El cerebro “ordena” al oído que sonidos debe escuchar.
En una vieja casona de Vuelta de Obligado y Monroe, en el barrio de Belgrano, funciona el Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular, que depende del Conicet. La esquina debe ser una de las más ruidosas de Buenos Aires, bocinazos descontrolados, motores de colectivos rugiendo su andar y hasta un tren, pasa bramando a unas cuatro cuadras.
En el segundo piso del instituto, tres grupos de investigadores del Laboratorio de Neurobiología, descubrieron que una alteración del sistema de selección de los sonidos a escuchar, podría ser responsable de la sordera súbita después de los 30 años.
En el laboratorio el ruido ambiente supera ampliamente los 90 decibeles, a partir de los cuales, el oído es vulnerable a sufrir un trauma acústico. Los investigadores ya no lo notan, no por haberse acostumbrado, sino porque el cerebro inhibe esos ruidos.
El oído interno es el que se conecta al cerebro y cuenta con un conducto óseo en espiral, como el de un caracol, llamado cóclea, donde se halla el órgano de corti que sustenta a las células ciliadas internas y externas. “La cóclea puede representarse como las teclas de un piano colocadas en espiral, cada tecla blanca seria un grupo de células ciliadas internas y cada tecla negra un grupo de células ciliadas externas”, ilustra la licenciada en biología molecular Jimena Ballesteros.
Su colega, Maria Gomez Casati, explica que“El oído interno es el encargado de amplificar y codificar en impulsos eléctricos las distintas ondas recibidas desde el oído medio, una vez codificados, las células ciliadas internas los transmiten al cerebro donde se distinguen los sonidos”.
Las células ciliadas externas reciben impulsos desde el cerebro. Estas células literalmente se mueven y cuando reciben la orden del cerebro se estiran. “El estiramiento hace que el umbral de amplificación del oído interno sea menor, generando una selección de sonidos a ser amplificados. Es lo que sucede en este caso; mientras hablamos el ruido ambiente casi no se amplifica, pero sí nuestra conversación”, señala Gómez Casati.
Comunicación neuronal
El cerebro se comunica mediante impulsos bioeléctricos generados por las diferencias de corriente que se producen al interactuar sales con diferente carga eléctrica. Los iones tienen carga negativa y los cationes carga positiva. Las células ciliadas internas desarrollan una comunicación aferente, es decir emiten iones hacia el cerebro y las células ciliadas externas interactúan de manera eferente, reciben cationes del cerebro.
Los investigadores centraron la atención en el funcionamiento inhibitorio que las células ciliadas externas tienen sobre los procesos de amplificación y codificación, ya que se desconocía el funcionamiento de los mecanismos de selección cerebral. En el laboratorio se detectaron dos receptores, el alfa 9 y el alfa 10, que son los encargados de transmitir “ordenes” a las células.
En la comunicación neuronal eferente, se libera el neurotransmisor acetilcolina que interactúa con los receptores alfa 9 y alfa 10, ubicados en las células ciliadas externas. Al entrar en contacto con acetilcolina, liberan calcio con dos cargas positivas. Esta emanación de calcio activa otro canal que libera potasio con sólo una carga positiva. La diferencia de cargas, polariza a las células generando su estiramiento por electro motilidad. “Este estiramiento funcionaria como el párpado del ojo, cerrándose ante los estímulos externos que no queremos percibir”, compara Gómez Casati.
Los casos de sordera súbita, que duran desde unas horas hasta varias semanas, podrían deberse a un mal funcionamiento de la comunicación neuronal eferente. Si los canales de potasio y calcio permanecen abiertos, las células ciliadas externas se mantienen estiradas por mucho tiempo impidiendo la codificación de las células ciliadas internas, “generando la perdida de audición”, señala Ballesteros.
Gracias a los ratones
Para las investigaciones realizadas en el Laboratorio de Neurobiología se utilizan ratones. Gomez Casati cuenta que “los ratones desarrollan la audición trece días después de haber nacido, lo que permite estudiar las células ciliadas a partir del mismo instante en el que están maduras. Gracias a esta particularidad, pudimos comprender el funcionamiento fisiológico de las células”.
Las células ciliadas son 6000 veces más pequeñas que un cabello y sólo viven hasta tres horas, por ello los investigadores demoraron casi dos años en lograr resultados válidos. En un buen día pueden realizarse hasta tres experimentos, lo que implica que el investigador pasa más de nueve horas encerrado. Por ello esta entrevista se pospuso tres veces.
El laboratorio, al que llaman “Cetup”, se parece a un estudio de grabación. En una habitación de dos metros cuadrados, sin ventanas, hay un microscopio, varias computadoras, amplificadores, moduladores de corriente y osciloscopios. No es un lugar apto para claustrofóbicos.
“El próximo paso es trabajar con ratones transgénicos con alguno de los receptores sobre expresados o inactivos, y ver de qué manera el sistema se expresa”, comenta Gómez Casati
Actualmente las investigaciones se desarrollan en conjunto con científicos de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore (Estados Unidos), que, además de brindar financiamiento, colaboró en el desarrollo de nuevas técnicas de investigación no implementadas en el país hasta ahora.
Parte de la investigación fue publicada en la revista The Journal of Neuroscience. Aunque estos estudios aún distan de ser probados en seres humanos, abren el panorama de qué ocurre en la audición, porque “los mamíferos compartimos el mismo mecanismo de audición y es similar en un hombre, un perro o en ratones”, aclara Ballesteros.
Mientras desde afuera llega el estruendo de una moto que demuestra toda su potencia haciendo temblar las ventanas, apago mi grabador con la desesperanzada certeza de saber que las cintas magnéticas no diferencian entre ruido y voz. Sólo espero que mi oído funcione correctamente, sino estaré en serios problemas.
La audición
El mecanismo de la audición se divide en tres partes: oído externo, oído medio y oído interno. El oído externo va desde la oreja hasta la membrana timpánica, el oído medio esta compuesto por los huesillos que se estudian en la escuela, como ser el estribo y el martillo que traducen el sonido en ondas de distinta frecuencia y, por último, el oído interno es el que se conecta a las neuronas del cerebro.
La Coclea
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