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Hipoacusia e implante coclear
( Publicado en Revista Creces, Marzo 1985 )
Investigadores perfeccionan implante que les permite oír a los sordos, y su
uso comienza a servir a minusvalidos de muchos países. El tema nos llama a
detectar tempranamente la hipoacusia a fin de ayudar debidamente a los
niños.
Las esperanzas para que los sordos puedan escuchar son cada día mayores gracias al
extraordinario desarrollo alcanzado por la microelectrónica, la física y la fisiología. En
mayo de 1973, dos cirujanos de California, EE.UU., William House y Derald Brackmann,
de la Fundación de Otología de Los Angeles, produjeron un aparato electrónico
destinado a trasmitir las vibraciones hasta el cerebro de los sordos (hipoacúsicos
totales). El implante en la joven británica Caroline Weiner, por ejemplo, permitió que
pudiese escuchar por primera vez la voz de sus padres en sus 22 años de vida. El
"oído" consistía en un alambre de platino recubierto por un plástico delgado y
terminado en una punta roma que se depositaba en la cóclea, aquella parte del oído
interno como la concha de un caracol que transforma las vibraciones sonoras en
impulsos eléctricos y luego los transmite al cerebro.
El minúsculo aparato reemplazaba la función de las cuatro o cinco hileras que forman
las células ciliadas o acústicas del Organo de Corti, dentro del conducto de la cóclea,
dañadas irreversiblemente en los sordos. El otro extremo del fino alambre estaba unido
a un terminal espiral que era implantado bajo la piel, inmediatamente más arriba del
lóbulo de la oreja. El alambre en espiral estaba conectado a un receptor de ondas
sonoras que inducía una corriente eléctrica cuando el sonido se producía.
Desde esa fecha hasta hoy han pasado más de veinte años y el modelo se ha ido
perfeccionando, conforme han progresado las técnicas de miniaturización y la acústica
ha entregado sus aportes a la biofísica. En Alemania Federal, por ejemplo, un equipo de
especialistas del Instituto de Fisiología y Biocibernética de la Universidad de Erlangen
ha logrado importantes avances con una miniprótesis electrónica.
Los problemas que fueron resueltos allí tanto en el plano técnico como médico se
refieren al implante de microelectrodos en las proximidades de las trompas de
Eustaquio y a la desaceleración de la frecuencia en el habla.
El primer problema era particularmente delicado, ya que debían encontrarse electrodos
que no fuesen rechazados por los tejidos circundantes (nervioso y óseo, entre otros) y
por lo tanto que fueran aceptados para siempre en el organismo. El segundo escollo
consiste en la rápida sucesión de sonidos en el habla, puesto que los electrodos no
pueden, ni en el mejor de los casos, registrar lo que son capaces de hacer las 30.000
terminaciones nerviosas sensitivas de las trompas. Los científicos de Erlangen han
trabajado intensamente para lograr reducir esa frecuencia acústica de cinco mil
milésimas de segundo. Para tal fin diseñaron un microcomputador, aproximadamente
del tamaño de una caja de fósforos, capaz de ser llevado consigo por el paciente.
"Trampas" al cerebro
En la Universidad de Standford, California, EE.UU., como en el Consejo de
Investigaciones Médicas sobre la Sordera, en la Universidad de Nottingham, Inglaterra,
los progresos en torno a la prótesis auditiva no se han hecho esperar. El "oído artificial"
de Standford es un diminuto micrófono colocado detrás de la oreja que capta el sonido
y lo convierte en ondas de radio, las que se trasmiten a un receptor colocado en el oído
interno. El receptor es más pequeño que una moneda de $ 10, selecciona ocho canales
y convierte las señales en impulsos eléctricos. Mucho más modificado que su antecesor
de Los Angeles, California, contiene ocho alambritos que transportan los impulsos a
microelectrodos cubiertos con una capa de platino y son insertados en el oído interno.
Allí emiten breves señales eléctricas que estimulan las fibras nerviosas auditivas (la
rama anterior o coclear del nervio auditivo), las que trasmiten las señales finalmente al
cerebro.
"Estamos intentando hacerle trampas al cerebro, haciéndole creer qué están trabajando
sus oídos", señaló Robert White, ingeniero jefe del Departamento de Ingeniería
Eléctrica de la Universidad de Standford.
Dos pacientes sordos de nacimiento y a los que se colocó este implante son capaces
ahora de distinguir con un 80 por ciento de exactitud la palabra correcta entre otras
ocho de sonido muy parecido (por ejemplo: Japón, jamón, jabón, jalón, jarrón).
Implantes más sencillos permiten a la persona oír sólo cuando suena el teléfono o
alguien habla. Sin embargo, a pesar de estas limitaciones, hasta el año 1984 ya habían
sido implantados unos 300 de estos sistemas en pacientes de diversos países del
mundo.
