Mit Virtual Reality das Hören neu lernen

Wie gelingt es, eine Durchsage am Bahnhof zu verstehen, während ringsum Menschen sprechen und Züge ratternd und quietschend einfahren? Was für viele Menschen selbstverständlich ist, wird für Personen, denen ein Cochlea-Implantat eingesetzt wurde, zur Herausforderung: Sie müssen das Hören erst neu erlernen. Ein neues Verbundprojekt will deshalb Virtual Reality (VR) nutzen, um komplexe Hörsituationen realitätsnah und in einem geschützten Umfeld trainierbar zu machen. Mit Hilfe eines VR-Headsets könnten Patient:innen zum Beispiel auf einem virtuellen Bahngleis das Hören üben und je nach Lernfortschritt die Anzahl und Lautstärke an Störschallquellen variieren.

Rund 1,5 Millionen Menschen in Deutschland sind von hochgradiger Schwerhörigkeit oder Taubheit betroffen. Für viele von ihnen kann ein Cochlea-Implantat (CI) die Möglichkeit eröffnen, Sprache wieder zu verstehen und am gesellschaftlichen Leben teilzuhaben. Mit der Operation allein ist es jedoch nicht getan, da anschließend das Hören mit dem Implantat in einer mehrmonatigen Hörrehabilitation neu erlernt werden muss. Hintergrund ist, dass mit einem CI Audiosignale über ein Mikrofon aufgenommen sowie direkt und digital auf den Hörnerv übertragen werden. Das Gehirn muss erst lernen, die ungewohnten akustischen Reize richtig zu verarbeiten. Bislang können in der Rehabilitation jedoch nur einfache Hörsituationen nachgestellt und eingeübt werden.

Genau hier setzt das vom Bundesministerium für Technologie, Forschung und Raumfahrt geförderte Verbundprojekt „Virtuelle Trainingsumgebungen in der Hörrehabilitation für Menschen mit Cochlea-Implantaten“ (V-TRAIN-CI) an. Gemeinsam entwickeln die FernUniversität in Hagen, die Universität Witten/Herdecke und das Technologieunternehmen brainjo GmbH ein VR-gestütztes Hörtraining. Ziel ist eine Anwendung, mit der CI-Träger:innen komplexe Alltagssituationen kontrolliert üben können – zunächst begleitet in Hörrehabilitationszentren und perspektivisch auch eigenständig zu Hause.

Dreiklang Medizin, Technologie und Psychologie

Die FernUniversität begleitet den gesamten Prozess aus wissenschaftlicher Perspektive. „Die Verbindung von Medizin, Technologie und psychologischer Forschung ist von zentraler Bedeutung für die Entwicklung von Prozessen in der Mensch-Technik-Interaktion, die sich eng an den Nutzer:innen orientieren“, betont Prof. Dr. Jenny S. Wesche. Die Wissenschaftlerin leitet den Lehrstuhl für Wirtschaftspsychologie an der FernUniversität und ist zudem Sprecherin des neuen interdisziplinären Forschungsschwerpunkts Digital Health. Aus medizinischer Sicht begleitet Prof. Dr. Jonas Park das Projekt. Park ist ärztlicher Direktor des Hagener St.-Josefs-Hospitals und der zugehörigen Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie sowie des angegliederten Hörzentrums Hagen-Südwestfalen und hat zudem an der Universität Witten/Herdecke den Lehrstuhl für HNO-Heilkunde inne. „Die bisherigen Trainingsangebote der Hörrehabilitation stoßen an Grenzen. Der Bedarf für ein VR-gestütztes Hörtraining ist daher groß“, sagt der Mediziner. „Für komplexe Alltagssituationen mit vielen, sich überlagernden Schallquellen fehlen Trainingsmöglichkeiten. Dies kann zu Unsicherheiten, sozialem Rückzug und eingeschränkter Lebensqualität führen.“

Das Team um Prof. Dr. Park bringt seine medizinische Expertise in der Versorgung von CI-Trägerinnen und CI-Trägern ein und nutzt das breite Einzugsgebiet von Klinik und Hörzentrum vom Sauerland bis nach Ostwestfalen-Lippe. Die technologische Expertise steuert die brainjo GmbH aus Regensburg bei, die bereits mehrere VR-Produkte für Anwendungen im Gesundheitsbereich entwickelt hat. „Wir möchten unser Portfolio um Anwendungen für die Hörrehabilitation erweitern“, sagt Co-Founder und CEO Markus Wensauer. Zusätzlich bringt die Selbsthilfegruppe des Cochlea Implantat Verbands Nordrhein-Westfalen die Perspektive der Betroffenen ein.

Aktuell werden die meisten Cochlea-Implantate bei Personen eingesetzt, die im höheren Lebensalter eine Hörbeeinträchtigung entwickeln. Viele Patient: innen in der Hörrehabilitation sind daher 65 Jahre oder älter. Zur Hörbeeinträchtigung kommen daher oft weitere sensorische Einschränkungen hinzu, wie zum Beispiel nachlassende Sehkraft. Zudem sind viele Personen dieser Zielgruppe mit Smartphone, Tablet oder Virtual Reality weniger vertraut. „Bei einer an den Nutzer:innen orientierten Entwicklung muss man sehr genau hinschauen: Wer soll die Technik eigentlich nutzen und wie muss sie dafür gestaltet sein, damit die betroffenen Menschen sie auch wirklich nutzen können und wollen“, ordnet Jenny S. Wesche ein. Langfristig soll die VR-gestützte Anwendung Eingang in die reguläre Versorgung der CI-Patient: innen finden. Künftig könnte das Hörtraining auch Teil einer Tele-Rehabilitation sein: Die Übungen könnten zu Hause gemacht werden und würden damit Fahrten zu Hörzentren reduzieren.

Wenn das Projekt erfolgreich ist, könnten CI-Träger: innen künftig schwierige Hörsituationen zunächst dort trainieren, wo Fehler keine unangenehmen Folgen haben: in einer virtuellen Welt. Zum Beispiel mit Hilfe des VR-Headsets auf dem virtuellen Bahngleis – damit sie sich dann in der realen Welt wieder sicher fühlen, die Durchsage am Bahnhof verstehen und den richtigen Zug erreichen.