Implantes cocleares ópticos: una herramienta promisoria de tratamiento para la hipoacusia / Optical cochlear implants: a promising treatment tool for hearing loss

RESUMEN

La hipoacusia afecta a más de 1.500 millones de personas mundialmente. Los principales medios de rehabilitación usados son los audífonos e implantes cocleares (IC). El IC eléctrico convierte el sonido en impulsos eléctricos que estimulan, directamente, a las neuronas del ganglio espiral para proveer sensación auditiva. Tiene como desventaja una amplia dispersión espacial de la corriente, limitando la resolución espectral y el rango dinámico de codificación sonoro, lo que conduce a una mala comprensión del habla en entornos ruidosos y mala apreciación de la música. En los últimos años se ha estudiado utilizar estimulación óptica en vez de eléctrica, pues emite estímulos con mayor selectividad espacial. Se han descrito IC ópticos usando luz infrarroja y otros con métodos de optogenética, estos últimos requieren de la expresión de proteínas fotosensibles inducidas por virus adenoasociados. Se ha visto que la selectividad espectral de la estimulación optogenética es indistinguible de la acústica, y permitió tasas de disparo casi fisiológicas con buena precisión temporal hasta 250 Hz de estimulación. Estudios que compararon un sistema de IC óptico con uno eléctrico concluyen que el uso de optogenética permitiría una restauración de la audición con una selectividad espectral mejorada en comparación con un IC eléctrico.

ABSTRACT

Hearing loss affects more than 1.5 billion people worldwide. The main means of rehabilitation used are hearing aids and cochlear implants (CI). The electrical CI converts sound into electrical impulses that directly stimulate neurons in the spiral ganglion to provide auditory sensation; it has the disadvantage of a wide spatial dispersion of the current, limiting the spectral resolution and the dynamic range of sound coding, which leads to a poor understanding of speech in noisy environments and a poor appreciation of music. In recent years, the use of optical stimulation instead of electrical stimulation have been studied since it emits stimuli with greater spatial selectivity. Optical CIs have been described using infrared light and others using optogenetic methods, the latter requiring the expression of photosensitive proteins induced by adeno-associated viruses. The spectral selectivity of optogenetic stimulation has been found to be indistinguishable from acoustic stimulation and allowed near-physiological firing rates with good temporal accuracy up to 250 Hz stimulation. Studies comparing an optical and an electrical CI system conclude that the use of optogenetics would allow hearing restoration with improved spectral selectivity compared to an electrical CI.