A finales de los años 50, los investigadores comenzaron a preguntarse si sería posible sustituir las señales eléctricas de las células pilosas que faltaban en las personas con pérdida de audición neurosensorial, especialmente en la mayoría de aquellas personas que tenían los nervios auditivos intactos. El esfuerzo de los investigadores para crear un implante coclear tuvo que hacer frente al escepticismo y a obstáculos técnicos desalentadores. Pero fueron afortunados al comenzar en una época en la que se sabía bastante sobre las señales eléctricas producidas por el órgano de Corti que se transmitían al nervio auditivo. Gracias a los trabajos de Eberhardt Zwicker, Smith Stanley Stevens y Gordon Flottorp, que culminaron en 1957 en la Universidad de Harvard, los investigadores sabían que el sistema auditivo podía organizar los sonidos en 24 canales. Gracias a los experimentos con animales realizados por Hallowell Davis y Robert Galambos, también en Harvard, se sabía que el órgano de Corti y el nervio auditivo estaban en la base de esta organización y que las fibras de una parte del nervio transportaban información sobre los tonos bajos, las fibras de la parte siguiente transportaban información sobre tonos un poco más altos y así sucesivamente de forma previsible.

Sin embargo, los implantes experimentales preliminares no aprovecharon la organización tonotópica de la cóclea. Diversos grupos de investigadores comenzaron a implantar electrodos de un solo canal dentro de las cócleas de voluntarios sordos. Tanto los investigadores como los voluntarios sabían que estos rudimentarios dispositivos no proporcionarían información suficiente para codificar el habla. Basándose en el trabajo realizado por Glenn Wever y C.W. Bray en la Universidad de Princeton en los años treinta, pensaron que la sincronización de las descargas eléctricas de los electrodos permitirían a los voluntarios determinar el tono de un sonido. De hecho, los voluntarios pudieron obtener una gran cantidad de información auditiva del único canal. Aunque la percepción del habla era deficiente, pudieron deducir, por ejemplo, si una palabra hablada tenía una o dos sílabas, y percibían ligeramente el tono de un sonido mediante la sincronización de las espinas neurales; esto era suficiente para servir de importante ayuda a la lectura labial.

Ese éxito sorprendente animó a los investigadores. A principios de los años 70 varios grupos estaban trabajando en dispositivos más sofisticados con varios electrodos. Pero, ¿cuántos electrodos se necesitarían? El nervio auditivo contiene 30.000 fibras. ¿Tendrían los investigadores que disponer de 30.000 electrodos para estimular todas las fibras nerviosas individualmente para poder simular los sonidos del habla inteligible? Si fuese así, estaba claro que el proyecto no resultaría práctico. Pero, según Zwicker y sus colegas, 24 canales eran suficientes. Además, Michael Merzenich, de la Universidad de California, en San Francisco, simplificó aún más el sistema tras descubrir los resultados de las investigaciones de una fuente inesperada.

Los Laboratorios Bell, en aquel tiempo la rama de investigación de AT&T, estaban interesados en saber la cantidad de información que se necesitaba enviar por las líneas telefónicas para recrear los sonidos del habla inteligibles. El científico de Bell James Flanagan, que actualmente se encuentra en la Universidad de Rutgers, determinó que las frecuencias del habla se podían dividir en tan sólo seis o siete canales y seguir siendo comprensibles. Michael Merzenich y otros dedujeron que, si solamente se necesitaban seis o siete canales para transmitir el habla a través de las líneas telefónicas, el mismo número de electrodos podría ser suficiente en un implante coclear.

¿Sería seguro un implante de ese tipo? Muchos médicos e investigadores pensaron que un implante coclear con varios electrodos sería como poner un poste telefónico dentro de las cavidades del oído interior y que probablemente destruiría las delicadas células de los ganglios, que transfieren las señales de las células pilosas al cerebro a través del nervio auditivo. Sin embargo, en una serie de experimentos con animales, Merzenich y sus colegas demostraron que el implante no dañaba las células de los ganglios. De hecho, las células se reanimaban mediante la estimulación.

El funcionamiento de los implantes cocleares. El sonido recogido por un micrófono (1) pasa a través de un cable a un procesador del habla (2), que se lleva en el cinturón, en un bolsillo, o en el oído, que convierte la señal en impulsos eléctricos. Los impulsos regresan por el cable hasta un transmisor (3) fijados a la cabeza, que a su vez envía los impulsos codificados a través de la piel a un receptor-estimulador (4 y 5) implantado en el hueso justo debajo del transmisor. El estimulador retransmite la señal por una serie de alambres minúsculos enhebrados directamente dentro de la cóclea, activando las fibras de los nervios que, a su vez, envían la señal al nervio auditivo y después al cerebro. (Reimpreso con el permiso de Mayo Clinic Health Letter, boletín sanitario de la Clínica Mayo, noviembre de 1991)

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