Voll auf die Ohren

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Ob in der U-​Bahn, im Café oder draußen auf der Straße – Lärm ist heutzutage allgegenwärtig. Doch der ständige akustische Begleiter stresst nicht nur und beeinträchtigt Gehör und Gesundheit. Er schädigt auch das Gehirn.

Wissenschaftliche Betreuung: Eckhard Friauf

Veröffentlicht: 19.07.2012

Das Wichtigste in Kürze
  • Lärm kann die Härchen der Haarzellen zerstören und damit das Gehör schädigen.
  • Permanenter Lärm macht krank. Als Stressor zieht er das Herz-Kreislauf-System in Mitleidenschaft.
  • Krach beeinträchtigt die Gehirnentwicklung. Dabei ist gerade die Hörrinde betroffen.
  • Auch kognitive Leistungen leiden unter permanenter Beschallung.

Haarzellen

Haarzellen/-/hair cells

Sinneszellen des Innenohres, die sich im Corti-​Organ und in den Bogengängen befinden. Die Haarzellen sind für die Transduktion (Umwandlung) der Schwingungen in elektrische Potentiale zuständig. Jede dieser Sinneszellen besitzt ca. 100 unterschiedliche lange, haarähnliche Ausstülpungen, die Stereozilien. Diese sind miteinander verbunden. Die Bewegung dieser Stereozilien durch die Schwingungen ist der eigentliche Schlüssel in der Signaltransduktion der Haarsinneszellen.

Ohropax für's Gehirn

Nicht alle Menschen sind gleichermaßen lärmempfindlich. US-Wissenschaftler der Harvard Medical School in Boston sind diesem Phänomen auf den Grund gegangen. Sie baten 12 Probanden zum Schlafen ins Labor. Sie stellten fest: Wie unbeeinträchtigt jemand schläft, scheint von der Zahl der so genannten Schlafspindeln abzuhängen. Das sind hochfrequente Wellenmuster im EEG, die das Gehirn beim Schlummern produziert. Je häufiger diese Schlafspindeln im EEG auftraten, desto weniger ließen sich die Probanden im Schlaf stören. Vermutlich spiegeln die Schlafspindeln eine Blockade zwischen Hörcortex und Thalamus wider. Die Schaltzentrale des Thalamus muss die akustische Information passieren, bevor sie im Hörcortex verarbeitet wird. Demnach wirken regelmäßige, rhythmische Schlafspindeln wie neurobiologische Ohrenstöpsel.

EEG

Elektroencephalogramm/-/electroencephalography

Bei dem Elektroencephalogramm, kurz EEG handelt es sich um eine Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns (Hirnströme). Die Hirnströme werden an der Kopfoberfläche oder mittels implantierter Elektroden im Gehirn selbst gemessen. Die Zeitauflösung liegt im Millisekundenbereich, die räumliche Auflösung ist hingegen sehr schlecht. Entdecker der elektrischen Hirnwellen bzw. des EEG ist der Neurologe Hans Berger (1873−1941) aus Jena.

Auditorischer Cortex

Auditorischer Cortex/-/auditory cortex

Der auditorische Cortex ist ein Teil des Temporallappens, der mit der Verarbeitung akustischer Signale befasst ist. Er unterteilt sich in primäre und sekundäre Hörrinde.

Thalamus dorsalis

Thalamus dorsalis/Thalamus dorsalis/thalamus

Der Thalamus ist die größte Struktur des Zwischenhirns und ist oberhalb des Hypothalamus gelegen. Der Thalamus gilt als „Tor zum Bewusstsein“, da seine Kerne Durchgangstation für sämtliche Information an den Cortex (Großhirnrinde) sind. Gleichzeitig erhalten sie auch viele kortikale Eingänge. Die Kerne des Thalamus werden zu Gruppen zusammengefasst.

Herrlich, diese Ruhe! Wer die Gelegenheit hat, in die Wüste zu reisen, darf sich auf ein ganz besonderes Erlebnis freuen: Eine nie geahnte Stille – völlig ungewohnt für die Ohren. Denn der Alltag ist von einem permanenten Klangteppich geprägt: Straßenverkehr, ein vorbeiratternder Zug, Fluglärm, hier läuft ein Fernseher, dort plärrt ein Radio, überall Handy-​Gequatsche, ein Hund bellt und am Nachbartisch schnattert eine Runde Rentnerinnen beim Kaffeeklatsch.

Der ständige Geräuschpegel ist keine Erfindung unserer Zeit. Bereits vom antiken Rom berichten historische Quellen, dass ein fürchterlicher Krach geherrscht habe. Und dem Satiriker Juvenal (um 100 n. Chr.) nach zu urteilen, raubte er vielen Menschen den Schlaf – manche seien vom permanenten Krawall sogar so krank geworden, dass sie daran starben.

