La pérdida de audición relacionada con la edad (ARHL), o presbiacusia, es un fenómeno complejo que consiste en una elevación de los niveles de audición, así como cambios en el procesamiento auditivo. El propósito de esta revisión es describir estudios recientes sobre los efectos relacionados con la edad en la respuesta auditiva del tronco encefálico (ABR), una técnica electrofisiológica comúnmente utilizada para medir la sensibilidad auditiva periférica, diferenciar entre pérdida auditiva coclear y retrococlear, monitorear el sistema auditivo durante la cirugía y evaluar la intacidad neurológica del tronco encefálico (Møller, 1999). El principal supuesto de esta revisión es que los cambios fisiopatológicos e histopatológicos que ocurren en el sistema auditivo de envejecimiento pueden influir significativamente en la interpretación de la RAB en individuos de mayor edad en comparación con individuos más jóvenes. La discusión avanzará de las medidas ABR de uso clínico común a los usos más experimentales del ABR.

Envejecimiento y Elevación del Umbral

Una dificultad importante para estudiar los efectos del envejecimiento en el ABR es la interacción de la edad con la elevación del umbral. Algunos investigadores sugieren que la comprensión de los efectos de la edad en sí requiere que la sensibilidad del sistema envejecido sea normal, no normal para los participantes de control con igual edad, pero normal en comparación con un participante de control joven (Boettcher, Mills, & Norton, 1993; Dubno & Schaefer, 1995). Otros han intentado minimizar los efectos de la elevación del umbral comparando a participantes jóvenes y mayores con discapacidad auditiva pero con umbrales similares (Kelly-Ballweber & Dobie, 1984) o comparando a participantes mayores con discapacidad auditiva con participantes jóvenes examinados en presencia de un enmascarador que eleva los umbrales de los participantes jóvenes a niveles equivalentes a los de los participantes mayores con pérdida auditiva (por ejemplo, Dubno & Schaefer, 1992). En contraste, Martin, Ellsworth y Cranford (1991) postularon que la elección de participantes con umbrales normales en comparación con participantes jóvenes da como resultado datos que no son representativos de la población de más edad. Esta revisión adopta la posición de que es fundamental comprender el papel de la elevación del umbral en los cambios relacionados con la edad en la presbiacusia para determinar qué cambios están verdaderamente relacionados con la edad.

Características del ABR

El ABR consiste en una serie de formas de onda que ocurren aproximadamente 1-7 ms después de un estímulo transitorio de nivel moderado. La terminología más común para describir las formas de onda es referirse a ellas en relación con sus latencias absolutas después de un estímulo transitorio de nivel moderado. Por lo general, se observan de cinco a siete ondas en un registro del cuero cabelludo humano, siendo las más prominentes las Ondas I, III y V. Hay variaciones en este esquema de nomenclatura, y las latencias de las respuestas variarán con los parámetros de estímulo; estos problemas están más allá del alcance de esta revisión y se remite al lector a Hall (1992).

La figura 1 muestra los ABR registrados de un humano joven (forma de onda superior) y un jerbo (forma de onda inferior). Las ondas más prominentes en el ABR humano, a saber, I, III y V, son evidentes en la figura. La ABR de jerbo se incluye para comparación, ya que se ha realizado mucho trabajo sobre presbiacusia y la ABR en esta especie (ver más abajo). Las olas están marcadas en base a Burkard, Boettcher, Voigt y Mills (1993). La onda i en el jerbo es homóloga a la onda I en el humano, la onda ii-iii (que a menudo es una onda fusionada) es homóloga a la onda III en el humano, y la onda iv es homóloga a la onda V en el humano. Esta terminología se utilizará en todo el documento cuando se refiera al jerbo.

