Descubren cómo el cerebro “escucha” el sonido del silencio

Un equipo de investigadores de la Universidad de Oregón, en Estados Unidos, ha conseguido definir un canal de sinapsis o conexiones neuronales vinculado a la audición e independiente dentro de la corteza auditiva del cerebro.

Este canal, afirman los científicos, se ocuparía específicamente de detener el procesamiento del sonido por parte del cerebro en el momento adecuado y, por tanto, resultaría clave para la escucha y para la comprensión de lo que escuchamos.

Hasta ahora, se creía que el registro de la aparición de un sonido y el registro de su subsecuente desaparición por parte del cerebro eran ambos llevados a cabo por el mismo canal, por lo que este nuevo descubrimiento contradice una suposición anterior, que ha sido mantenida durante mucho tiempo.

De la aurícula al lóbulo temporal

Por el contrario, el presente hallazgo respaldaría una hipótesis emergente que señalaba que un conjunto separado de sinapsis podría ser el responsable del procesamiento del fin de las señales sonoras, informa la Universidad de Oregón en un comunicado.

Según explican los científicos en un artículo aparecido en la revista especializada Neuron, las neuronas de la corteza visual, somatosensorial y auditiva pueden responder todas tanto a la finalización como al inicio de los estímulos sensoriales.

En lo que respecta a la corteza auditiva, hasta ahora se había pensado que las respuestas a dicha finalización de las señales sonoras surgirían a partir de un rebote post-inhibitorio, pero esta hipótesis nunca había sido comprobada directamente.

Michael Wehr, profesor de psicología, miembro del Instituto de Neurociencias de dicha universidad y uno de los autores de la presente investigación, señala que, gracias las comprobaciones realizadas en esta nueva investigación, se ha constatado la existencia de un canal completo e independiente que va desde la aurícula al cerebro, y que está especializado en el procesamiento de los desequilibrios sonoros.

Éste y otro canal alcanzarían finalmente juntos una región del cerebro llamada corteza auditiva y que está situada en el llamado lóbulo temporal del cerebro, un área que contiene las neuronas que captan las características sonoras. El lóbulo temporal también contiene neuronas relacionadas con la comprensión del lenguaje, con la memoria y con el aprendizaje.

Comprobado en ratas

Para la investigación, Wehr y dos estudiantes colaboradores (Ben Scholl y Xiang Gao) registraron la actividad de las neuronas y sus sinapsis conectoras en cerebros de ratas, que fueron expuestas a apariciones sonoras de milisegundos de duración.

Las respuestas neuronales a estas señales sonoras fueron medidas en el inicio y al final de cada sonido. Los científicos probaron varias frecuencias y duraciones de los sonidos en una serie de experimentos.

De esta forma, se constató que un conjunto de sinapsis respondían “muy fuertemente al inicio de los sonidos”, y que era otro grupo diferente de sinapsis el que respondía a la repentina desaparición de dichos sonidos.

Por otro lado, se pudo ver que no existía superposición alguna entre los dos conjuntos de neuronas activados al inicio y al final de los sonidos.

Es decir, que el final de un sonido no afectaba a la respuesta neuronal ante otro sonido nuevo, lo que refuerza aún más la idea de canales distintos de procesamiento del inicio y del final de las señales sonoras.

Por otra parte, los investigadores de la Universidad de Oregón han podido constatar que las respuestas al final de un sonido implican una frecuencia de afinación, una duración y una amplitud neuronales diferentes a las que se producen en el procesamiento del inicio del sonido.

Estas diferencias en los modos de procesar las señales auditivas al inicio y al final de éstas coinciden con planteamientos aparecidos en al menos tres estudios anteriores realizados al respecto en la última década.

Posibles aplicaciones

Según explica Wehr, “ser capaces de percibir cuando se detiene un sonido resulta muy importante para el procesamiento del discurso. Uno de los problemas verdaderamente difíciles del discurso es encontrar los límites de las palabras. En realidad, aún no se comprende muy bien cómo el cerebro establece esa diferencia”.

Pero el presente estudio, según cree Wehr, ha dado a conocer ciertos mecanismos cerebrales esenciales para la identificación de los límites necesarios entre palabras, y que nos permiten reconocer y escuchar con acierto el discurso de otros.

Estos hallazgos, que han aumentado el conocimiento sobre cómo el cerebro procesa las señales sonoras, podrían propiciar la aparición de nuevas terapias especializadas o la mejora de los dispositivos de ayuda a la audición.

Por otro lado, podrían resultar útiles a la hora de diseñar tratamientos destinados a niños con déficits en el lenguaje y en el aprendizaje. Por ejemplo, se sabe que las personas con dislexia tienen problemas para definir los límites de los sonidos en el discurso, por lo que tratar las áreas identificas podría ayudar a potenciar sus capacidades.