Μυστικά του ακούοντος εγκεφάλου

01 Ιούλ Μυστικά του ακούοντος εγκεφάλου

ΤΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΜΑΣ ΠΕΙ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΒΑΡΗΚΟΪΑΣ ΚΑΙ ΑΛΛΑ Η ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

[h6a]Της Kelly Tremblay, PhD, CCC-A FAAA, Professor, Department of Speech and Hearing Sciences, University of Washington, Seattle, WA 98105, USA.[/h6a]

Σε μια τυπική ακοολογική κλινική, μια συγκεκριμένη μέρα, ένα άτομο περιμένει τον ειδικό ακοολόγο ΩΡΛ για να του προτείνει τη χρήση ακουστικού. Μπορεί να χρειάστηκαν δέκα ή και περισσότερα χρόνια για να φτάσει στο σημείο αυτό, όπου σκέφτεται ως λύση τα ακουστικά ή μπορεί και να είναι ακόμα διστακτικός. Μπορεί να είναι η σύζυγος, η πίεση από τον εργοδότη ή και άλλοι εξωτερικοί λόγοι που έσπρωξαν το άτομο προς την επίσκεψη αυτή. Ακόμα κι αν η ιστορία του κάθε ατόμου μπορεί να είναι μοναδική, ο διάλογος μεταξύ ακοολόγου και ασθενούς είναι συχνά ο ίδιος. Έξι μήνες μετά την εφαρμογή του ακουστικού για πρώτη φορά, η συζήτηση συχνά εξελίσσεται κάπως έτσι:

«Δώσαμε ένα σωρό χρήματα για ακουστικό, δεν φτάνει αυτό; Γιατί δεν το φοράει;»

Η ενίσχυση του ήχου μέσω ενός ακουστικού είναι μια σημαντική παράμετρος στην εξυπηρέτηση ατόμων με βαρηκοΐα. Αλλά το πώς διαχειρίζεται κάθε άτομο αυτό τον ήχο, μπορεί να είναι κάπως μυστήριο. Αν θεωρούμε τον εγκέφαλο σαν μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή, που ελέγχει αυτό που μπορεί το άτομο να κάνει με τον ήχο, τότε έχει σημασία να μελετήσουμε τον εγκέφαλο. Αυτή η CPU μπορεί να κρατά το μυστικό που εξηγεί γιατί ένα άτομο μπορεί να τα πηγαίνει καλά με το ακουστικό του κι ένα άλλο όχι .

Η επιτυχία στη χρήση των ακουστικών ποικίλει σημαντικά, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σε θορυβώδη περιβάλλοντα. Σε μια μελέτη μεγάλου μεγέθους, λίγο περισσότεροι από τους μισούς χρήστες (60% περίπου) ανέφεραν ότι είναι ικανοποιημένοι με την απόδοση τους σε θορυβώδες περιβάλλον [2]. Στην πραγματικότητα, δύο από τους κύριους λόγους που οδηγούν κάποιον να μη φοράει το ακουστικό του είναι: 1) το ακουστικό δεν αποδίδει καλά στο θόρυβο (48%) και 2) το ακουστικό μεταδίδει ήχους του παρασκηνίου (45%) [3]. Από όσους τελικά δοκιμάζουν ακουστικό, περίπου οι μισοί το επιστρέφουν λόγω μη αντιληπτού οφέλους σε θορυβώδες περιβάλλον. Έτσι, ακόμα και αν ο στόχος της ενίσχυσης μέσω του ακουστικού είναι η βελτίωση της πρόσβασης του ατόμου στους ήχους, είναι σημαντικό να αναγνωριστεί ότι ακόμα και το πιο προηγμένο ακουστικό δεν εγγυάται από μόνο του ικανοποιητική αντίληψη του ήχου.

