Revisão por pares/Estudo experimental/Células
Pesquisadores da Universidade de Uppsala criaram o primeiro mapa 3D do nervo auditivo mostrando onde as várias frequências sonoras são capturadas. Usando o que é conhecido como imagem de raios X síncrotron, eles foram capazes de rastrear os finos fios nervosos e o órgão auditivo vibrante, a cóclea, e descobrir exatamente como as frequências do som recebido são distribuídas. O estudo é publicado em Relatórios Científicos.
“Isso pode tornar o tratamento com implantes cocleares para deficientes auditivos mais eficaz”, diz Helge Rask-Andersen, professor de Otologia Experimental na Universidade de Uppsala.
As ondas sonoras têm frequências diferentes – ou seja, o número de vibrações que elas fazem a cada segundo varia conforme seja um som agudo, que causa mais vibrações por segundo, ou um som grave, que resulta em menos. A frequência é medida em hertz (Hz), e o ouvido humano pode perceber frequências entre 20 e 20,000 Hz.
Quando as ondas sonoras são captadas pela cóclea do ouvido interno, o tecido conjuntivo fibroso e as células sensoriais separam as várias frequências. Os sons de alta frequência atingem as células ciliadas sensíveis ao som na parte inferior da cóclea, enquanto os sons de baixa frequência são absorvidos de maneira correspondente nas partes superiores da cóclea.
Os pesquisadores já estudaram os detalhes desse processo, quase até o nível celular. Para fazer isso, eles usaram raios-X síncrotron, uma forma avançada e poderosa de imagem tomográfica. Como a radiação é forte demais para ser usada em seres humanos vivos, foram investigadas as orelhas doadas de pessoas falecidas. Esta pesquisa permitiu trabalhar as localizações das várias frequências no nervo coclear e permitiu a criação de um mapa tridimensional de frequências tonotópicas.
“Esse tipo de mapa é comparável a um piano, com as teclas sendo análogas a todas as frequências codificadas de forma semelhante. Ao contrário do piano, que tem 88 teclas, temos cerca de 3,400 células ciliadas auditivas internas, todas codificando frequências distintas. As células ciliadas estão ligadas a uma membrana basilar de 34 milímetros de comprimento e também são sintonizadas por 12,000 células ciliadas externas para que possamos ouvir todos os níveis de volume. Essa informação é transmitida ao cérebro por meio de 30 fibras sintonizadas com precisão em nosso nervo auditivo”, explica Helge Rask-Andersen.
Os canais auditivos humanos e os nervos não são totalmente uniformes na aparência. Os pesquisadores, portanto, acham que o novo conhecimento pode ser imensamente importante para pessoas que, devido a graves deficiências auditivas, têm implantes cocleares (ICs). Um IC é um aparelho auditivo em que um componente é colocado na cóclea para fornecer estimulação elétrica direta do nervo auditivo, enquanto outra parte é fixada na parte externa do crânio. Mostrar exatamente como é a cóclea do paciente permite que a tecnologia seja melhor individualizada e cada área estimulada com a frequência certa.
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O estudo é uma colaboração entre a Universidade de Uppsala, pesquisadores canadenses da Western University e da Universidade de Saskatchewan, e a empresa Canadian Light Source Inc.
Hao Li et al., Mapeamento tonotópico tridimensional da cóclea humana com base na imagem de contraste de fase de radiação síncrotron, Relatórios Científicos. DOI: 10.1038/s41598-021-83225-w
