LOS IMPLANTES COCLEARES PUEDEN BRINDAR LA EXPERIENCIA DEL SONIDO A LAS PERSONAS CON PÉRDIDA AUDITIVA, PERO LOS RESULTADOS PUEDEN VARIAR; HE AQUÍ POR QUÉ

DISCAPACIDAD AUDITIVA: IMPLANTE COCLEAR

Los implantes cocleares se encuentran entre las prótesis neurales más exitosas del mercado. Estos oídos artificiales han permitido que casi 1 millón de personas en todo el mundo con pérdida auditiva de severa a profunda recuperen el acceso a los sonidos que les rodean o experimenten el sentido del oído por primera vez.

Sin embargo, la efectividad de los implantes cocleares varía mucho entre los usuarios debido a una variedad de factores, como la duración de la pérdida auditiva y la edad en el momento de la implantación. Los niños que reciben implantes a una edad más temprana pueden adquirir habilidades auditivas similares a las de sus compañeros con audición natural.
Soy un investigador que estudia la percepción del tono con implantes cocleares. Comprender la mecánica de esta tecnología y sus limitaciones puede ayudar a generar nuevos desarrollos y mejoras potenciales en el futuro.

¿Cómo funciona un implante coclear?
En la audición completamente funcional, las ondas de sonido ingresan al canal auditivo y se convierten en impulsos neurales a medida que se mueven a través de células sensoriales parecidas a cabellos en la cóclea u oído interno. Estas señales neuronales luego viajan a través del nervio auditivo detrás de la cóclea hacia las áreas auditivas centrales del cerebro, lo que da como resultado la percepción del sonido.

Las personas con pérdida auditiva de severa a profunda a menudo tienen células sensoriales dañadas o faltantes y no pueden convertir las ondas sonoras en señales eléctricas. Los implantes cocleares eluden estas células similares a pelos al estimular directamente el nervio auditivo con pulsos eléctricos.

Los implantes cocleares consisten en una parte externa envuelta detrás de la oreja y una parte interna implantada debajo de la piel.

La unidad externa, que incluye un micrófono, un procesador de señales y un transmisor, capta y procesa las ondas sonoras del entorno. Divide los sonidos en diferentes bandas de frecuencia, que son como diferentes canales en una radio, y cada banda representa un rango específico de frecuencias dentro de un espectro general de sonido. También extrae información sobre la amplitud o el volumen de cada banda de frecuencia.

Luego transmite esa información al receptor en la unidad interna implantada en la cóclea. Los electrodos de la unidad interna estimulan directamente el nervio auditivo con pulsos eléctricos basados en información de amplitud. Los electrodos en la base de la cóclea transmiten señales eléctricas que contienen información auditiva de alta frecuencia, mientras que los electrodos en la parte superior transmiten señales eléctricas que contienen información de baja frecuencia al cerebro, imitando el análisis de frecuencia en un oído en pleno funcionamiento.

Donde los implantes cocleares se quedan cortos
Si bien las personas con implantes cocleares pueden detectar sonidos y percibir el habla razonablemente bien en entornos silenciosos, a menudo tienen grandes dificultades para comprender el habla en entornos ruidosos, disfrutar de la música y localizar los sonidos, es decir, averiguar de qué dirección proviene un sonido.

Los implantes cocleares están fundamentalmente limitados por su escasa capacidad para diferenciar las frecuencias de sonido y transmitir variaciones rápidas en la amplitud del sonido a lo largo del tiempo. Por ejemplo, los sistemas de implantes cocleares actuales usan solo de 12 a 22 electrodos para estimular las fibras nerviosas auditivas sobrevivientes, mientras que la audición natural tiene 30 000 fibras nerviosas auditivas para codificar información detallada sobre los sonidos entrantes. Además, la estimulación con electrodos dentro de la cóclea excita un gran grupo de fibras nerviosas auditivas sin mucha precisión.

Estos factores dan como resultado una resolución de frecuencia deficiente. Imagínalo como pintar con un pincel grueso que puede mostrar solo una forma general sin los detalles finos, o solo detalles borrosos.

