Se alguns dos alto-falantes do seu sistema de áudio doméstico estiverem quebrados, aumentar o volume para compensar pode fazer com que dure mais tempo. Acontece que quando as células ciliadas do ouvido são danificadas, causando perda auditiva, o cérebro faz a mesma coisa, e pode ser por isso que ocorre o zumbido.

As células ciliadas sensoriais são estruturas minúsculas na cóclea que balançam como folhas de grama ao vento, mas neste caso é a pressão das ondas sonoras que as põe em movimento. Quando se movem, geram sinais elétricos que são transmitidos através de fibras nervosas até o cérebro, onde processam os sons que você ouve.

Mas, na verdade, um pequeno número destes nervos corre na direção oposta, do cérebro para a cóclea. Os cientistas há muito que se intrigam com a função destes canais secundários e tem sido difícil estudar a sua actividade quando as pessoas ou os animais estão acordados.

No novo estudo, cientistas da Universidade do Sul da Califórnia (USC) usaram uma ferramenta de imagem interessante para ver o que exatamente acontece durante esse processo. A tecnologia, chamada tomografia de coerência óptica (OCT), usa ondas de luz para criar imagens tridimensionais de tecido. A tecnologia é usada atualmente para escanear a retina para diagnosticar doenças como o glaucoma, mas a equipe está aplicando-a no ouvido.

John Oghalai, principal autor do estudo, disse: "A OCT nos permite seguir o canal auditivo, através do tímpano e do osso até a cóclea, e medir como a cóclea está funcionando - de forma não invasiva e sem dor. O que é interessante é que isso nos permite estudar em tempo real como o cérebro controla a cóclea."

Os pesquisadores modificaram ratos geneticamente modificados para sofrerem de perda auditiva, desativando parte dos nervos nos ouvidos dos ratos que transportam sinais para o cérebro. Eles então usaram a OCT para monitorar a atividade da cóclea e descobriram que a cóclea estava trabalhando mais do que o normal.

Usando esta ferramenta, Ogalay e sua equipedescobriram que a atividade coclear em camundongos saudáveis ​​não mudou no curto prazo. Mas em ratos com perda auditiva hereditária, a função coclear foi melhorada, sugerindo que o cérebro está a aumentar a sensibilidade da cóclea em resposta à perda auditiva a longo prazo.

“À medida que os humanos envelhecem e as células ciliadas morrem, começamos a perder a audição”, disse O'Gale. “Essas descobertas sugerem que o cérebro pode enviar sinais às células ciliadas restantes, essencialmente dizendo-lhes para aumentar o volume”.

Uma teoria importante sobre os nervos que enviam sinais do cérebro para a cóclea (chamadas fibras “eferentes”) é que eles controlam a resposta da cóclea ao som a curto prazo, semelhante à forma como as nossas pupilas funcionam. A luz brilhante faz com que as pupilas se contraiam, enquanto o estresse as dilata. A cóclea tem uma função semelhante?Para explorar se a cóclea responde à estimulação de curto prazo, os pesquisadores usaram a OCT para medir a atividade coclear em ratos. Ao mesmo tempo, eles rastrearam as mudanças nos estados cerebrais dos ratos medindo as mudanças no tamanho das pupilas. A atividade coclear permaneceu constante à medida que os estados cerebrais mudavam, sugerindo que o ouvido interno não regula a audição no curto prazo.Em seguida, os pesquisadores alteraram os genes dos ratos para desativar os nervos (fibras “aferentes”) que transportam informações do ouvido interno para o cérebro, causando perda auditiva. Usando a OCT, eles descobriram que a cóclea está trabalhando horas extras para compensar.“À medida que envelhecemos e as células ciliadas morrem, começamos a perder a audição.“Essas descobertas sugerem que o cérebro pode enviar sinais às células ciliadas restantes, dizendo-lhes para aumentar o volume”, disse Ogalay, professor de engenharia biomédica na Escola de Engenharia USC Viterbi."O próximo passo é realizar ensaios clínicos para testar medicamentos que bloqueiem as fibras eferentes, o que poderia reduzir os níveis sonoros em pessoas com perda auditiva e também ajudar no zumbido.

Embora este mecanismo possa ajudar a compensar a perda auditiva, a equipa acredita que pode ter efeitos secundários indesejados: pode levar a condições como o zumbido. A regulação do volume na cóclea pelo cérebro pode produzir o irritante som de toque associado ao zumbido, como o som sibilante ouvido quando o volume do alto-falante está muito alto sem nenhuma música tocando.

Do lado positivo, a equipa de investigação planeia agora testar medicamentos que bloqueiem estas fibras nervosas retrógradas como um tratamento potencial para o zumbido e condições relacionadas, como a hiperacusia.Agora que a equipa de Oghalai utilizou a OCT para obter imagens da cóclea em ratos acordados, estão a testar uma versão da ferramenta em pacientes num novo estudo financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde.

A tecnologia poderá eventualmente permitir que os profissionais de saúde diagnostiquem problemas auditivos com base na fisiologia, em vez de apenas no desempenho de um teste auditivo, e adaptem o tratamento às necessidades individuais.“Este é o primeiro passo em direção a ferramentas que nos permitirão observar o ouvido do paciente, identificar o problema e tratá-lo”, disse Ogalai.

O estudo foi publicado no Journal of Neuroscience.