Equipo de investigadores logra detener la Hiperacusia

En una reciente publicación de la Hearing Health Foundation, el Dr. Daniel B. Polley, profesor en la Universidad de Harvard, explica cómo él y su equipo han logrado detener la hiperacusia en experimentos de laboratorio con ratones, y espera poder en un futuro lograr replicar esto en humanos, de una manera no invasiva. En el artículo menciona por qué considera que la hiperacusia y el tinnitus son fundamentalmente diferentes a la pérdida de audición, y que están asociados sobre todo con lesiones en el nervio auditivo. Su método se ha centrado en utilizar cierto tipo de neuronas para frenar la hiperactividad neuronal. Asimismo ha encontrado formas más objetivas y precisas de detectar la presencia y el tipo de tinnitus y/o hiperacusia, sin apoyarse en las pruebas auditivas, permitiendo además conocer su impacto a nivel emocional. Por otro lado, reconoce que la investigación en este campo del tinnitus y la hiperacusia es aún insipiente, y da algunas razones de por qué las grandes empresas farmacéuticas y biotecnológicas no se interesan por proyectos de este tipo. Si bien sus estudios y pruebas giran en torno a la hiperacusia del sonido fuerte y al tinnitus, no abarcando la hiperacusia con dolor, igual su descubrimientos son un importante avance.

A continuación el artículo:

 

“Poniendo Freno a la Hiperactividad en el Cerebro

 

Después de los atentados de la maratón de Boston en 2013, cientos de personas que se encontraban a corta distancia de los explosivos adquirieron tinnitus repentinamente. Necesitaron científicos de investigación que ayudaran a desarrollar un software para evaluar y manejar su tinnitus. Mi equipo se ofreció como voluntario para ayudar.

Me satisface enfocar mi ciencia en aplicaciones prácticas. Los trastornos auditivos como la hiperacusia y el tinnitus se encuentran entre las grietas de la medicina moderna. Espero que pronto podamos ofrecer una atención y un manejo significativos para estos trastornos.

Mi objetivo personal es ser un defensor de estos trastornos y desarrollar terapias más efectivas, y proporcionar algún tipo de alivio para las personas que se sienten demasiado sensibles al mundo auditivo, ya sea que tengan hiperacusia por los sonidos en el medio ambiente o tinnitus por los sonidos en su propia cabeza.

Soy neurocientífico. Estudio el cerebro. No soy otorrinolaringólogo, pero trabajo en estrecha colaboración con docenas de otorrinolaringólogos. Así que creo que entiendo el problema de los trastornos auditivos tanto desde la perspectiva del oído, un órgano sensorial que convierte las ondas sonoras en señales electroquímicas, como desde la perspectiva del cerebro, que convierte esas señales electroquímicas en nuestra experiencia consciente del sonido.

El Procesamiento del Sonido se Descarrila

La hiperacusia del sonido fuerte y el tinnitus son fundamentalmente diferentes que la pérdida de audición. Se caracterizan por lo que la gente no puede dejar de oír, más que por lo que no se puede oír. Estos trastornos pueden ser desencadenados por una lesión en el oído-o más específicamente, en el nervio que conecta el oído con el cerebro-, pero la experiencia de estos trastornos tiene sus raíces en el procesamiento del sonido que se ha descarrilado en el cerebro.

El corregir la degeneración física en el oído, que puede o no haber desencadenado inicialmente el tinnitus y la hiperacusia, podría-en teoría- eliminar estos trastornos. Pero no hay ninguna razón convincente para creer que los tratamientos para estos trastornos, basados en el oído, estén en el horizonte cercano. A las grandes empresas biotecnológicas y farmacéuticas que desarrollan fármacos y medicina genética para el oído interno, les encantaría abordar el tinnitus y la sensibilidad al sonido, pero no tengo conocimiento de que ninguno de los principales actores tenga programas de investigación activos sobre estos temas.