El ABR representa la actividad sincronizada del nervio auditivo y el tronco encefálico. Aunque hay un acuerdo bastante uniforme de que los tractos de fibra generan potenciales que se pueden registrar con electrodos de cuero cabelludo, todavía no hay evidencia sólida de que las neuronas dentro de los núcleos auditivos obtengan respuestas de manera sincronizada de tal manera que puedan registrarse con electrodos de campo lejano (Møller, 1999). Sin embargo, aunque no se conocen los generadores precisos del ABR humano, estudios recientes de varios grupos dan una excelente aproximación de los loci de generación del ABR. Sobre la base de comparaciones del ABR y el electrococleograma (Ecog) registrado en el canal auditivo, la onda I se genera claramente en la porción periférica del nervio auditivo (Chiappa, 1997). Al comparar las respuestas registradas directamente del nervio auditivo en el ser humano durante el monitoreo intraoperatorio con el ABR, varios grupos han concluido que la onda II es generada por la porción central o intracraneal del nervio auditivo (Hashimoto, Ishiyama, Yoshimoto, & Nemoto, 1981; Møller & Janetta, 1981; Møller, Janetta, & Møller, 1981; Pratt, Martin, Schwegler, Rosenwasser, & Rosenberg, 1992; véase también Møller, 1999). Los estudios en humanos que utilizan técnicas de monitoreo intraoperatorio sugieren que la onda III se genera en el núcleo coclear (Møller & Janetta, 1983); aunque la ubicación precisa dentro del núcleo no se conoce en el ser humano, la onda homóloga se genera en el núcleo coclear anteroventral (AVCN) y el núcleo coclear posteroventral (PVCN) en el gato (Melcher, Guinan, Knudson, & Kiang, 1996; Melcher & Kiang, 1996). Es probable que la onda IV surja en el complejo olivario superior (SOC) (Møller & Janetta, 1982; Møller, Jho, Yokoto, & Janetta, 1994). Es probable que la onda V en el ser humano se genere en los tractos del lemnisco lateral, particularmente aquellos contralaterales al oído estimulado (Hashimoto, 1989; Hashimoto et al., 1981; Møller, 1999; Møller & Janetta, 1982, 1983). En el cat, un complejo que consiste en ondas P4, N4 y P5 es generado por dos fuentes: el AVCN, así como el SOC ipsilateral y contralateral. Este complejo puede ser homólogo a la Onda V de la RAB humana, lo que sugiere de nuevo que partes de la RAB se generan por vías paralelas (Melcher et al., 1996). Los posibles roles de las vías paralelas en la generación del ABR se describen en detalle en Møller (1999).

 Figura 1.

Figura 1. Formas de onda ABR de un humano adulto joven (onda superior) y jerbo (onda inferior). Las ondas I, III y V están etiquetadas en la forma de onda humana. La forma de onda del jerbo está etiquetada como se describe en Burkard et al. (1993) e incluye las ondas i, ii-iii y iv.

El ABR se utiliza para estimar la sensibilidad auditiva y para examinar el procesamiento neural a nivel de umbral superior en el sistema auditivo central. Aunque de ninguna manera exhaustiva, una lista de las aplicaciones del ABR incluye la estimación de los umbrales auditivos en pacientes difíciles de probar, así como en animales de laboratorio, estudios del sitio de la lesión (p. ej., para identificar neuromas acústicos), el examen de los tiempos de transmisión neural (como en los estudios de enfermedades neurológicas) y el estudio de los cambios que pueden ocurrir en el tronco cerebral auditivo independientemente de los cambios en la cóclea (como en la neuropatía auditiva y posiblemente en la presbiacusia). Por lo tanto, el ABR es una herramienta valiosa en la batería de pruebas clínicas estándar tanto en audiología como en neurología, así como una técnica experimental importante para comprender el tronco cerebral auditivo. Sin embargo, a veces, el ABR debe considerarse con precaución, ya que pueden producirse cambios en las regiones periféricas y centrales del sistema auditivo que pueden influir en la interpretación de los resultados de un examen ABR. Esta revisión se centrará en los cambios en el sistema auditivo de envejecimiento que pueden influir en la interpretación de ABR.

