Todos alcanzamos a entender la detección de los sonidos nuevos como una tarea básica de nuestro sistema auditivo. Aun así, los científicos todavía tienen por delante algunos vacíos por cubrir a cerca de los procesos neuronales subyacentes en el proceso de la audición. Testimonio de esta complejidad pueden dar los investigadores de la Universidad de Salamanca Manuel S. Malmierca y Javier Nieto-Diego, adscritos al Laboratorio de Neurociencia Auditiva del Instituto de Neurociencias de Castilla y León, que llevan estudiando más de una década las respuestas neuronales a estímulos auditivos, presentados en distintos contextos.

 El trabajo abre nuevas vías para el estudio de los procesos neuronales potencialmente alterados en pacientes con esquizofrenia

En este sentido, los científicos de la Usal acaban de publicar en la reputada revista PLOS Biology los resultados de un estudio con el que relanzan la investigación internacional sobre los procesos responsables del procesamiento cerebral automático del contexto auditivo al vincular entre si al “potencial de disparidad” y la “adaptación específica a los estímulos”, dos fenómenos que reflejan un mismo mecanismo que tiene lugar durante la audición en las personas.

El hallazgo abre vías, además, a la “investigación a nivel celular de los procesos neuronales que se encuentran potencialmente alterados en pacientes con esquizofrenia”, subraya al Área de Comunicación de la Usal Manuel S. Malmierca, director del Laboratorio de Neurociencia Auditiva.

Adaptación específica a los estímulos (SSA) y Potencial de disparidad (MMN)

Para entender el alcance del logro conseguido por los investigadores de la Universidad de Salamanca es necesario abordar lo que se esconde tras las siglas SSA y MMN.  

Durante una estimulación repetitiva o una escena auditiva monótona muchas neuronas auditivas muestran una reducción de su respuesta, debido a un proceso de adaptación. Este fenómeno es conocido como “adaptación específica a los estímulos”, stimulus specific adaptation (SSA), y podría constituir el mecanismo neuronal de la detección de cambios en el entorno acústico. Además, el modo en cómo se manifiesta la SSA en determinadas neuronas comparte numerosas características con el “potencial de disparidad”, mismatch negativity (MMN), un componente de los potenciales evocados relacionado con la detección de novedad contextual y que puede vincularse a ciertos procesos de memoria y focalización de la atención en las personas.

Este potencial de disparidad ha sido utilizado durante más de 40 años como una herramienta fundamental para estudiar “el procesamiento cognitivo automático del contexto auditivo en condiciones normales y patológicas, ya que se encuentra alterado por ejemplo en pacientes con esquizofrenia y otras alteraciones mentales o en algunas enfermedades neurodegenerativas y podría convertirse en un biomarcardor precoz de estas patologías”, indica S. Malmierca.

SSA en la corteza auditiva secundaria: Hallazgo científico  

La comunidad científica entreveía la relevancia de la relación entre SSA y MMN, pero ésta no ha llegado a estar clara hasta ahora, cuando Malmierca y Nieto-Diego presentan por primera vez en su trabajo evidencias concretas experimentales que hablan en favor de la SSA como el sustrato neuronal del MMN.

Los investigadores de la Usal han obtenido las primeras evidencias experimentales de la SSA como el sustrato neuronal del MMN

Hasta la fecha las reticencias de los investigadores para asumir esta vinculación se argumentaban en torno a dos discrepancias fundamentales: su curso temporal y su localización anatómica. El MMN es un potencial de desarrollo lento (ocurre entre 150 y 200 milisegundos después del estímulo) y se genera principalmente en regiones secundarias de la corteza auditiva. Sin embargo, la SSA se había observado hasta ahora solamente en respuestas muy rápidas (entre 10 y 30 milisegundos) de neuronas subcorticales y de la corteza auditiva primaria.

Con su investigación los científicos de la Usal han demostrado por primera vez que también hay SSA en las respuestas neuronales de la corteza auditiva secundaria, y que los niveles de SSA en estas regiones secundarias son mucho mayores que en la corteza primaria. Y lo que es “más importante aún”, destaca el director del Laboratorio de Neurociencia Auditiva, “hemos podido demostrar que esto ocurre durante componentes mucho más tardíos de dichas respuestas, que se corresponden con el curso temporal del MMN en roedores”, apunta el investigador.

La investigación desarrollada por los científicos de la Universidad de Salamanca ha sido financiada por MINECO (BFU2013-43608-P), JCYL (JCYL-SA343-U14) y el Fondo Social Europeo /JCYL (Operational Programme ESF Castilla y León 2007–2013).