Γιατί είναι τέτοιο πρόβλημα για μένα ο ήχος στο παρασκήνιο;

Η κατανόηση της ομιλίας σε θορυβώδη περιβάλλοντα μπορεί να είναι πρόκληση για οποιονδήποτε, ακόμα και για όσους έχουν φυσιολογική ακοή. Όταν ακούμε μέσω ενός ακουστικού, το πρόβλημα μεγεθύνεται επειδή το ακουστικό δεν ενισχύει μόνο τους επιθυμητούς αλλά και τους ανεπιθύμητους ήχους του παρασκηνίου. Έχει επιτευχθεί σημαντική τεχνολογική πρόοδος με σκοπό την αντιμετώπιση παρόμοιων καταστάσεων, όπως για παράδειγμα τα κατευθυντικά μικρόφωνα, ποικίλοι τρόποι επεξεργασίας του ήχου, μέθοδοι προσδιορισμού ρύθμισης της ενίσχυσης κ.τ.λ. Παρ’ όλα αυτά, δεν υπάρχουν πολλές ενδείξεις ότι οδηγούν σε καλύτερα αποτελέσματα στον πραγματικό κόσμο [4,5]. Αυτό δείχνει ότι χρειάζεται κάτι περισσότερο στη χρήση των ακουστικών από την απλή ενίσχυση των ήχων.

Ηλικία και Βιολογία: ποια είναι η σχέση του εγκεφάλου σε όλα αυτά;

Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν πολλές μεταβλητές που επηρεάζουν την ακουστική εμπειρία ενός ατόμου (π.χ. ηλικία, προσοχή, κίνητρο, προσωπικότητα, τρόπος ζωής και βιολογία). Έχουμε μάθει αρκετά σχετικά με τον εγκέφαλο που γερνάει καθώς και για το πώς μπορεί το γήρας και η βαρηκοΐα να συνδυαστούν ώστε να δυσκολεύουν κάποιον να επωφεληθεί από ενισχυμένους ήχους.

Η κατανόηση της ομιλίας σε θορυβώδες περιβάλλον μπορεί να καταστεί πιο δύσκολη με την πάροδο των χρόνων. Αυτό είναι ένα σημαντικό σημείο καθώς οι περισσότεροι υποψήφιοι χρήστες ακουστικού, είναι όσοι βιώνουν βαρηκοΐα συσχετιζόμενη με την ηλικία (πρεσβυακουσία). Αλλαγές τόσο στο περιφερικό ακουστικό σύστημα (αυτί), όσο και στο κεντρικό (εγκέφαλος), έχουν περιγραφεί ως οι κύριοι υπαίτιοι προβλημάτων κατανόησης ομιλίας ηλικιωμένων ατόμων. Για παράδειγμα, με τη πάροδο των ετών, ο συγχρονισμός των νεύρων στο κεντρικό ακουστικό σύστημα φθίνει και συμβάλλει στη δυσκολία κατανόησης ομιλίας που βιώνουν οι γηραιότεροι, ειδικά σε θορυβώδες περιβάλλον[6,7]. Η ομιλία περιέχει ακουστική πληροφορία που αλλάζει γρήγορα στον χρόνο και η ικανότητα να σταλεί αυτή η πληροφορία από το αυτί στον εγκέφαλο μέσω συγχρονισμένων διαδρομών ηλεκτρικής δραστηριότητας, μειώνεται με το γήρας και την βαρηκοΐα [8-10]. Τα ακουστικά βοηθούν ενισχύοντας τους ήχους, αλλά δεν αποκαθιστούν αυτή τη βιολογική λειτουργία. Για αυτό το λόγο, η χρήση των ακουστικών μπορεί να μοιάζει με την αύξηση της έντασης σε ένα ραδιόφωνο που δεν πιάνει καλά το σταθμό που ακούμε, αφού ο ήχος που τελικά ακούγεται μπορεί να είναι παραμορφωμένος.

Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη δύο σημαντικές εγκεφαλικές συνδέσεις. Πρώτα, η ανάποδη σύνδεση μεταξύ αυτιού και εγκεφάλου. Οι ήχοι που μπαίνουν σε ένα ακουστικό διαφέρουν από αυτούς που παράγονται από αυτό. Η ποσοτικοποίηση του παραγόμενου ήχου είναι ένα σημαντικό και αναγκαίο βήμα για την κατανόηση της βιολογικής επεξεργασίας του ενισχυμένου ήχου. Το εργαστήριο μας καθώς και άλλα εργαστήρια κατέδειξαν ότι το ενισχυμένο σήμα περιλαμβάνει θόρυβο που διακόπτει τη νευρική αναπαραγωγή του σήματος, ακόμα και αν πρόκειται για διαφορετικούς τύπους ακουστικών (ψηφιακό, αναλογικό) καθώς και διαφορετικές παραμέτρους ρύθμισης (π.χ. ενίσχυση, απόκριση συχνότητας) [11-14]. Αυτό σημαίνει ότι ένα τυπικό ηλικιωμένο άτομο που φοράει ακουστικά, όχι μόνο έχει να αντιμετωπίσει προβλήματα που σχετίζονται με την επεξεργασία του ήχου, άλλα και με έναν ήχο που βγαίνει από το ακουστικό αλλοιωμένος και με περισσότερο θόρυβο σε σύγκριση με το αρχικό σήμα που μπήκε στο ακουστικό.

Η δεύτερη σύνδεση με τον εγκέφαλο αναφέρεται στις διαδικασίες από τον εγκέφαλο προς το αυτί. Πριν από περισσότερο από δέκα χρόνια, μια ομάδα εργασίας ετοίμασε μια αναφορά σχετικά με την ανάγκη να περιλαμβάνονται κεντρικοί και γνωσιακοί παράγοντες όταν μελετάται η χρήση ακουστικών και η αποκατάσταση ηλικιωμένων [15] .Από τότε υπάρχει αυξημένη ευαισθησία να συμπεριλαμβάνονται γνωσιακές μετρήσεις σε κάθε αποκατάσταση που περιλαμβάνει ακουστικά βαρηκοΐας. Η έρευνα μας διερεύνησε τη δυνατότητα νεότερων και γηραιότερων ατόμων να μαθαίνουν ήχους, γιατί η ικανότητα να μαθαίνει κανείς ξανά πως να ακούει, μπoρεί να είναι σημαντική για την επιτυχία στην εφαρμογή ακουστικών. Είναι πιθανό, ο βαθμός του ευεργετήματος που λαμβάνει ένα άτομο από το ακουστικό, να εξαρτάται από την ικανότητα προσαρμογής του ακουστικού συστήματος στα νέα ερεθίσματα που λαμβάνει από τη συσκευή. Άτομα που δεν βιώνουν σημαντικά ωφέλη από το ακουστικό μπορεί να διαθέτουν λιγότερο εύπλαστο ακουστικό σύστημα, που σημαίνει λιγότερο ικανό να μάθει να ερμηνεύει τα νέα ακουστικά ερεθίσματα. Ομοίως, φτωχοί υποδοχείς του λόγου στον εγκέφαλο, μπορεί να παρουσιάζουν μεγαλύτερη δυσκολία να «μάθουν» πως να συνδέουν αυτά τα νέα νευρικά ερεθίσματα με υπάρχουσες μνήμες γλωσσικών ήχων.

Κεφαλαιοποιώντας την γνώση: θα μάθω ξανά να ακούω;

Ο εγκέφαλος έχει μια αξιοσημείωτη ικανότητα να αλλάζει. Έχουμε καταδείξει ότι ο εγκέφαλος αλλάζει αποκρινόμενος σε ηχητική διέγερση και εκμάθηση, σχεδόν ακαριαία [16-18]. Ακόμα και αν ένα άτομο δεν παρακολουθεί ενεργά και δεν επιβραβεύεται για τη σωστή αναγνώριση ήχων, λαμβάνουν χώρα αλλαγές στη δραστηριότητα του φλοιού που παραμένουν για περίπου ένα χρόνο. Παρόμοια ευρήματα υποδεικνύουν ότι ακόμα και η απλή έκθεση στον ήχο είναι σημαντική και έχει ψυχολογικά αποτελέσματα που πιστεύουμε ότι είναι σημαντικά στην αντίληψη, περιλαμβανομένης και της χρήσης ακουστικών. Πρόσφατο έργο των Anderson και Kraus [19] και του Clinard και συνεργατών [20] επεκτείνουν αυτή τη σχέση εγκεφάλου-συμπεριφοράς στο να συμπεριλαμβάνει μετρήσεις του εγκεφαλικού στελέχους και του φλοιού.