Cambios histopatológicos en el Sistema Auditivo del Envejecimiento

A lo largo de la siguiente revisión, se compararán los resultados de los estudios clínicos y de laboratorio en participantes humanos con los de los estudios en animales. Idealmente, la atención se centraría en los datos de estudios en seres humanos, pero por razones éticas y prácticas, se dispone de pocos datos de este tipo. Existe una gran base de datos de huesos temporales humanos, pero hay limitaciones cruciales en cuanto a lo que se puede aprender con respecto a los mecanismos de la presbíacusia y, a su vez, la relación de la presbíacusia con los ABRs. Los huesos temporales humanos deben procesarse rápidamente después de la muerte para preservar el tejido, lo que rara vez se hace (Schulte, comunicación personal, 1999; Vincent, Gratton, Smyth, & Schulte, 1995). Además, los huesos temporales a menudo se obtienen de personas con poca o ninguna historia audiométrica, lo que hace que sea particularmente difícil examinar la relación entre la estructura y la función en el envejecimiento. Por lo tanto, gran parte de la siguiente discusión se centrará en los estudios controlados de ARHL con animales, vinculando el trabajo a los pocos estudios bien controlados en humanos para demostrar que ciertos modelos animales son buenos modelos para el estudio de la presbacusia humana a nivel histopatológico.

Gran parte del trabajo se centrará en los datos de nuestros laboratorios que utilizan el jerbo mongol. El jerbo es un modelo excelente para la presbiacusia porque (a) vive aproximadamente 3 años y, por lo tanto, la audición puede monitorizarse a lo largo de la vida de un sujeto; (b) la histopatología de la presbiacusia se comprende bien en el jerbo y es similar a la que se encuentra en el ser humano; y (c) la especie es resistente a la enfermedad del oído medio, como la otitis media, y, por lo tanto, la pérdida auditiva observada en los jerbo es típicamente neurosensorial sin el factor de complicación de la pérdida conductiva. Se han utilizado varios otros modelos animales de presbiacusia, que se describirán cuando proceda. Otro modelo popular en el estudio de la presbiacusia es la chinchilla, en parte porque tiene un audiograma similar al humano y porque muchos aspectos de la audición de la chinchilla, tanto conductuales como fisiológicos, se han examinado en detalle. Un inconveniente de la chinchilla como modelo de presbiacusia es la vida relativamente larga de la especie (hasta 20 años), lo que dificulta los estudios a lo largo de la vida de un sujeto, como es el caso de los estudios de primates. Además, se han examinado una serie de modelos de ratón de ARHL; por varias razones que se describen a continuación, tales modelos pueden no ser ideales para estudios de presbiacusia humana. En resumen, varias especies se han utilizado en gran medida en el estudio de la presbacusia; por múltiples razones, el jerbo mongol puede ser el modelo más útil explorado en este momento.

Categorías de presbiacusia

Schuknecht (1974) describió cuatro categorías de presbiacusia en el ser humano: (a) sensorial, refiriéndose a la pérdida de células ciliadas; (b) neuronal, refiriéndose a la pérdida de fibras nerviosas y elementos neuronales; (c) metabólico o estrial, refiriéndose a la pérdida de suministro de sangre a la cóclea; y (d) conductor coclear (para el cual no hay evidencia y que no se discutirá). Estas categorías de presbiacusia, particularmente la presbiacusia sensorial, se han vuelto casi doctrinales con el tiempo a pesar de la fuerte evidencia de apoyo para las categorías metabólicas y neuronales y el pobre apoyo para las categorías restantes. De hecho, en uno de los estudios finales de Schuknecht, afirmó que «las pérdidas de células sensoriales son la causa menos importante de pérdida de audición en las personas de edad» y que la forma predominante de ARHL parece ser la presbiacusia metabólica (Schuknecht & Gacek, 1993). Se espera que los datos recientes de estudios en humanos y animales permitan que el campo vaya más allá de las categorías anticuadas de ARHL para comprender mejor cómo el envejecimiento puede afectar el sistema auditivo.

