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Un estudio mapea la capacidad del cerebro para comprender el sonido y podría conducir a nuevas terapias para la pérdida auditiva

Una investigación de OHSU y colaboradores identifica los genes responsables de la forma en que el cerebro procesa y percibe el sonido
Una nueva investigación revela los patrones de expresión genética en neuronas individuales que permiten que el cerebro procese el sonido. (Getty Images)
Una nueva investigación revela los patrones de expresión genética en neuronas individuales que permiten que el cerebro procese el sonido. (Getty Images)

Una nueva investigación de Oregon Health & Science University y otras instituciones colaboradoras revela la compleja orquestación de neuronas en el cerebro que convierte el ruido bruto (la compresión de las ondas de aire y la presión en el oído interno) en la capacidad de, por ejemplo, comprender el habla, disfrutar de la música y distinguir los silbatos de los trenes de los cláxones de los automóviles.

El estudio fue publicado esta semana en la revista Nature Communications.

Laurence Trussell, Ph.D., tiene el pelo corto y gris y una blusa gris, y sonríe en una oficina.
Laurence Trussell, Ph.D. (Courtesy)

“Nuestra capacidad para comprender el significado de los sonidos depende de la capacidad del cerebro para representar si el sonido es agudo o grave, fuerte o suave, cercano o lejano”, dice Laurence Trussell, Ph.D., profesor de otorrinolaringología/cirugía de cabeza y cuello de la School of Medicine de OHSU y científico en el Vollum Institute de OHSU. “Todo eso requiere circuitos neuronales muy especializados y tipos de neuronas altamente especializados en el cerebro”.

También colaboraron en el estudio investigadores de OHSU, Baylor College of Medicine y Texas Children’s Hospital. Utilizando una técnica desarrollada por el autor principal Xiaolong Jiang, Ph.D., profesor asociado de neurociencia en Baylor, el estudio que usa un modelo de ratón, revela los patrones únicos de expresión genética en neuronas específicas del cerebro que procesan las señales del sonido y permiten la comunicación.

Esta investigación se basa en un descubrimiento anterior realizado por investigadores de Vollum Institute, quienes en 2022 revelaron la arquitectura del oído interno con detalle casi atómico. Ese estudio mostró la fisiología del oído interno, que convierte las vibraciones en señales eléctricas que el cerebro traduce como sonido.

El nuevo estudio revela cómo el complejo nuclear coclear del cerebro procesa dichas señales eléctricas del oído que conducen a la percepción del sonido.

“Esas señales eléctricas no tienen mucho significado a menos que se integren a lo largo del tiempo y en ambos oídos”, afirma Trussell. “El cerebro tiene que absorber toda esta información y darle sentido. Esto requiere de un rico circuito neuronal en el cerebro, con neuronas que tienen propiedades y funciones muy específicas que cumplir”.

“Es un proceso asombroso y ahora conocemos los genes que lo hacen posible”.

Según los investigadores de Baylor, algunas células responden a ruidos repentinos y agudos, mientras que otras detectan cambios de tono o sonidos fluctuantes, como los que se encuentran en el habla o la música. Saber qué tipos de células gobiernan estas diferentes funciones permite que los científicos desarrollen tratamientos más específicos y efectivos para las dificultades auditivas.

“Para algunas de estas formas genéticas de sordera, las terapias genéticas que solo tratan el oído interno pudieran no ser suficientes”, explica Trussell. “En el futuro, podremos aprovechar esta información para observar cómo se alteran estas propiedades durante la pérdida auditiva”.

La investigación fue apoyada por varios institutos de los Institutos Nacionales de Salud bajo las subvenciones números R01MH122169, R01MH120404, R01NS110767, R01DC004450, R35NS116798 y R01DC017797. El contenido es exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente representa la visión oficial de los Institutos Nacionales de Salud.

Todas las investigaciones que involucren animales en OHSU deben ser revisadas y aprobadas por el Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de la universidad. La prioridad del IACUC es garantizar la salud y la seguridad de los animales que participan en la investigación. El IACUC también revisa los procedimientos para garantizar la salud y seguridad de las personas que trabajan con los animales. El IACUC lleva a cabo una revisión rigurosa de todas las propuestas de investigación con animales para garantizar que demuestren valor científico y se justifique el uso de animales vivos.

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