El objetivo final de estas investigaciones es desarrollar un implante que permita a su
portador reconocer el flujo de las palabras en una conversación normal. El problema no
es tan simple como pudiera creerse, porque la estructura y naturaleza del oído no
permite avances más rápidos. La forma del caracol y su porción llena de líquido en el
oído interno desempeñan el papel de un instrumento afinado hasta la perfección. Las
miles de células ciliadas que se ordenan como las cuerdas de un piano respecto de la
escala musical, en un sujeto normal se están moviendo como junquillos mecidos por el
viento con la presión de las ondas sonoras. Como si esto fuera poco, hay también unas
30 a 40 mil fibras nerviosas auditivas, afinadas a una gama amplia de frecuencias
altas, medias y bajas. Un buen reconocimiento del habla -indica White- depende de la
sensibilidad del oído a la escala de frecuencias y de tonos del alto de la voz.
Los materiales
Una de las tareas más difíciles para desarrollar un oído electrónico ha sido encontrar
materiales que puedan soportar durante años dentro del liquido salino y alcalino endolinfa y perilinfa- que baña el oído interno. Los líquidos del cuerpo son muy
parecidos en su composición al agua de mar, y pueden corroer en cosa de meses un
conductor metálico. Se necesita entonces disponer de un aislante capaz de trabajar
durante décadas en distancias que son extremadamente cortas, la décima parte del
diámetro de un cabello humano. Para solucionar el problema, White y sus
colaboradores desarrollaron unos electrodos finísimos de tantalio sobre un soporte de
zafiro. Una capa de óxido sobre la superficie del tantalio parece aislarlo de la corrosión
salina.
Sin embargo los problemas no están todos resueltos. La mayor dificultad está ahora en
determinar cómo dar el tiempo a las señales eléctricas para que las fibras nerviosas
auditivas sean estimuladas en el momento preciso y generar la frecuencia apropiada.
Intensa investigación
La Universidad Técnica de München, la Universidad de Friburgo y la Universidad Técnica
de Berlín, en Alemania Federal, trabajan afanosamente en un programa cooperativo
con el fin de conocer cómo se realizan la recepción de la información y su
procesamiento por el oído de los vertebrados. La primera meta de biólogos, médicos e
ingenieros es clarificar hasta el detalle el procesamiento del sonido y la codificación del
estímulo físico con su correspondiente excitación neuronal. Ellos han puesto especial
interés en el problema de cómo se ordena el flujo informativo dentro del sistema
auditivo y de qué forma el verdadero diluvio de información que llega logra ser
discriminado, decodificado, asimilado y entendido.
Digamos también algo de lo nuestro. El análisis funcional del sistema auditivo (cuyes,
gatos) ha alcanzado relieve internacional en la Universidad de Chile, tanto por las
novedosas técnicas empleadas como por el rigor alcanzado en los estudios. En tal
sentido, destacan el estudio de potenciales evocados, es decir, el cambio de potencial
eléctrico que se produce en respuesta a determinado estímulo en algunos de los
centros nerviosos de la vía auditiva; el registro de respuestas en fibras nerviosas
aisladas (cambios de potencial producidos por el estímulo de células nerviosas
individuales); la medición de potenciales eléctricos microfónicos generados en el oído
interno: respuestas de frecuencia, transiente y linealidad dentro de un esfuerzo por
caracterizar las transformaciones que siguen los estímulos sonoros en el receptor
auditivo.
Por último se ha trabajado con interesante seguimiento en la medición de respuesta
mecánica de la membrana basilar usando efecto Mossbauer, pretendiendo comprender
los procesos responsables de la selectividad de frecuencias del oído interno. Si bien la
investigación básica no ha estado encaminada directamente a producir un "oído
electrónico" como el referido en esta crónica, los resultados que se han venido
publicando en prestigiosas revistas internacionales de neurofisiología coadyuvan
silenciosamente a que pueda llegar a ser realidad la promesa evangélica "... y los
sordos oirán".
Sergio Prenafeta Jenkin
Periodista de ACHIPEC.
Para saber más
1. Para volver a oír. Foro del Desarrollo, Naciones Unidas, Mayo de 1981.
2. Oídos artificiales. Heinz Gunther. Die Zeit (Alemania Federal), 26 de junio de 1978.
3. How the hearing processes sound. German Research. Reports of the DFG 1(1983).
4. The Electronic Ear. Alison Bass. Technology Review, 1983. En: American Illustrated
N° 330, 1984.
5. Daños del oído en edad infantil. Rotraut Hock. Allgemeine Zeitung Mainz, 27 de
octubre de 1983.
6. Ciencia, Tecnología y Arte en la Universidad de Chile, Sergio Prenafeta J., Edit.
Universitaria, 1983, 92 págs.
Artículo extraído de CRECES EDUCACIÓN - www.creces.cl