Presbiacusia metabólica

La estría vascularis es fundamental para el mantenimiento del potencial endolinfático (PE), la diferencia de potencial entre el medio escala (que contiene endolinfa) y el tejido circundante. Este potencial es fundamental para mantener una sensibilidad exquisita de las células sensoriales de la cóclea. En la mayoría de los mamíferos jóvenes, la EP es de al menos + 80 mV, mientras que una célula ciliada tiene un potencial intracelular de aproximadamente -70 mV en relación con otro tejido. La combinación del potencial de + 80 mV de la EP más el potencial intracelular de -70 mV de la célula ciliada da como resultado un potencial de al menos 150 mV a través del extremo apical de la célula ciliada. Las reducciones en el PE dan lugar a una pérdida de la fuerza impulsora eléctrica a través de las células ciliadas y una pérdida concomitante de sensibilidad. El EP se reduce en muchos jerbos más viejos (Schmiedt, 1996; Schulte & Schmiedt, 1992) y parece estar relacionado con amplitudes reducidas de emisiones otoacústicas de productos de distorsión (DPOAEs) en jerbos más antiguos (Boettcher, Gratton, & Schmiedt, 1995). Los cambios relacionados con la edad en la PE no se comprenden completamente, pero son el resultado de varios cambios en la pared lateral de la cóclea. El área de la estría vascular y sus capilares (que forman el suministro de sangre) se reduce en jerbos más viejos (Gratton & Schulte, 1995). Los cambios relacionados con la edad en la estría incluyen un engrosamiento de la membrana basal de los vasos, que en última instancia conduce a la oclusión de los capilares y la pérdida del suministro de sangre a la estría (Thomopoulos, Spicer, Gratton, & Schulte, 1997).

Degeneración ganglionar espiral

El segundo tipo principal de histopatología relacionada con la presbiacusia es la degeneración del ganglio espiral (SG), que consiste en los cuerpos celulares de fibras nerviosas auditivas. La degeneración primaria de la SG, es decir, una pérdida de fibras sin pérdida concomitante de células ciliadas internas, se ha observado en humanos y animales mayores. La degeneración primaria de la SG contrasta con la degeneración secundaria de la SG, en la que las fibras degeneran tras la pérdida de células ciliadas internas (IHQ). Se ha observado degeneración primaria del SG en el ser humano envejecido a nivel microscópico electrónico desde la región de IHQ hasta el SG (Felder & Schrott-Fischer, 1995; Felix, Johnsson, Gleeson, & Pollack, 1990). Tal degeneración también se ha observado en el jerbo mongol (Adams & Schulte, 1997; Keithley, Ryan, & Woolf, 1989).

Pérdida de células ciliadas

Se produce una pérdida mínima de células ciliadas en la presbiacusia, al menos en individuos sin exposición a otros ototraumas (como ruido u medicamentos ototóxicos). La pérdida de células ciliadas que se observa típicamente en la presbiacusia se limita a las regiones apicales extremas (baja frecuencia) y basales (alta frecuencia) de la cóclea (Johnsson, Felix, Gleeson, & Pollack, 1990). Los estudios en animales también han demostrado que la pérdida de células ciliadas se limita a las regiones apicales y basales extremas de las cocleas de jerbos mayores (Adams & Schulte, 1997; Tarnowski, Schmiedt, Hellstrom, Lee, & Adams, 1991), chinchillas (Bohne, Gruner, & Harding, 1990; McFadden, Campo, Quaranta, & Henderson, 1997) y ratas (Keithley & Feldman, 1982). Varias cepas de ratón, como la C57, muestran una pérdida temprana y progresiva de células ciliadas (Spongr, Flood, Frisina, & Salvi, 1997) y, aunque algunos la describen como un modelo de presbacusia (véase Willott, 1991), la pérdida temprana de audición y la pérdida de células ciliadas por definición excluyen a la C57 y las cepas relacionadas como modelos apropiados de presbacusia humana. En resumen, la gran mayoría de la evidencia sugiere que la pérdida de células ciliadas no es un factor importante en la presbiacusia.

Sistema Auditivo Central

Mientras que la gran mayoría de la información sobre las bases histopatológicas de la presbiacusia se centra en la periferia auditiva, hay alguna evidencia de que la histopatología relacionada con la edad puede ocurrir en el sistema auditivo central. El volumen del núcleo coclear en el ser humano mayor se reduce debido a la pérdida de axones circundantes de mielina (Konigsmark & Murphy, 1972). Se ha observado una serie de cambios estructurales y neuroquímicos en el sistema auditivo central envejecido, principalmente en el colículo inferior (CI) de la rata Fisher 344. Los estudios se han centrado principalmente en el ácido gamma-amino butírico (GABA), un neurotransmisor inhibitorio importante en la codificación para la localización del sonido a nivel del CI. En ratas Fisher-344 mayores, el número de neuronas (Caspary, Milbrandt, & Helfert, 1995) y sinapsis afectadas por GABA (Helfert, Sommer, Meeks, Hofstetter, & Hughes, 1999) se reduce, al igual que el nivel general de GABA (Banay-Schwartz, Palkovits, & Lajtha, 1993).