Hay algunas razones por las que las grandes empresas de biología del oído interno no están abordando el tinnitus y la hiperacusia en los programas clínicos. Un factor es que el oído típico de alguien con tinnitus e hiperacusia del sonido fuerte, es de mayor edad, con daño crónico y degeneración, que se extiende a través de múltiples tipos de células.

La mayoría de estas empresas se centran en la protección auditiva o la terapia génica para trastornos monogénicos en oídos que de otro modo serían prístinos. El tinnitus y la hiperacusia están en el otro lado del espectro y, aunque existe un mercado obvio para las terapias en esta área, los objetivos a dónde dirigir esas terapias en el oído no están claros.

Otro factor es que no existen medidas objetivas directas del tinnitus y de la hiperacusia del sonido fuerte, como las hay para la pérdida auditiva. Mi colega Stéphane Maison, Ph.D., y yo estamos trabajando para desarrollar una nueva clase de medidas directas para la degeneración del nervio auditivo y la carga psicológica del tinnitus y los trastornos de sensibilidad al sonido.

Comenzamos a trabajar en estas preguntas hace solo unos años y nuestros hallazgos iniciales son bastante prometedores. Esperamos que las medidas que introduzcamos animen a las empresas de salud auditiva a adoptarlas para sus evaluaciones clínicas e iniciar ensayos clínicos.

Pero ciertamente no voy a esperarlos. Creo que el camino hacia tratamientos más efectivos, menos invasivos y de desarrollo más rápido para el tinnitus y la hiperacusia del sonido fuerte, radica en enfocarse en el cerebro y no en el oído.

Hiperrespuesta a las Señales de Sonido

La causa subyacente del tinnitus y la hiperacusia parece bastante clara, al menos para mí. Al igual que el automóvil, el cerebro tiene una red de células nerviosas (neuronas) que funciona como el pedal del acelerador y otra que funciona como los frenos. Con el daño al nervio auditivo, el envejecimiento o una miríada de otros factores, los sistemas de frenado en los centros de procesamiento del sonido del cerebro dejan de funcionar bien.

Sin frenos que funcionen normalmente, las redes de "arranque" en los centros de procesamiento del sonido del cerebro se vuelven hiperactivas, sus patrones de disparo se sincronizan de manera anormal incluso cuando no hay señales de sonido audibles en el entorno, y se vuelven masivamente hipersensibles cuando las señales de sonido están presentes, incluso cuando esas señales de sonido no son especialmente intensas.

Esta horrible tríada de síntomas en los centros de procesamiento del sonido del cerebro-hiperactividad, hipersincronía e hiperreactividad-es la causa de la percepción del sonido fantasma y la razón por la que el volumen se vuelve desproporcionado con respecto a la intensidad.

Estos síntomas no son, per se, una explicación de por qué a algunas personas les molesta tanto su tinnitus, mientras que la mayoría lo considera una molestia leve. Tampoco son la explicación de por qué los sonidos se perciben simplemente como demasiado fuertes para algunos con hiperacusia del sonido fuerte, mientras que para otros, los sonidos también se experimentan como intensamente irritantes y aversivos.

Para comprender la inmensa carga psicológica que experimentan algunas personas con tinnitus e hiperacusia del sonido fuerte, hay que considerar cómo las salidas hiperactivas, hipersincronizadas e hipersensibles de los centros de procesamiento del sonido del cerebro interrumpen los sistemas cerebrales que regulan el procesamiento emocional (que llamamos redes límbicas), la atención (que llamamos redes de control ejecutivo) y las redes de excitación que regulan los estados de sueño.

 

La constelación más amplia de angustia, aversión y alteración del estilo de vida que puede acompañar al tinnitus y la hiperacusia depende casi con certeza en cómo (y si es que) los patrones de actividad anormales en los centros de procesamiento del sonido del cerebro tienen el efecto en cadena de interrumpir también el patrón de actividad en las redes límbicas, ejecutivas y de sueño del cerebro.

