gesagt, könnten wir ohne Gleichgewichtssinn nicht eigenständig überleben.

Sparsamkeit der Natur und ihre Tücken

Das viel später entstandene Gehör liegt ebenfalls im Felsenbein, sehr nah beim Gleichgewichtsorgan. Dadurch können Probleme entstehen: Sehr lauter Schall beeinträchtigt auch den Gleichgewichtssinn und diese Stimulation muss vom Gehirn ausgefiltert werden. Warum also hat die Evolution das Hören und den Gleichgewichtssinn nicht weiter räumlich voneinander getrennt? Dann wäre unser Gleichgewicht vor lauten Schallereignissen sicher. Die Antwort lautet: aus Sparsamkeit. Tatsächlich verwendet die Natur einmal gemachte Erfindungen sehr gerne wieder, wenn sie in einem anderen Kontext genauso gut funktionieren. Das gilt auch für die Haarzellen. Nachdem sie im Gleichgewichtsorgan gute Dienste leisteten, fanden sie eine weitere Funktion im Gehör³. Hier nehmen sie nicht die Bewegung des eigenen Körpers wahr, sondern Schallwellen, die sich durch Luft oder Wasser bewegen. Das Gehör wurde also nicht komplett neu erfunden, sondern es basiert auf dem benachbarten Gleichgewichtssinn. Das bringt einige Herausforderungen für die Hörakustik mit sich.

Schwindel bei sehr lauten Hörgeräten

Je mehr Haarzellen in der Gehörschnecke beschädigt sind, desto schlechter hören wir. Hörgeräte umgehen dieses Defizit geschickt, indem sie den Schall verstärken. Doch wir dürfen nicht vergessen, dass Schallwellen in festen Körpern oder Flüssigkeiten Vibrationen auslösen. Das gilt auch für das Innenohr. Wenn also jemand hochgradig schwerhörig ist und mit sehr hoher Lautstärke versorgt werden muss, kann es die Haarzellen im Gleichgewichtsorgan mit anregen. Das kann so weit gehen, dass die betreffende Person in lauten Situationen Schwindel erleidet und stürzt. Es ist daher angebracht, sich bei hochgradiger Schwerhörigkeit in der Versorgung vorsichtig von unten an die Hörschwelle anzunähern. Auch wenn das Gehör zunächst nicht optimal mit Informationen beliefert wird, kann das Hörgerät so erst einmal in verschiedenen lauten Situationen getestet werden und das Gleichgewicht des Trägers kann sich daran gewöhnen, diese Vibrationen auszufiltern. Wenn es keine Probleme mit dem Gleichgewichtssinn gibt, kann die volle Lautstärke eingestellt werden.

Bessere Balance bei optimaler Versorgung

Die gute Nachricht zum Schluss: generell verbessern Hörgeräte bei Hörverlust das Gleichgewicht. Studien zufolge stürzen Menschen mit Hörverlust, die keine Hörgeräte tragen, deutlich häufiger als Normalhörende oder erfahrene Hörgeräteträger⁴. Denn auch das Gehör gibt uns räumliche Informationen. Das Tragen von Hörgeräten kann aus diesem Grund buchstäblich Leben retten: in den USA ist bei Menschen im Alter ab 65 Jahren das Stürzen die häufigste Ursache für Unfalltot⁵. Die Hörakustik steigert also nicht nur die Lebensqualität, sondern auch die Lebenserwartung.

 

¹ Dudel, J. (2001). Erregungsbildung und -leitung im Nervensystem. In Neurowissenschaft: Vom Molekül zur Kognition. Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Hongkong, London, Mailand, Paris, Singapur, Tokio: Springer.
² Scherer, H. (1996). Das Gleichgewicht (2. aktualisierte Auflage Ausg.). Berlin, Heidelberg, New York: Springer.
³ Duncan, J. S. (2012). Evolution of Sound and Balance Perception: Innovations That Aggregate Single Hair Cells Into the Ear and Transform a Gravistatic Sensor Into the Organ of Corti. The Anatomical Record(295), S. 1760-1774.
⁴ Lin, F. R., & Ferucci, L. (27. Februar 2012). Hearing Loss and Falls Among Older Adults in the United States. Archives of Internal Medicine, S. 369-371, doi:10.1001/archinternmed.2011.728.
⁵ Rumalla, K., Karim, A., & Hullar, T. E. (24. Oktober 2014). The effect of hearing aids on postural stability. The Laryngoscope, S. 720-723, https://doi.org/10.1002/lary.24974.