Los umbrales de Presbiacusia y ABR

Los umbrales medidos conductual y electrofisiológicamente en individuos jóvenes están altamente correlacionados. Hay una elevación esperada en los umbrales ABR en comparación con los umbrales de comportamiento, principalmente debido a la integración temporal. Los estímulos ABR son típicamente de 1-2 ms de duración,y los estímulos utilizados para obtener respuestas conductuales son de aproximadamente 200-2, 000 ms de duración. Las diferencias entre ABR y los umbrales de comportamiento varían dependiendo de la frecuencia del estímulo, típicamente variando de varios decibelios a frecuencias altas hasta 1520 dB a frecuencias más bajas (Davis, Hirsh, Turpin, & Peacock, 1985; Gorga, Beauchaine, Reiland, Worthington, & Javel, 1984; Purdy, Houghton, Keith, & Greville, 1989; Stapells, Picton, Durieux-Smith, Edwards, & Moran, 1990). Por ejemplo, Stapells et al. (1990) informaron que la diferencia promedio entre los ABR obtenidos con pips de tono en el ruido con muescas y los umbrales de comportamiento osciló entre 2,5 dB a 4 kHz y 16,7 dB a 0,5 kHz en participantes con audición normal. Aproximadamente el 91% de los umbrales ABR y de comportamiento estaban dentro de 20 dB el uno del otro. En los participantes con pérdida auditiva neurosensorial, las diferencias entre los umbrales ABR y de comportamiento fueron menores, oscilando entre 1 y 7 dB, presumiblemente debido, al menos en parte, a la falta de integración temporal en la pérdida auditiva neurosensorial (Stapells et al., 1990). De manera similar, Munnerly, Greville, Purdy y Keith (1991) informaron diferencias medias entre los umbrales de comportamiento de ABR y de aproximadamente 1,4 a 5,2 dB en personas con pérdida auditiva neurosensorial. Sin embargo, se observó una desviación estándar de 8,3 dB y un rango de 41 dB entre las medidas de umbral de comportamiento y ABR; ambos fueron mayores que los observados por Purdy et al. (1989) para participantes con audición normal.

La correlación esperada entre los umbrales conductuales y ABR no se observa en la presbiacusia. Incluso cuando se tienen en cuenta los efectos de integración temporal entre los umbrales de ABR conductuales y los umbrales de ABR, los participantes de mayor edad tienen umbrales de ABR inesperadamente elevados. Mills, Dubno, Boettcher, Matthews y Ahlstrom (2001a) informaron que la diferencia entre los umbrales de comportamiento y ABR era mucho mayor en individuos mayores que en participantes jóvenes. Las diferencias entre ABR y los umbrales de comportamiento fueron de aproximadamente 12, 7,5 y 8 dB para 1,0, 2,0 y 4,0 kHz (puntos de tono, duración de 1,8 ms con tiempos de subida y bajada de 0,7 ms), respectivamente, para participantes humanos jóvenes (de 17 a 37 años). Por el contrario, los participantes de mayor edad (65-74 años) tuvieron diferencias de umbral de comportamiento de ABR de 17,5, 18 y 21 dB en las tres frecuencias, respectivamente. Por lo tanto, los participantes de mayor edad tuvieron aproximadamente entre 5,5 y 13 dB de diferencias mayores entre los umbrales de comportamiento y ABR que los participantes jóvenes.

Las diferencias relacionadas con la edad en los umbrales ABR y de comportamiento probablemente se basen en una reducción en el número de fibras ganglionares espirales en participantes mayores (Adams & Schulte, 1997; Felder & Schrott-Fischer, 1995; Felix et al., 1990; Keithley et al., 1989) y una sincronía reducida entre los elementos que contribuyen a la generación del ABR (Mills et al., 2001a). Aunque no se usa de manera rutinaria para estimar la sensibilidad en personas mayores, el ABR puede usarse en algunas personas mayores, como las que no pueden responder de forma conductual. Por lo tanto, la importancia clínica de tales hallazgos es que una ABR puede sobreestimar la sensibilidad conductual de un individuo mayor, incluso cuando se incorpora un factor de corrección basado en la integración temporal simple.

