Neuroinflammatory disorders of the brain and inner ear: a systematic review of auditory function in patients with migraine, multiple sclerosis, and neurodegeneration to support the idea of an innovative ‘window of discovery’

BackgroundHearing can be impaired in many neurological conditions and can even represent a forme fruste of specific disorders. Auditory function can be measured by either subjective or objective tests. Objective tests are more useful in identifying which auditory pathway (superior or inferior) is most affected by disease. The inner ear’s perilymphatic fluid communicates with the cerebrospinal fluid (CSF) via the cochlear aqueduct representing a window from which pathological changes in the contents of the CSF due to brain inflammation could, therefore, spread to and cause inflammation in the inner ear, damaging inner hair cells and leading to hearing impairment identifiable on tests of auditory function.MethodsA systematic review of the literature was performed, searching for papers with case–control studies that analyzed the hearing and migraine function in patients with neuro-inflammatory, neurodegenerative disorders. With data extracted from these papers, the risk of patients with neurological distortion product otoacoustic emission (DPOAE) was then calculated.ResultsPatients with neurological disorders (headache, Parkinson’s disease, and multiple sclerosis) had a higher risk of having peripheral auditory deficits when compared to healthy individuals.ConclusionExisting data lend credence to the hypothesis that inflammatory mediators transmitted via fluid exchange across this communication window, thereby represents a key pathobiological mechanism capable of culminating in hearing disturbances associated with neuroimmunological and neuroinflammatory disorders of the nervous system

Zugsicherungssysteme - Assistenz für Triebfahrzeugführer?

Fahrzeugbewegungen im Bahnverkehr erfordern aufgrund von Spurbindung und langen Bremswegen ein hohes Maß an Regulierung und technischer Absicherung, um Kollisionen zu vermeiden. Signale sind ein wesentlicher Teil dieser Leit- und Sicherungstechnik, die sämtliche Zugfahrten steuert. Sie müssen in kognitiv beanspruchenden Prozessen der Daueraufmerksamkeit von den Triebfahrzeugführern überwacht werden, die aus ihnen Anweisungen zur Geschwindigkeitsregulation ableiten und umsetzen. Vorbeifahrten von Zügen an Signalen mit Haltbegriff zählen jedoch zu den häufigsten Gefährdungen im Bahnbetrieb. In vielen europäischen Ländern werden daher Zugsicherungssysteme auf Basis punktförmiger Beeinflussung eingesetzt, um die Risiken „zufälliger menschlicher Fehler“ bei der Signalbeachtung zu verringern. Die Gesamtzahl der kritischen Ereignisse bleibt dennoch hoch, da die Systeme erst eingreifen, wenn der Fehler im Bremsprozess bereits eingetreten ist. Zieht man in Betracht, dass Signalverstöße in Fehlerklassifikationen überwiegend auf „ungünstige mentale Zustände“ der Lokführer zurückgeführt werden, sollten die Einflussfaktoren auf deren Entstehung vor diesem Hintergrund systematisch untersucht werden. Aktuell gibt es aber keine empirischen Befunde zu den Auswirkungen, die solche Systeme, beispielsweise die deutsche „PZB 90“, auf die Bedienerzustände und Performanz von Triebfahrzeugführern bei Ausübung ihrer Fahr- und Kontrollaufgaben haben. Ein entsprechendes kognitives Wirkungsmodell für den Zusammenhang zwischen Aufmerksamkeitsdefiziten und Vorbeifahrten am Haltsignal wurde auf Basis der Arbeiten von Endsley sowie Parasuraman und Manzey entwickelt. Dies wird im vorliegenden Artikel ausführlich dargestellt. In einem weiteren Schritt wird beschrieben, wie dieses Modell in der Simulationsumgebung RailSET® experimentell überprüft werden soll. Dabei wird angenommen, dass es unter Nutzung des Zugsicherungssystems zu Zuständen der verminderten Vigilanz und Passivität der Triebfahrzeugführer kommt, welche auch monotone Bedienerzustände kennzeichnen. Es wird erwartet, dass die Bedienerzustände durch spezifische Verhaltensweisen gekennzeichnet sind. Blickbewegungsmessung soll zum Einsatz kommen, um Verschiebungen in der Aufmerksamkeitsverteilung zu analysieren. Auch Reaktionszeitmaße und ein Nebenaufgabenparadigma sollen Anwendung finden. Im Ausblick werden abschließend Ansätze diskutiert, wie Aufmerksamkeitsdefiziten gezielt entgegenwirkt werden und damit ein echter Assistenz-Charakter der Zugsicherung erreicht werden kann

