En la actualidad, cuando se coloca un implante coclear, se aloja en la cóclea un conjunto de electrodos. De acuerdo con el principio tonotópico de la percepción auditiva, a cada uno de los electrodos se le asigna una banda de frecuencia, de modo que el paciente implantado percibe los estímulos de las distintas frecuencias en distintos puntos de la cóclea (en terminaciones nerviosas asociadas a las distintas regiones cocleares), de forma análoga a la percepción en una cóclea sana. Cada uno de los electrodos proporciona una estimulación en cada instante de tiempo de acuerdo con la intensidad que hay en la señal de audio en la banda espectral correspondiente. De este modo, los pacientes implantados reciben una estimulación que les proporciona información espectral, relativa a los niveles de intensidad, y su evolución temporal.

Sin embargo, hay algunas diferencias entre la generación de los potenciales de acción y la estimulación eléctrica del nervio auditivo mediante electrodos. La conexión sináptica entre las células ciliadas y las fibras nerviosas permite que la vibración de la membrana basilar en un punto determinado de la cóclea produzca potenciales de acción únicamente en las terminaciones que inervan las células ciliadas en ese punto de la cóclea. Sin embargo, la estimulación eléctrica mediante electrodos produce un campo de corriente en una región no confinada, que da lugar a la generación de potenciales de acción en una región relativamente extensa de la cóclea (mucho más que en el caso de la estimulación natural), por lo que la estimulación con implantes cocleares lleva implícita una pérdida importante de resolución espectral tonotópica.

 

 

Por otra parte, la generación de potenciales de acción en una célula ciliada no afecta a las células ciliadas situadas en su periferia, por lo que en la estimulación natural, los estímulos se generan independientemente en las distintas regiones de la cóclea sin interferir unas células ciliadas con otras. En el caso de los implantes cocleares (también debido a que no existe sinapsis entre los electrodos y las terminaciones nerviosas), si se estimulan simultáneamente dos electrodos, se produce una interferencia entre ambas estimulaciones. Esto es debido a que se ha establecido una diferencia de potencial entre el primer electrodo y el de referencia, y otra diferencia de potencial entre el segundo electrodo y el de referencia, y puesto que en general la estimulación en el primer y el segundo electrodo son distintas, va a aparecer una diferencia de potencial también entre el primer y el segundo electrodo, que va a dar lugar a una interferencia entre canales estimulando de forma incontrolada las terminaciones situadas entre ambos electrodos. Este fenómeno se conoce bien desde las primeras investigaciones en el campo de los implantes cocleares y se denomina efecto de suma de campos. Como consecuencia de esto, no deben estimularse simultáneamente dos electrodos, y por tanto, el proceso de estimulación de electrodos debe realizarse de forma secuencial, estimulando en cada instante de tiempo un único electrodo. Es, además, conveniente dejar un intervalo de tiempo entre dos estimulaciones consecutivas para garantizar la despolarización de la región estimulada.

Debe tenerse en cuenta que estas dos limitaciones que presentan los implantes cocleares en la actualidad son comunes a todos los implantes cocleares y son consecuencia del hecho de utilizar electrodos que suministran corriente eléctrica para generar los potenciales de acción en el nervio auditivo. La tecnología actual no permite por el momento realizar una conexión con el nervio auditivo que permita una estimulación selectiva de las distintas fibras nerviosas o que permita la estimulación simultánea en varios puntos de la cóclea sin producir interferencia. En la actualidad se realiza un esfuerzo investigador para mejorar los implantes cocleares en este sentido.

 

Limitaciones de un implante coclear

Cuando se analizó el procesamiento de la señal de audio que se realiza en el oído, se vio que el oído normal permite la percepción de la frecuencia a través de los mecanismos tonotópico y de codificación temporal, con un rango espectral de 20 Hz a 20 kHz y una resolución espectral próxima a 1/10 de tono. También permite percepción de la intensidad, con resoluciones que pueden llegar a 1 dB, en el rango entre 0 dB y 120 dB SPL. Finalmente, el mecanismo de transducción auditiva permite representar en el nervio auditivo la evolución temporal de las propiedades espectrales de la señal de audio.

Se ha visto también que el diseño de los electrodos tiene implícita una reducción importante de la resolución espectral tonotópica. Por esta razón, el rango espectral en los implantes cocleares está reducido a la banda entre 250–300 Hz y 5000–8500 Hz, según los modelos. El implante coclear permite resolver distintos niveles de intensidad, siendo posible alcanzar resoluciones próximas a 3 dB. Finalmente, dependiendo de la tasa de estimulación, los implantes proporcionan una representación de la evolución temporal de la señal de audio, alcanzándose una representación temporal similar a la audición normal en los sistemas de alta tasa de estimulación. Se ha observado los pacientes implantados, ante la imposibilidad de obtener una buena resolución espectral tonotópica, desarrollan la capacidad de extraer información a partir de la codificación temporal.

Estos aspectos condicionan las posibilidades y limitaciones de la audición con implante coclear. En la actualidad los implantes cocleares permiten una percepción auditiva con calidad suficiente para la comprensión del habla cuando es pronunciada en ausencia de ruido. En general en condiciones de ruido la comprensión de la voz se dificulta mucho más que en el caso de la audición normal, si bien dependiendo de la estrategia de codificación se aprecian diferentes comportamientos frente a los distintos niveles de ruido. Debido a la pérdida de resolución espectral tonotópica, la percepción de la música con el implante coclear pierde mucha calidad con respecto a la audición normal, encontrándose también diferencias importantes dependiendo de la estrategia de codificación.

 

 

José Luis Verona Gómez

Pedagogo especialista en Educación Especial

Maestro Especialista en Audición y Lenguaje

 

 

 

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Página personal de José Luis Verona Gómez 2020

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