Presbiacusia y amplitudes ABR

La mayoría, si no todos, los estudios de los efectos del envejecimiento en las amplitudes ABR en humanos demuestran reducciones en las amplitudes en función de la edad (Beagley & Sheldrake, 1978; Costa, Benna, Bianco, Ferrero, & Bergamasco, 1990; Harkins, 1981; Kjaer, 1980; Psatta & Matei, 1988; Sand, 1991). Incluso cuando se tiene en cuenta la elevación del umbral, la mayoría de los estudios sugieren una reducción de las amplitudes ABR en los participantes de mayor edad. Por lo general, la amplitud de la Onda I o el electrococleograma se ve más afectada por la edad que por la Onda V (Costa et al., 1990; Psatta & Matei, 1988; Sand, 1990).

Los estudios con animales apoyan la tesis de que las amplitudes de las ABR varían con la edad, al menos en parte independientemente de la pérdida de audición. La Figura 2 muestra dos ondas del jerbo ABR: onda ii-iii (homóloga a la Onda III en el ser humano) y onda iv (homóloga a la Onda V en el ser humano). Los jerbos mayores se dividieron en varios grupos en función de la pérdida de audición. Todos los jerbos más viejos, independientemente del grado de elevación del umbral, tenían amplitudes ABR reducidas. Las reducciones fueron particularmente evidentes en los niveles de estímulo más altos. De hecho, incluso los jerbos sin elevaciones de umbral tuvieron reducciones de aproximadamente el 50% en las amplitudes de la onda iv a niveles de estímulo de 60 dB SPL y superiores. Esto se observó para las ondas ii-iii y iv en el gerbo ABR (Boettcher, Mills, & Norton, 1993), así como para el potencial de acción compuesto (CAP; homólogo a la Onda I) del jerbo (Hellstrom & Schmiedt, 1990). Sin embargo, se observó algún efecto de la elevación del umbral, ya que cuanto mayor es la pérdida de audición, mayor es la reducción de la amplitud (Boettcher, Mills, Norton, & Schmiedt, 1993). De manera similar, Torre y Fowler (2000) informaron que las amplitudes de pico I, II y IV eran más grandes en monos jóvenes que en monos mayores. El análisis de la covarianza sugirió que los cambios relacionados con la edad en las amplitudes para los picos II y IV no se debían simplemente a las reducciones en el pico I. Los cambios en el pico IV fueron de aproximadamente el 50%, consistentes con los cambios en el jerbo y en humanos (Torre & Fowler, 2000).

 Figura 2.

Figura 2. Amplitudes ABR en función del nivel de estímulo para jerbos jóvenes, jerbos mayores sin elevación del umbral («Mejor») y jerbos mayores con elevaciones del umbral una desviación estándar por encima de la media para sujetos de 36 meses de edad («Media + 1SD»). Los datos se muestran para las ondas ii-iii y iv del gerbo ABR (homólogo a las Ondas III y V del ABR humano) (adaptado de Boettcher, Mills, & Norton, 1993).

La amplitud de la ABR es una función directa del número de neuronas y la sincronía de las neuronas que contribuyen a la respuesta, así como el valor de la EP. Esto sugeriría que los cambios relacionados con la edad en las amplitudes ABR son una combinación de (a) una reducción en el número de neuronas disponibles para responder a una señal dada, (b) una reducción en la actividad sincronizada de las neuronas que responden a una señal dada, y/o (c) una reducción en la EP. Hay abundante evidencia de que el número de neuronas SG se reduce en la presbiacusia, lo que resulta en una disminución de las amplitudes ABR. Las medidas directas de sincronía entre neuronas que contribuyen al ABR son difíciles, pero se ha utilizado una medida indirecta, a saber, los cambios en las respuestas a través de las tasas de presentación de estímulos. Estos estudios tienen conclusiones mixtas, como se describe en la sección siguiente con respecto a la tasa de presentación de estímulos. En resumen, las amplitudes ABR se reducen en el envejecimiento, en gran medida independientemente de la elevación del umbral.

