Seminario INCyL – Jan Schnupp

Cochlear implants (CIs) are remarkable prosthetic devices which have allowed over one
million severely deaf individuals to regain sufficient auditory perception to have
conversations on the phone, but they do have major shortcomings. For example, CI
patients experience severe limitations in the use of temporal cues for spatial hearing or
pitch perception. Investigating this poor temporal processing in patients is challenging
due to the confounding influence of their clinical needs on experimental design. We are
therefore conducting a series of studies on neonatally deafened rats, examining both
their behavioral and their physiological sensitivity to temporal cues. Remarkably, our
CI rats achieved almost ten times better sensitivity to interaural time differences (ITDs)
sound localization cues compared to typical human patients, provided that temporal
cues are encoded in the timing of stimulus pulses. The common problems seen in
current human patient populations are therefore likely due to inadequacies in the
technology in current clinical use. Based on our results, we are now widening our
investigations to include temporal and place coding of pitch, and we predict that
implementing improved CI processing strategies that effectively deliver crucial
temporal information in pulse timing could lead to significantly enhanced patient
outcomes.

Los implantes cocleares (IC) son dispositivos protésicos extraordinarios que han permitido a más de un millón de personas con sordera severa recuperar una percepción auditiva suficiente como para mantener conversaciones telefónicas, pero presentan importantes limitaciones. Por ejemplo, los pacientes con IC experimentan graves restricciones en el uso de claves temporales para la audición espacial o la percepción del tono. Investigar este deficiente procesamiento temporal en pacientes resulta complejo debido a la influencia confusa de sus necesidades clínicas en el diseño experimental. Por ello, estamos llevando a cabo una serie de estudios en ratas sordas desde el nacimiento, examinando tanto su sensibilidad conductual como fisiológica a las claves temporales. De manera notable, nuestras ratas con IC alcanzaron una sensibilidad a las diferencias interaurales de tiempo (ITD) —claves para la localización sonora— casi diez veces superior a la de los pacientes humanos típicos, siempre que las claves temporales se codificaran en la temporización de los pulsos del estímulo. Por lo tanto, los problemas comunes observados en las poblaciones actuales de pacientes humanos probablemente se deban a deficiencias en la tecnología utilizada en la práctica clínica actual. A partir de estos resultados, estamos ampliando nuestras investigaciones para incluir la codificación temporal y espacial del tono, y predecimos que la implementación de estrategias mejoradas de procesamiento en los IC que transmitan eficazmente la información temporal crucial mediante la temporización de los pulsos podría dar lugar a mejoras significativas en los resultados clínicos de los pacientes