Rail Human Factors: Benutzerzentrierte Gestaltung von Bediensystemen im Bereich Bahn

Eine ganzheitliche Betrachtungsweise des Systems Bahn erfordert einen Ansatz, der nicht allein auf Technologie fokussiert, sondern auch den Menschen als Bediener von technischen Systemen als zentralen Faktor mit einschließt. Am Institut für Verkehrssystemtechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. sehen wir daher den Menschen als Ausgangspunkt für unsere interdisziplinäre Forschung für den Bahnsektor. In unserer Forschungsgruppe Rail Human Factors arbeiten Experten aus den Bereichen Psychologie, Human Factors und Informatik gemeinsam an der Analyse verschiedener Arbeitsplätze und –umgebungen sowie der Optimierung von Mensch-Maschine-Interaktion und der Gestaltung von Bediensystemen im schienengebundenen Verkehr

Inner ear anatomy in Waardenburg syndrome: radiological assessment and comparison with normative data

Objective As patients with Waardenburg syndrome (WS) represent potential candidates for cochlear implantation, their inner ear anatomy is of high significance. There is an ongoing debate whether WS is related to any inner ear dysplasias. Our objective was to evaluate radiologically the inner ear anatomy in patients with WS and identify any temporal bone malformations. Methods A retrospective case review was carried out in a tertiary, referral center. The high resolution computed tomography (HRCT) scans of the temporal bone from 20 patients (40 ears) with WS who were managed for deafness in a tertiary referral center from 1995 to 2012 were retrospectively examined. Measurements of 15 different inner ear dimensions, involving the cochlea, the vestibule, the semicircular canals and the internal auditory meatus, as well as measurements of the vestibular aqueduct, were performed independently by two neuroradiologists. Finally, we compared the results from the WS group with a control group consisting of 50 normal hearing subjects (100 ears) and with previously reported normative values. Results Inner ear malformations were not found in any of the patients with WS. All measured inner ear dimensions were within the normative values compiled by our study group as well as by others. Conclusions Inner ear malformations are not characteristic for all types of WS; however, certain rare subtypes might be related to inner ear deformities. Normative cochleovestibular dimensions that can help in assessing the temporal bone anatomy are provided.</p

Treating hearing loss in patients with infantile bartter syndrome

Objectives/Hypothesis: Most existing studies about infantile Bartter syndrome (BS) have focused on renal function, and deafness has not been closely studied. Our objective was to evaluate the treatment of hearing impairment in children with infantile BS and analyze relevant, unexplored issues. Study Design: Retrospective chart review. Methods: The present study was conducted in a tertiary referral center over a 20-year period involving children with infantile BS. Demographic factors, general health status, genetic information, features of hearing loss, and the outcome of cochlear implantation as determined mainly by the categories of auditory performance (CAP), as well as imaging of the temporal bones, were evaluated. Results: Six children with infantile BS were identified, four girls and two boys. One child had terminal renal insufficiency and one had undergone kidney transplantation; all children had several hospital admissions due to renal dysfunction. Sensorineural hearing loss was congenital, bilateral, and profound in all children. Five patients were treated with cochlear implants resulting in improved speech perception and development without any exceptional performance (CAP scores, 46), mainly because of the delayed treatment and the comorbidities. Anatomic ear anomalies were not observed in any case. Conclusions: Hearing loss in children with infantile BS is congenital and profound but not related to inner ear malformations. Although cochlear implantation results in certain benefits, general health status and delayed referral to cochlear implant centers have a negative impact on speech perception and development. Laryngoscope, 201