Presbiacusia y enmascaramiento de la ABR

La presbiacusia se asocia con el enmascaramiento excesivo de la ABR. La sobremasking se refiere al fenómeno en el que el umbral conductual o fisiológico se eleva en mayor medida por un ruido o tono concurrente de lo que se predeciría en función de los umbrales del participante medidos en silencio. Se ha observado sobre máscara en participantes tanto humanos como animales y se produce tanto con umbrales silenciosos normales como elevados. Los resultados de comportamiento han sido mixtos. Por ejemplo, Klein, Mills y Adkins (1990) informaron que los umbrales, medidos en presencia de un ruido de paso bajo, eran similares para los oyentes jóvenes y mayores. Por el contrario, Margolis y Goldberg (1980) informaron que los pacientes con presbiacusia tenían una detección de tonos más deficiente en el ruido de paso bajo que los adultos con audición normal.

Mills et al. (2001a) informaron que los umbrales de ABR enmascarados eran más altos en los participantes de más edad de lo que se pronosticaría a partir de los umbrales de comportamiento. Sin embargo, las diferencias entre los umbrales ABR y de comportamiento no fueron tan grandes como las observadas para los umbrales silenciosos (ver arriba y Mills et al., 2001a). Además, la disparidad entre los umbrales electrofisiológicos y de comportamiento disminuyó a medida que aumentaba el nivel del enmascarador.

McFadden, Quaranta y Henderson (1997) reportaron que las chinchillas más antiguas muestran un exceso de máscara para el potencial evocado registrado en la región del colículo inferior. Se determinaron umbrales para pips de tono a 0,5, 1 y 2 kHz en silencio y en presencia de un ruido centrado a 3 kHz. Los participantes mayores tenían exceso de enmascaramiento a 1 y 2 kHz.

La figura 3 muestra los datos de enmascaramiento de un jerbo mayor sin elevación del umbral relacionada con la edad. El enmascarador era un ruido de paso bajo con una frecuencia de corte de 1 kHz. Los cuadrados abiertos representan los umbrales medidos en silencio, el área entre las líneas discontinuas representa el rango predicho (media ± 1 desviación estándar) de los umbrales enmascarados basados en datos de jerbos jóvenes con audición normal, y los cuadrados rellenos representan los umbrales recogidos en presencia del enmascarador de baja frecuencia. Los umbrales para frecuencias tanto dentro como por encima del enmascarador se elevaron en relación con los umbrales previstos. El enmascaramiento excesivo ocurrió en 24 de 28 jerbos mayores para un enmascarador de pase bajo, pero solo en 4 de 25 para un enmascarador de pase alto (Boettcher, Mills, Dubno, & Schmiedt, 1995).

Se postula que la base de la sobremasking de la ABR en la presbiacusia es la misma que para la sobreestimación de los umbrales, es decir, amplitudes bajas de la ABR (Boettcher, Mills, et al., 1995; Mills, Dubno, Boettcher, Matthews, & Ahlstrom, 2001b). La estimación de los umbrales auditivos con el ABR mediante la presentación de pips de tono en presencia de ruido con muescas (ruido con energía por encima y por debajo de la frecuencia del tono) es actualmente de utilidad experimental y clínica (Beattie, Thielen, & Franzone, 1994; Munnerly et al., 1991; Oates & Purdy, 2001; Sininger, Cone-Wesson, & Abdala, 1998; Stapells et al., 1990). La nueva técnica de ABRs de banda derivada apilada (Don, Masuda, Nelson, & Brackmann, 1997), utilizada principalmente para detectar neuromas acústicos pequeños, también puede estar influenciada por la presbiacusia. En esta técnica, el ruido de paso alto se utiliza para enmascarar la amplitud de la onda V del ABR. El exceso de máscara, como se observa en la presbiacusia, puede conducir a una falsa impresión de un neuroma. En resumen, las implicaciones del enmascaramiento excesivo en la presbiacusia son que las personas mayores pueden ser más susceptibles al enmascaramiento y, por lo tanto, el uso de técnicas de enmascaramiento puede requerir ajustes de los niveles de ruido para un enmascaramiento apropiado.

 Figura 3.

