De lo profundo a lo musical | Psicología Hoy

La melodía que suena a todo volumen en tus auriculares, la dulce risa de tu hijo, la bocina que te advierte que un auto está a punto de atropellarte: ¿qué tienen en común todos estos diferentes sonidos? Todas ellas tienen que convertirse de vibraciones mecánicas en el aire a señales eléctricas en el cerebro antes de que podamos comprenderlas.

En la cóclea, la parte del oído interno con forma de caracol, las ondas sonoras se convierten en impulsos nerviosos. Pequeñas células ciliadas oscilan hacia adelante y hacia atrás en respuesta a las vibraciones del sonido, lo que desencadena una señal que viaja a la corteza auditiva del cerebro. Es un sistema biológico ingenioso, pero también frágil.

La pérdida permanente de la audición puede ser el resultado de daños en las delicadas células ciliadas causados ​​por el envejecimiento, traumatismos por ruido o medicamentos como los antibióticos. Ninguna cantidad de audífonos puede restaurar la función si las células ciliadas mueren. Aquí es donde entra en juego un implante coclear (IC). Estos dispositivos electrónicos evitan por completo las células ciliadas y estimulan directamente el nervio auditivo.

Si bien los implantes cocleares pueden restaurar la audición, también tienen limitaciones importantes. Las personas que utilizan CI tienen dificultades para comprender el habla en presencia de ruido de fondo y encuentran la música poco atractiva. El problema radica en la activación imprecisa de las neuronas auditivas. Como en un juego de teléfono que sale mal, la señal se confunde antes de llegar al cerebro.

Pero ¿qué pasaría si se pudiera lograr una mejor resolución del sonido estimulando las neuronas auditivas con mayor precisión? En un estudio publicado recientemente en eLife, los investigadores utilizaron corrientes eléctricas en microbobinas para activar magnéticamente áreas precisas del oído interno de ratones sordos. La estimulación magnética produjo distinciones más claras entre sonidos de frecuencias cercanas que la estimulación eléctrica comúnmente utilizada en la IC.

Para comprender por qué es importante la precisión, necesitamos una comprensión más profunda de cómo funciona la audición. El sonido que llega a nuestros oídos se descompone en frecuencias componentes. Los sonidos altos activan las células ciliadas cerca de la abertura de la cóclea, mientras que los sonidos bajos estimulan las células ciliadas que se enrollan más profundamente dentro de la cóclea.

Este sistema organizativo continúa a medida que las señales viajan desde la cóclea hasta el colículo inferior, un área del cerebro que actúa como una estación de retransmisión de la información auditiva. Las neuronas están dispuestas según la frecuencia a la que responden, como las teclas de un piano dispuestas en una escala musical. Es este mapeo de tono el que nos permite resolver diferentes sonidos.

Cuanto más aguda sea la sintonía entre las neuronas vecinas, mejor será la resolución de nuestra audición. Si una tecla activa una masa de cuerdas imprecisas, las notas del piano se mezclarán. Las palabras se veían igualmente borrosas si las frecuencias de sonido adyacentes activaban de forma cruzada las neuronas auditivas.

Un implante coclear con estimulación eléctrica difusa es como tocar el piano con un mazo de goma: las notas carecen de claridad. Pero los investigadores descubrieron que la estimulación magnética activaba las neuronas en un rango un 60 por ciento más estrecho que la estimulación eléctrica.

Esta precisión mejorada podría tener enormes beneficios para la escucha en el mundo real. Los usuarios de implantes cocleares tienen dificultades para escuchar conversaciones en habitaciones ruidosas porque los sonidos de frecuencias similares se confunden. Pero a medida que aumenta la resolución de frecuencia de la estimulación magnética, es posible que puedan extraer mejor los sonidos del ruido de fondo. Los amantes de la música sólo pueden escuchar melodías sutiles de los implantes, pero pueden escuchar diferencias aún más sutiles entre las notas.

Todavía quedan algunos problemas de ingeniería por resolver antes de que los implantes magnéticos se conviertan en una realidad. Las bobinas consumen energía en comparación con la estimulación eléctrica. Es necesario abordar las limitaciones de la batería y el calentamiento de la bobina. Pero los investigadores esperan superar estos desafíos.

Si bien aún es necesario perfeccionar la ciencia, esta investigación proporciona una prueba del concepto de que los campos magnéticos pueden agudizar la audición. Los investigadores han dado un gran paso para ayudar a los usuarios de CI no sólo a escuchar, sino también a oír sonidos complejos, ya sea una conversación en una sala llena de gente o las intrincadas armonías de un concierto para violín.

Así que la próxima vez que te guste un determinado sonido, tómate un momento para apreciar el complejo sistema auditivo escondido en tus oídos. Es una hazaña biológica compleja que todavía estamos tratando de comprender completamente, pero la ciencia nos está acercando un paso más a una audición más vibrante.