Αν η έκθεση στον ήχο προκαλεί αλλαγές στον τρόπο που αυτός αποκωδικοποιείται στον εγκέφαλο, θα ήταν λογικό να υποθέσουμε ότι ο εγκέφαλος αλλάζει μετά την εφαρμογή ακουστικού βαρηκοΐας και την εμπειρία νέων ήχων, επεξεργασμένων από το ακουστικό, στον πραγματικό κόσμο. Παρ΄ότι υπάρχουν κάποιες ενδείξεις που υποδηλώνουν ότι κάτι τέτοιο μπορεί να συμβεί, η νευροεπιστήμη που σχετίζεται με την προσαρμογή των ακουστικών βαρηκοΐας, είναι προς το παρόν ασαφής. Αν στον εγκέφαλο συμβαίνουν αλλαγές μετά τη χρήση ακουστικών, δε φαίνεται να οδηγούν σε σημαντικά λειτουργικά κέρδη σε μετρήσεις ομιλίας μέσα σε θόρυβο ή σε συμπεριφορικές επιδόσεις κατά την αυτο-αξιολόγηση. Για παράδειγμα, όταν οι Humes και Wilson [21] σύγκριναν συνεχόμενες μετρήσεις ανάμεσα σε χρήστες ακουστικών μετά από 1,2 και 3 χρόνια χρήσης, δεν υπήρξε πειστική ένδειξη εγκλιματισμού στη χρήση των ακουστικών βαρηκοΐας. Τα σημαντικότερα κέρδη φάνηκε να προέρχονται από την άμεση αλλαγή που επέφερε η μετατροπή μη ακουστών σημάτων σε ακουστά. Ως εκ τούτου, ελλείψει στοχευμένης θεραπείας (π.χ. ακουστική εκπαίδευση), το να εφαρμόζουμε σε ανθρώπους ακουστικά βαρηκοΐας και να τους στέλνουμε να αλληλεπιδράσουν στον πραγματικό ακουστικό κόσμο, δεν φαίνεται να οδηγεί σε βαθμιαία με το χρόνο αυξανόμενη ωφέλεια. Με αυτή την παραδοχή, ακόμα και ασκήσεις βασισμένες σε κομπιούτερ, σχεδιασμένες να βελτιώνουν την εκμάθηση από και προς τον εγκέφαλο, κρίθηκαν με ανάμεικτες αναφορές [22,23]. Ενώ δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τα ακουστικά βαρηκοΐας βελτιώνουν την ακουστότητα, φαίνεται ότι δεν έχουμε εντοπίσει ακόμα το μυστικό για την απόλυτη επιτυχία τους. Η καλύτερη πρόβλεψη που μπορώ να κάνω στηριζόμενη στην ως τώρα γνώση, είναι ότι η αποκατάσταση βαρήκοων ατόμων κάποια μέρα θα εμπλέκει ακουστικές προθέσεις (συσκευές) που θα μπορούν να κεφαλαιοποιήσουν στην εκμάθηση από και προς τον εγκέφαλο και θα ενημερώνονται μέσω της νευροεπιστήμης και της πληροφόρησης από τον ασθενή/πελάτη. Έτσι, όσο και αν το μέλλον της χρήσης ακουστικών θα εξαρτάται από τα μυστικά του εγκεφάλου, θα είναι ο ασθενής/πελάτης που τελικά θα μας λέει αν ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί αποτελεσματικά τον ήχο στην καθημερινότητα ή όχι.