Este modelo para comprender las causas del tinnitus y la hiperacusia del sonido fuerte hace algunas predicciones, las cuales hemos probado en nuestro laboratorio. Una predicción es que podemos revertir por completo la hiperacusia del sonido fuerte simplemente reconectando los sistemas de frenado en los centros auditivos del cerebro. Estudios recientes en mi laboratorio muestran que esto es cierto.

Una Neurona Inhibidora en el Cerebro

Hemos entrenado ratones para categorizar conductualmente un sonido como suave o fuerte. Después de que una parte restringida de la cóclea se daña por un ruido intenso, los sonidos que activan partes intactas de la cóclea se perciben como más fuertes de lo que solían ser (es decir, el ratón tiene hiperacusia del sonido fuerte).

Es importante destacar que podemos activar directamente un tipo de neurona “freno" en el cerebro, y la hiperacusia del sonido fuerte desaparece inmediatamente, aunque temporalmente. Piense en eso: el ratón desarrolló hiperacusia del sonido fuerte después de una exposición intensa al ruido, pero la hipersensibilidad se puede eliminar inmediatamente al aumentar la actividad de un tipo de neurona inhibidora en el cerebro, aunque el oído permanezca dañado. Esta es la evidencia más fuerte hasta ahora de que la experiencia de hiperacusia del sonido fuerte puede atribuirse a patrones de actividad anormales en el cerebro.

Además, la hiperacusia se revirtió ajustando los frenos en sentido descendente en la vía de procesamiento del sonido. A pesar de que había una actividad anormal en la cóclea y el tronco encefálico, ajustamos la actividad de un tipo de célula en el neocórtex-donde se forma la percepción consciente del mundo-y la hiperacusia desapareció de inmediato.

Hemos estado jugando con varias formas de "accionar los frenos" en estas neuronas inhibidoras corticales, y hemos encontrado algunas estrategias que se basan en sólo 15 minutos de activación inhibidora directa para producir más de una semana de reversión de la hiperacusia.

 

Los enfoques que utilizamos están diseñados sólo para la investigación de laboratorio, pero creemos que podrían orientarnos hacia enfoques no invasivos que podrían usarse en humanos en el futuro. Utilizamos una técnica llamada "optogenética" para controlar con precisión los patrones de activación de tipos de neuronas genéticamente distintos, con láseres.

Un enfoque implica pulsar el láser para que un tipo particular de neurona "freno" se active a 40 hercios, y arrastre a toda la red cortical para que se active en un ritmo gamma intenso y sostenido. Otro enfoque implica el uso de la optogenética para activar simultáneamente ese mismo tipo de neurona freno y al mismo tiempo activar las neuronas colinérgicas del prosencéfalo basal, que pueden considerarse reguladoras de la plasticidad en los cerebros adultos.

Medidas Objetivas en Ojos y Rostro

Hay otra predicción del modelo: la diferencia entre las personas que están levemente fastidiadas y aquellas que están enormemente debilitadas por su tinnitus y su sensibilidad al sonido, se puede encontrar en cómo el sonido involucra los sistemas cerebrales límbicos que regulan el procesamiento emocional.

Otro estudio que ahora está en revisión para su publicación, ha identificado señales objetivas medibles que predicen la carga psicológica de la sensibilidad al sonido y el tinnitus. Este es un avance importante y se dio al ir en contra de la tradición y buscar las raíces del tinnitus y el trastorno de sensibilidad al sonido en los ojos y la cara, en lugar de centrarse en el oído y los centros de procesamiento del sonido del cerebro.

Para encontrar medidas que rastrearan la angustia y la aversión que las personas reportaron, enfocamos nuestra atención en aspectos de la biología humana que realmente no se han estudiado en este contexto: las pupilas y la cara. Hay firmas ocultas del tinnitus y la angustia por sensibilidad al sonido en la pupila y la dinámica del movimiento facial, que son mucho más precisas que cualquiera de las medidas puramente auditivas que hemos estudiado.

