Estimular la plasticidad cerebral, la capacidad natural del cerebro para adaptarse a nuevas circunstancias, mejora la eficacia con la que un implante coclear puede restaurar la pérdida auditiva, según un nuevo estudio realizado con ratas y publicado este miércoles en la revista Nature. La investigación, dicen los autores, puede ayudar a explicar la variación extrema en las mejoras auditivas experimentadas por los receptores de implantes.
A diferencia de los audífonos, que amplifican, equilibran y agudizan el sonido entrante, los implantes cocleares envían señales eléctricas que representan sonidos directamente al cerebro. Desafortunadamente, dicen los expertos, para algunas personas puede llevar tiempo comprender el significado de las señales. Estudios anteriores habían demostrado que, mientras que algunos usuarios de implantes cocleares entienden algunas horas después de recibir su dispositivo, otros tardaron meses o años en hacerlo.
Sin embargo, los mecanismos que determinan la rapidez con la que el cerebro puede adaptarse a un implante no están claros.
El nuevo trabajo, realizado con ratas sin audición, evaluó si estimular el locus cerúleo (locus coeruleus), una pequeña región del cerebro en lo profundo del tronco encefálico de los mamíferos, mejoró la rapidez con que aprendieron a usar sus dispositivos. Los experimentos demostraron que en solo tres días después de recibir sus implantes, los roedores que recibieron el impulso adicional pudieron completar de manera efectiva las tareas que requerían una audición precisa. Por el contrario, aquellos sin estimulación necesitaron hasta 16 días para hacerlo.
Plasticidad mediante estimulación
"Nuestros hallazgos sugieren que las diferencias en la neuroplasticidad, particularmente en partes del cerebro como el locus coeruleus, pueden ayudar a explicar por qué algunos usuarios de implantes cocleares mejoran más rápido que otros", dice la autora principal del estudio y neurocientífica Erin Glennon, PhD, estudiante de medicina en la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York.
La estimulación aumenta la neuroplasticidad y cambia la forma en que el sistema auditivo del cerebro representa el sonido
En una investigación anterior, el equipo descubrió que la estimulación eléctrica del locus coeruleus en roedores aumenta la neuroplasticidad y cambia la forma en que el sistema auditivo del cerebro representa el sonido. Sin embargo, el nuevo estudio es el primero en demostrar que estimular esta región del cerebro acelera la audición entre los receptores de implantes cocleares, según Glennon.
Experimento con ratas sordas
Para la investigación, los autores del estudio entrenaron a ratas con audición normal para presionar un botón después de escuchar un sonido particular y para ignorar el botón si escuchaban un tono diferente. Una vez sordas, las ratas no pudieron completar la tarea. Luego se les colocaron implantes cocleares y se les volvió a entrenar para realizar el mismo desafío confiando en el dispositivo.
Entre los hallazgos, el estudio mostró que la actividad del locus coeruleus cambió drásticamente a medida que las ratas aprendieron a usar sus implantes. Al principio, la región del cerebro estaba más activa cuando los animales recibían comida después de escuchar el tono y presionar el botón correcto. A medida que aprendieron a asociar presionar el botón con recibir la recompensa, la actividad alcanzó su punto máximo cuando solo escucharon los tonos. En particular, cuanto más rápido ocurrió este cambio, más rápido las ratas lograron consistentemente la tarea.
Los investigadores exploran formas de estimular la región del cerebro en humanos que no requieran cirugía invasiva
"Nuestros resultados sugieren que mejorar la neuroplasticidad en el locus coeruleus puede acelerar y reforzar la eficacia de los implantes cocleares", dice el coautor principal del estudio y neurocientífico Robert Froemke, quien añade que su equipo planea explorar formas de estimular la región del cerebro en humanos que no requieran cirugía invasiva. “Dado que nuestro objetivo es activar el locus coeruleus, necesitamos determinar qué mecanismos no invasivos se pueden usar para activar la región del cerebro”, dice el coautor principal del estudio, Mario Svirsky.
Svirsky, también profesor en el Departamento de Neurociencia y Fisiología de NYU Langone, advierte que la audición de las ratas se examinó usando sonidos simples en una tarea sencilla, mientras que los humanos necesitan responder a patrones de habla matizados en ambientes ruidosos. Se necesita más investigación, dice, en otras regiones del cerebro que pueden estar involucradas.
Referencia: Locus coeruleus activity improves cochlear implant performance (Nature) DOI 10.1038/s41586-022-05554-8
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