Αναφορές

1. Davis A, Smith P, Ferguson M, et al. Acceptability, benefit and costs of early screening for hearing disability: A study of potential screening tests and models. Health Technol Assess 2007;11:1-294

2. Kochkin S. Customer satisfaction with hearing instruments in the digital age. The Hearing Journal 2005;58(9):30-9

3. Kochkin S. MarkeTrak VII: Obstacles to adult non-user adoption of hearing aids. The Hearing Journal 2007;60(4)

4. Bentler RA, Duve MR. Comparison of hearing aids over the 20^th century. Ear Hear 2000;21(6):625-39

5. Humes LE, JB Ahlstrom, GW Bratt, BF Peek. Studies of hearing aid outcome measures in older adults: A comparison of technologies and an examination of individual differences. Seminars in hearing 2009;30:112-28

6. Frisina RD. Possible neurochemical and neuroanatomical bases of age-related hearing loss-presbycusis. Seminars in Hearing 2009;22(3):213-25

7. Schneider BA, Pichora-Fuller MK. Age-related changes in temporal processing: Implications for listening comprehension. Seminars in Hearing 2001;22:227-39

8. Billings Cj, Tremblay KL, Willott JW. The Aging Auditory System in Translational Perspectives in Auditory Neuroscience: Hearing Across the Lifespan – Assessment and Disorders, edited by K.Tremblay, R.Burkard (Eds.) San Diego USA; Plural Publishing Inc 2012

9. Ison J. Tremblay KL, Allen P. Closing the gap between neurobiology and human presbycusis: behavioral and evoked potential studies of age-related hearing loss in animal models and in humans. In: Popper and Fay, The Aging Auditory System:Spinger Handbook of Auditory Research. 2010.

10. Tremblay KL, Burkard R. Aging And Auditory Evoked Potentials. In: Auditory Evoked Potentials: Scientific Bases to Clinical Application. Burkard R, Don M, Eggermont J (Eds.)New York, USA; Lippincott Williams & Wilkins; 2007

11. Marynewich S, Jenstad LM, Stapells DR. Slow cortical potentials and amplification – part I:n1-p2 measures, Int J Otolaryngol 2012;2012:921513

12. Billings CJ, Tremblay KL, Souza PE, Binns MA. Effects of hearing aid amplification and stimulus intensity on cortical auditory evoked potentials. Audiology & Neuro-otology 2007;12(4):234-6

13. Billings C, Tremblay KL. Aided cortical auditory evoked potentials in response to changes in hearing aid gain. Int J Audiol 2011;50(7):459-67

14. Billings CJ, Papesh MA, Penman TM. Clinical use of aided cortical auditory evoked potentials as a measure of physiological detection of physiological discrimination. Int J. Otolaryngol 2012;2012:365752

15. Kiessling J, Pichora-Fuller K, Gatehouse S,et al.Candidature for and delivery of audiological services: special needs of older people. Int J. Audiol 2003;42(2):S92-S101

16. Alain C, Campeanu S, Tremblay K, Changes in sensory evoked responses coincide with rapid improvement in speech identification performance.J CognCogn Neurosci 2010:22(2):392-403

17. Tremblay K, Inoue K, McClannahan K, Ross B. Repeated stimulus exposure alters the way sound is encoded in the human brain. PLoS One 2010;5(4):e10283

18. Tremblay KL, Ross B, Inoue K, McClannahan K, Collet G, Is the auditory evoked P2 response a biomarker of learning? Front Syst . Neurosci 2014;8:28

19. Anderson S, Kraus N. The potential role of the cABR in assessment and management of hearing impairment. Int J Otolaryngol 2013;2013:604729

20. Clinard, Cristopher, Tremblay KL. What brainstem recordings may or may not be able to tell us about hearing aid-amplified signals. Seminars in Hearing 2013;34(4):270-7

21. Humes LE, Wilson DL. An examination of changes in hearing aid performance and benefit on the elderly over a 3-year period of hearing-aid use. J Speech Lang Hear Res 2003;46(1):137-45

22. Henshaw H, Ferguson MA. Efficacy of individual computer-based auditory training for people with hearing loss: a systematic review of the evidence. PLoS One 2013;8(5):e62836

23. Chisolm TH, Saunders GH, Frederick MT, et al. Learning to listen again: the role of compliance in auditory training for adults with hearing loss. Am J Audiol 2013;22(2):339-42