Los sonidos emocionalmente evocadores provocan dilataciones de la pupila y movimientos sutiles de la cara. En personas con tinnitus debilitante y sensibilidad al sonido, encontramos que las dilataciones de la pupila y los movimientos faciales eran "indicadores" confiables y precisos (tomando prestado un término del póquer) para su nivel de angustia psicológica.

Estas medidas nos proporcionan marcadores automáticos y objetivos de su trastorno. Con estos marcadores en la mano, podemos evaluar la eficacia de los tratamientos e incluso estratificar los acúfenos y la hiperacusia en diferentes subtipos basándonos en datos, en lugar de la intuición o en cualidades fenomenológicas superficiales.

Un Largo Camino Recorrido, Pero Aún Queda Mucho por Recorrer

Hallazgos como estos están allanando el camino hacia un futuro en el que comprendamos las causas del tinnitus y la hiperacusia, y tengamos tratamientos útiles que permitan a las personas volver a relacionarse con el mundo auditivo. Los estudios en animales de laboratorio y los estudios sobre biomarcadores son útiles e importantes, pero es necesario que más investigadores destacados en nuestro campo, bajen de sus torres de marfil y ensucien sus manos trabajando en tratamientos para las personas que más los necesitan.

De cara al futuro, este será mi principal objetivo. Quiero desarrollar tratamientos efectivos y los vamos a encontrar con los valientes miembros de la comunidad que tienen tinnitus y sensibilidad al sonido, y que están dispuestos a asociarse con nosotros para encontrar tratamientos futuros.

Hay un largo camino por recorrer y no tenemos suficientes fondos ni científicos talentosos que trabajen en estos problemas importantes.

Además, notarás que he evitado decir algo sobre la hiperacusia con dolor. Seré el primero en admitir que no entiendo el componente de dolor que a veces aparece con la hiperacusia. Ojalá lo hiciera, pero la intensa experiencia subjetiva del dolor no es algo que mi particular caja de herramientas científicas me permita entender.

Mi motivación para dedicar mi carrera profesional a estas condiciones proviene de personas que luchan con su trastorno auditivo y que se esfuerzan por mantener su identidad en el hogar y en el lugar de trabajo, a pesar de su tormento personal.

En mi laboratorio, tenemos una cita de Beethoven enmarcada en la pared que dice: "Pero ese demonio celoso, mi miserable salud, ha puesto un rayo desagradable en mi rueda... Durante los últimos tres años, mi audición se ha vuelto cada vez más débil. Mis oídos siguen zumbando y zumbando día y noche. A veces apenas puedo oír a una persona que habla en voz baja... pero si alguien grita, no puedo soportarlo. Sólo el cielo sabe lo que va a ser de mí".

Esta cita habla de la pérdida de audición, el tinnitus y la hiperacusia del sonido fuerte, no como trastornos auditivos compartimentados, sino como trastornos de vida completos.

Beethoven escribió eso en una carta a un amigo en 1801. Hemos recorrido un largo camino en los últimos 223 años, incluso en lo que respecta a las condiciones médicas relativamente ignoradas que se relacionan con los trastornos auditivos.

Hay cinco ensayos clínicos activos que muestran que los niños que nacen con una variante genética que causa una pérdida auditiva profunda pueden curarse con medicamentos genéticos administrados en la cóclea. Ha habido cinco publicaciones que muestran reducciones significativas en la gravedad del tinnitus a través de la estimulación auditiva y táctil combinada.

Cuando se trata de tinnitus e hiperacusia, estamos apenas al comienzo del desarrollo de terapias significativas. Pero tenemos un punto de apoyo en la montaña para alcanzar tratamientos de bajo costo, efectivos y ampliamente disponibles. Ahora, lo que debemos hacer es escalar.”

Para acceder al artículo original (con sus imágenes y enlaces incluidos) hacer clic aquí (la traducción al castellano se encuentra a continuación del texto en inglés).

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