Krach macht krank

Damals wie heute gilt: Lärm ist eine Belastung, kann krank machen und die kognitive Leistung schmälern. Und er schädigt das Gehör. Knallt es ordentlich, weil etwa ein Silvesterkracher in der Nähe explodiert, so können aufgrund der Schallschwingungen die feinen Härchen der Haarsinneszellen im Innenohr, die den Schall aufnehmen und als neuronales Signal an das Gehirn weiterleiten, umbiegen oder gar brechen. Der Betroffene wird schwerhörig und hat meist ein leises Rauschen oder Pfeifen im Ohr. Mit etwas Glück richten sich die Härchen wieder auf und das Gehör erholt sich. Ist der Schaden größer oder wiederholt sich die Lärmbelästigung ständig, wird das Problem dauerhaft.

Die Schmerzschwelle für Lärm liegt zwischen 120 und 130 Dezibel. Dann hält der Mensch sich instinktiv die Ohren zu. Aber bereits eine Dauerbelastung von 85 Dezibel, etwa von einer stark befahrenen Straße, hinterlässt Spuren im Gehör. Krach, das haben Wissenschaftler herausgefunden, schadet zudem der Gesundheit. Bluthochdruck, Arteriosklerose, Herzinfarkte, Magengeschwüre – sie alle können auf das Konto anhaltender Lärmbelästigung gehen. So ist beispielsweise das Herzinfarktrisiko von Männern in lauteren Wohngebieten – mit einem Straßenlärm tagsüber von durchschnittlich mehr als 65 Dezibel – höher als das von Männern in ruhigeren Gegenden. Das zeigte eine Studie des Umweltbundesamtes von 2004. Und auch die Kleinsten sind bereits betroffen, wie die Mitarbeiter des Amtes in einer Studie aus dem Jahr 2009 erkannten: Kinder, deren Zimmer zu einer viel befahrenen Straße hinaus liegt, tendieren zu einem leicht erhöhten Blutdruck.

Der Grund: Lärm ist ein Stressor. Mehr als 90 Dezibel lösen eine Kampf– oder Fluchtreaktion aus. Der Körper schüttet vermehrt Adrenalin und Noradrenalin aus und setzt Energiereserven frei. Wird es richtig laut, so ab 120 Dezibel, gesellt sich Cortisol hinzu – bei wachen Menschen. Bei Schlafenden stellt sich die Stressreaktion bereits viel früher ein, – mit Folgen für das Herzkreislaufsystem. So ergab eine Studie des Umweltbundesamtes aus dem Jahr 2003, dass Menschen, die nachts vor ihrem Schlafzimmerfenster einen mittleren Schallpegel von 55 Dezibel oder mehr ertragen müssen, ein fast doppelt so hohes Risiko für Bluthochdruck haben als diejenigen, bei denen der Lärmpegel unter 50 Dezibel lag.

Ohr

Ohr/Auris/ear

Das Ohr ist nicht nur das Organ des Hörens, sondern auch des Gleichgewichts. Unterschieden werden das äußere Ohr mit Ohrmuschel und äußerem Gehörgang, das Mittelohr mit Trommelfell und den Gehörknöchelchen sowie das eigentliche Hör– und Gleichgewichtsorgan, das Innenohr mit der Gehörschnecke (Cochlea) und den Bogengängen.

Adrenalin

Adrenalin/-/adrenaline

Gehört neben Dopamin und Noradrenalin zu den Catecholaminen. Adrenalin ist das klassische Stresshormon. Es wird im Nebennierenmark produziert und bewirkt eine Steigerung der Herzfrequenz sowie der Stärke des Herzschlags und bereitet so den Körper auf erhöhte Belastung vor. Im Gehirn wirkt Adrenalin auch als Neurotransmitter (Botenstoff), hier bindet es an sogenannte Adenorezeptoren.

Noradrenalin

Noradrenalin/-/noradranalin

Gehört neben Dopamin und Adrenalin zu den Catecholaminen. Es wird im Nebennierenmark und in Zellen des Locus coeruleus produziert und wirkt meist anregend. Noradrenalin wird oft mit Stress in Verbindung gebracht.

Cortisol

Cortisol/-/cortisol

Ein Hormon der Nebennierenrinde, das vor allem ein wichtiges Stresshormon darstellt. Es gehört in die Gruppe der Glucocorticoide und beeinflusst im Körper den Kohlenhydrat– und Eiweißstoffwechsel.

