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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

¿Cuál es la causa de la maravillosa capacidad de discriminación de nuestro oído interno? Los nanoporos

Contenido elaborado a partir de información procedente del servicio de noticias del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)

¿Cuál es la causa de la maravillosa capacidad de discriminación de nuestro oído interno? Los nanoporos
Esta imagen de microscopio óptico representa el movimiento de las oondas en una sección transversal
Contenido elaborado a partir de información procedente del servicio de noticias del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)
 
http://web.mit.edu/newsoffice/2014/nanopores-underlie-our-ability-to-tune-in-to-a-single-voice.html
 
La selectividad de nuestro sentido auditivo es asombrosa. Incluso en un salón lleno de ruido de fondo, el oído humano es capaz de discriminar una sola voz, una tarea que es prácticamente imposible de igualar, incluso para los sofisticados equipos electrónicos actuales. Un equipo de investigadores del MIT ha analizado el problema bajo el prisma de que su comprensión podría ayudar a lograr mejores resultados no sólo para los equipos sonoros, sino en los audífonos o en diversos problemas auditivos humanos. 
 
Los interesantes resultados obtenidos por los científicos se publican en la revista Biophysical Journal. En resumen, la capacidad de se sintonización y discriminación de nuestros oídos es el resultado de la evolución de una pequeña membrana en el interior del oído interno, llamada la membrana tectorial. La viscosidad de esta membrana – su firmeza, o falta de ella – depende del tamaño y distribución de unos poros minúsculos, apenas unas pocas decenas de nanómetros de ancho, es decir, unos nanoporos, que realizan un filtrado mecánico a una velocidad específica, que ayuda a conseguir la discriminación de los sonidos.
 
En los últimos años se ha ido evidenciando la gran importancia que tiene esta membrana tectorial, situada en el interior de la cóclea, en el oído interno, en gran parte gracias al trabajo del investigador principal de la publicación comentada, el Dr. Freeman y sus colegas.  Ahora parece claro que era una suposición errónea la de que nuestra capacidad  para diferenciar entre los sonidos estaba  basada fundamentalmente en las frecuencias de los mismos, asumiendo que cuanto mejor pudiésemo sresolver la frecuencia, mejor sería nuestra audición
 
Pero según Freeman, “Esta suposición no siempre resulta cierta. Su grupo ya descubrió previamente que las membranas tectoriales con un defecto genético determinado eran muy sensibles a las variaciones de la frecuencia  y que, sin embargo, la audición era peor, no mejor. El equipo del MIT encontró que lo importante era la existencia de “un compromiso o equilibrio entre lo bien que puede resolver las diferentes frecuencias y el tiempo que se necesita para hacerlo”.  Por ello, no todo depende de los receptores sino también del tamaño de los nanoporos, y éstos inciden de modo importante en el factor velocidad.
 
La naturaleza, en el transcurso de la evolución, parece haber producido un sistema electromecánico muy eficaz, consiguiendo el equilibrio más adecuado. La investigación del equipo de Freeman explica cómo la estructura de la membrana determina lo bien que se filtra el sonido. El equipo estudió dos variantes genéticas que causan nanoporos dentro de la membrana tectorial que son menores o mayores de lo normal. El tamaño de poro afectaba a la viscosidad de la membrana y a su sensibilidad a diferentes frecuencias. La membrana tectorial es como una esponja, plagada de pequeños poros. Mediante el estudio de cómo varía su viscosidad con el tamaño de los poros, el equipo fue capaz de determinar que el tamaño de poro típico observado, por ejemplo, en ratones – unos 40 nanómetros de diámetro -era precisamente el tamaño óptimo para la perfecta combinación de los dos factores señalados anteriormente y, por tanto. para la adecuada discriminación y percepción de los sonidos.
 
Los cambios de los tamaños de los nanoporos de la membrana tectorial, a través de manipulación bioquímica o por otros medios, puede proporcionar en el futuro una forma única para modificar la sensibilidad y la discriminación de las frecuencias auditivas. William Brownell, profesor de otorrinolaringología en el Baylor College of Medicine, ha comentado al respecto: “Este es el primer estudio que sugiere que la porosidad puede afectar el “tuneo” coclear…y podría aclarar las razones de ciertos problemas de audición específicos”