Por qué los implantes cocleares funcionan mejor para algunos
Sigue siendo difícil predecir con precisión el rendimiento de los implantes cocleares para cada usuario.
Hay una variedad de factores que pueden afectar la cantidad de fibras nerviosas auditivas sanas disponibles para transmitir información acústica al cerebro. Los usuarios de implantes cocleares con una mejor supervivencia de sus fibras nerviosas auditivas pueden tener mejores representaciones de frecuencia y tiempo de los sonidos representados por estimulación eléctrica, lo que puede conducir a una mejor percepción del habla y del tono.

La salud neural no es el único factor que contribuye a la variabilidad en la efectividad del implante coclear. Un estudio de 2012 de 2251 usuarios de implantes cocleares encontró que el reconocimiento de voz variaba mucho, y solo el 22 % de la diferencia podía explicarse por factores clínicos como la experiencia con el implante y la causa de la pérdida auditiva. Además, es un desafío evaluar directamente los efectos de la supervivencia neuronal en el rendimiento de los implantes cocleares. Esto sugiere que otros factores también desempeñan un papel en la determinación del éxito del reconocimiento de voz con implantes cocleares.

Por ejemplo, la investigación ha encontrado que las habilidades cognitivas como la memoria de trabajo pueden influir en la medida en que una persona puede entender el habla después de la implantación. Los implantes cocleares aumentan la carga cognitiva, o la cantidad de esfuerzo mental necesario para realizar una tarea, ya que la calidad del sonido que oyen los usuarios suele ser inferior a la de la audición natural. El envejecimiento también puede afectar negativamente las habilidades de procesamiento cognitivo, incluidos los déficits de atención y una velocidad de procesamiento más lenta en las tareas de escucha.

Además, la mayoría de los conjuntos de electrodos del implante no llegan a la parte superior de la cóclea, donde se transmite la información de baja frecuencia en la audición natural. Esto conduce a discrepancias entre las frecuencias transmitidas por el implante y las de la audición natural, lo que da como resultado una calidad de sonido reducida.

Mejorando los implantes cocleares
Los científicos están investigando varias formas posibles de mejorar la eficacia de los implantes cocleares.
Oír el sonido a través de la estimulación eléctrica es una nueva experiencia para quienes están acostumbrados a escuchar sin un implante. Los ejercicios de entrenamiento auditivo pueden ayudar a los usuarios a familiarizarse con esta nueva forma de audición e incluso pueden mejorar la percepción general del habla y la música. Sin embargo, incluso con capacitación, es posible que los implantes cocleares convencionales no repliquen por completo la rica experiencia de la audición natural.

Los investigadores están estudiando el uso potencial de haces de luz en lugar de pulsos eléctricos para obtener una mejor resolución de frecuencia. Esto se hace mediante la modificación genética de las fibras del nervio auditivo para que sean sensibles a la luz. Debido a que los rayos de luz pueden estimular de forma más selectiva las neuronas auditivas en comparación con los pulsos eléctricos, esta táctica puede dar como resultado una información de frecuencia más precisa. El equipo de investigación detrás de este enfoque tiene como objetivo iniciar ensayos clínicos en 2026.

Otro enfoque consiste en insertar electrodos directamente en las fibras del nervio auditivo en lugar de la cóclea. Al aumentar la cantidad de electrodos disponibles, esta estrategia puede mejorar la frecuencia del sonido y la información de tiempo del implante, y mejorar la comprensión del habla en entornos ruidosos y la percepción de la música.

Por último, otro desarrollo utiliza la estimulación magnética para transmitir información acústica a través de pequeñas micro bobinas implantables. Este enfoque permite patrones de estimulación más finos que la activación eléctrica generalizada de los electrodos tradicionales, lo que podría conducir a una representación de sonidos más precisa.

La investigación sobre nuevas tecnologías puede proporcionar soluciones para mejorar aún más la experiencia auditiva de quienes luchan contra la pérdida auditiva.