Krach schadet dem Gehirn

Lärm hinterlässt auch Spuren im Denkorgan. Das belegten 2003 die Neurowissenschaftler Edward Chang und Michael M. Merzenich von der University of California in San Francisco. Die US-​Forscher beschallten neugeborene Ratten mehrere Monate lang mit einem Rauschen, das sich laut Aussage der Wissenschaftler mit normalen Umgebungsgeräuschen im Alltag vergleichen lässt. Das verursachte zwar keine direkten Schäden im Gehör der Rattenbabys, doch war die Entwicklung der Hörrinde verzögert. Hier bilden sich während des ersten Lebensmonats Neuronenverbände, die selektiv auf bestimmte Lautmuster und Frequenzen reagieren. Bei den dauerbeschallten Nagern blieb dieser Reifungsprozess noch nach Monaten aus.

 

„Negativ ist, dass Lärm schlimme Auswirkungen auf die Entwicklung des Hirns haben kann“, kommentierte Chang seine Veröffentlichung. Zwar seien Ratten keine Menschen, doch sei es denkbar, dass ähnliche Umstände auch bei menschlichen Babys nachhaltige Spuren hinterlassen. Aber die Forscher hatten nicht nur schlechte Nachrichten. „Positiv wiederum ist, dass der Zeitraum, in dem betroffene Kinder behandelt werden können und den Nachteil aufholen, länger zu sein scheint.“ Wurden die jungen Ratten vom ständigen Rauschen erlöst, holten sie den Reifungsprozess bald auf – selbst noch als ausgewachsene Tiere.

Dennoch gilt große Vorsicht in Sachen Dauerbeschallung. Eine ganze Reihe von Untersuchungen belegt, dass sie auch bei Schulkindern und Erwachsenen auf Kosten der kognitiven Leistungen geht. Wissenschaftler der RWTH Aachen baten im Jahr 2008 Probanden zu einem Test im simulierten Büro. Per Kopfhörer beschallten sie die Freiwilligen mit Geräuschen, die dem Gemurmel eines Gespräches im Nebenraum entsprachen – mal in einer Lautstärke, als ob es durch eine dicke Wand dringt, mal durch eine dünne. Gleichzeitig sollten sich die Probanden Zahlen einprägen und später in der memorierten Reihenfolge wiedergeben. Als Kontrolle hörten sie in weiteren Durchgängen das Gespräch in der vollen Lautstärke, und ein andermal durften sie ohne Störung memorieren.

Das Ergebnis: Die Testpersonen empfanden alle Hintergrundgespräche als störend. Und das spiegelte sich auch in der kognitiven Leistung wieder: Die Merkfähigkeit der Probanden war beeinträchtigt, egal, ob es sich um ein Flüstern oder ein Gespräch in Zimmerlautstärke handelte. Bei Schulkindern stört bereits ein akustisch ungünstiger Raum, der etwa hallt, wie die Aachener Forscher in einer weiteren Studie im Jahr 2010 herausfanden.

Gerade junge Menschen, aber auch Alte, gelten als besonders lärmempfindlich. Und selbst Altersschwerhörigkeit schützt nicht vor Krach. Zwar steigt mit fortschreitender Schwerhörigkeit die Schwelle, bei der ein Mensch Schall überhaupt wahrnimmt und so auch als Lärm empfinden kann. Aber in dem Bereich, in dem sie hören können, sind ältere Menschen sogar empfindlicher. „Der Dynamikbereich wird kleiner, der Bereich, in dem das Hörvermögen einsetzt, liegt höher, dafür sinkt die Schmerzschwelle“, sagt der Hörforscher Holger Schulze, Professor für Experimentelle Hals-​Nasen-​Ohrenheilkunde an der Universität Erlangen-​Nürnberg. Und jeder Schaden trägt zur fortschreitenden Schwerhörigkeit bei. Grund genug also, das Gehör und seine herausragenden Fähigkeiten mehr zu würdigen und zu schonen.

zum Weiterlesen:

  • Chang, E. et al.: Environmental Noise Retards Auditory Cortical Development. Science. 2003; 300:498 – 502 (zum Abstract).
  • Hellbrück, J. et al.: Schall und Lärm. In: Lantermann, E. – D. et al. (Hg): Spezifische Umwelten und Umweltprobleme. Hogrefe, 2010: 3 – 44.
  • Klatte, M. et al.: Effects of classroom Acoustics on Performance and Well-​Being in elementary School Children: A Field Study. In: Environment and Behavior. 2010; 42(5):659 – 692 (zum Abstract).
  • Kurt, S. et al.: Auditory Cortical Contrast Enhancing by Global Winner-​Take-​All Inhibitory Interacions. PLoS ONE. 2008; 3(3):1735 (zum Text).
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