Metodologie avanzate e modelli per lo studio della funzionalità uditiva nell’acufene

Ricercatori

Fondamenti

• Alcune teorie postulano che l’acufene insorga a seguito di un danno, rilevante oppure lieve, alle strutture uditive periferiche, e che questo danno inneschi, a catena, delle modifiche permanenti mediate da fenomeni di plasticità neurale che porterebbero all’insorgenza e stabilizzazione dell’acufene. A partire da queste teorie, si è impostato uno studio sperimentale, basato sulla misura di emissioni otoacustiche, della possible correlazione fra acufene e danno alle strutture uditive periferiche, cocleari o efferenti.
• Recentemente alcune teorie, supportate da primi dati sperimentali, hanno associato l’acufene ad una anomala sincronizzazione in popolazioni neurali. Di conseguenza, si è ipotizzato che l’aggiunta di rumore ad una stimolazione elettrica deterministica con impianto cocleare possa essere un possibile paradigma di stimolazione terapeutico per l’acufene se si dimostrasse in grado di rompere la sincronizzazione delle strutture nervose centrali.
  A partire da queste teorie, si è studiato per mezzo di un approccio modellistico il ruolo del rumore nel facilitare o impedire un’efficace codifica e trasmissione dell’informazione. Il fine è di definire e ottimizzare strategie di stimolazione elettrica che combinino segnali deterministici e stocastici, mirate a fornire in un soggetto portatore di impianto cocleare, contemporaneamente, una efficace codifica del segnale vocale ed una stimolazione terapeutica per l’acufene.

Obiettivi

1. Sviluppare e validare metodologie avanzate per l’analisi dei segnali di emissioni otoacustiche al fine di studiare la correlazione fra l’acufene e le caratteristiche fini tempo-frequenza delle risposte evocate.
2. Studiare, attraverso un modello computazionale, la codifica dell’informazione nell’VIII nervo in presenza di rumore esogeno oppure endogeno, e indagare sistematicamente il possibile effetto combinato del rumore e dell’attività spontanea basale delle strutture stimolate nel determinare la dinamica del nervo durante stimolazione elettrica tramite impianto cocleare. Osteopatic)

Metodi

1. Sviluppo di algoritmi tempo-frequenza per l’analisi di emissioni otoacustiche. Definizione di un protocollo sperimentale controllato per lo studio oggettivo della funzionalità uditiva cocleare ed efferente, tramite misurazione di DPOAE, TEOAE, e soppressione controlaterale delle TEOAE in soggetti normoacusici con acufene.
2. Modellizzazione e valutazione del comportamento ingresso/uscita di una fibra del nervo acustico stimolata con sorgenti esogene di corrente che simulano un impianto cocleare. Studio sistematico, tramite simulazioni, dell’effetto combinato di stimolazione elettrica deterministica, stocastica, e attività spontanea.

Risultati

1. L’attività di analisi statistica delle emissioni otoacustiche in soggetti con acufene e il loro confronto con soggetti normali di controllo è attualmente in corso.
2. Quanto allo studio dell’effetto combinato di rumore e attività spontanea basale sulla risposta del nervo alla stimolazione elettrica, i risultati ottenuti mostrano che il pattern di stimolazione elettrica può, in linea teorica, essere ottimizzato al fine di ottenere, contemporaneamente, una accurata codifica dell’informazione e una randomizzazione della sequenza di output neurale, utile per interferire con anomale sincronizzazioni delle attività di sparo nelle strutture nervose superiori.

Presentazione dei risultati

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