Figura 3. Umbrales ABR medidos en silencio (cuadrados abiertos) y en presencia de un ruido de paso bajo (cuadrados cerrados) para un jerbo de 36 meses de edad. Las líneas discontinuas representan el rango predicho de umbrales enmascarados (±1 DE) para este sujeto, basado en modelos de la aditividad del enmascaramiento (Humes, Espinoza-Varas, & Watson, 1988; Humes & Jesteadt, 1989). El modelo incorpora datos de sujetos jóvenes con audición normal y los umbrales silenciosos de este sujeto mayor(datos adaptados de Boettcher, Mills, et al., 1995). En este ejemplo, los umbrales enmascarados observados fueron más altos que los umbrales enmascarados predichos, como fue el caso en la gran mayoría de jerbos más antiguos.

Presbiacusia y latencias ABR

La latencia de un potencial evocado auditivo está influenciada directamente tanto por el punto de máximo movimiento de la membrana basilar como por la sincronía de neuronas que contribuyen a la respuesta (Møller, 1985). En el caso de pérdida de alta frecuencia, el pico de movimiento de la membrana basilar puede ocurrir en un punto de pérdida de células ciliadas. Por lo tanto, las células ciliadas ubicadas apicalmente al pico de movimiento de la membrana responden a la señal, lo que resulta en un aumento de la latencia de respuesta. Además, la degeneración primaria de las células ganglionares espirales puede alterar la probabilidad de una respuesta en una neurona auditiva central debido a la reducción en el número de fibras nerviosas auditivas que inervan la neurona en cuestión. Los cambios en los intervalos interpeak (IPIs—la diferencia de tiempo entre dos picos de onda) reflejan los cambios en el tiempo de conducción neural en el sistema auditivo y se utilizan de forma diagnóstica en casos de neuromas acústicos y enfermedades desmielinizantes. Se han estudiado en detalle en presbiacusia para identificar posibles cambios en el tronco cerebral auditivo que pueden ocurrir independientemente de los cambios en la periferia auditiva.

Las latencias absolutas de las ondas ABR tienden a aumentar en adultos mayores (Allison, Hume, Wood, & Goff, 1984; Allison, Wood, & Goff, 1983; Jerger & Hall, 1980; Martini, Comacchio, & Magnavita, 1991; Ottaviani, Maurizi, D’Alatri, & Almadori, 1991; Otto & McCandless, 1982; Rowe, 1978). Los IPIs también pueden aumentar en el envejecimiento humano (Allison et al., 1983; Oku & Hasegewa, 1997; Rosenhall, Pedersen, & Dovetall, 1986; Rowe, 1978), aunque no todos los estudios han encontrado evidencia de aumentos de IPIs relacionados con la edad (Beagley & Sheldrake, 1978; Costa et al., 1990; Harkins, 1981; Martini et al., 1991; Ottaviani et al., 1991; Otto & McCandless, 1982).

En muchos estudios de presbiacusia, los niveles de audición de los participantes jóvenes y mayores no siempre coinciden estrechamente, lo que dificulta determinar si los supuestos efectos del envejecimiento pueden ser simplemente el resultado de diferencias de umbral entre los grupos. Los estímulos a menudo se presentan a niveles altos de sensibilidad (SLs) para superar las diferencias en los niveles auditivos entre los grupos jóvenes y mayores (cf. Allison et al., 1983, 1984), pero tales técnicas pueden llevar a una mala interpretación de los resultados. En otros, solo ciertas frecuencias se han emparejado entre grupos. Rowe (1978) informó que todas las ondas ABR tenían latencias aumentadas en adultos mayores (51-74 años de edad) en comparación con adultos jóvenes (17-33 años de edad). La onda I-III del IPI aumentó en los participantes de más edad, pero el intervalo III-V no lo hizo. Los niveles de audición de los participantes se compararon en función de los umbrales de clics; la pérdida de audición significativa puede haber ocurrido a frecuencias específicas a pesar de los umbrales de clic normales. Oku y Hasegewa (1997) compararon el ABR y el Ecog en participantes jóvenes y mayores (de 50 a 89 años). Los participantes mayores tenían promedios normales de tono puro (PTA) a 0,5–2 kHz, pero sus umbrales oscilaban entre 35 y 72 dB HL a 4-8 kHz. Las latencias de las ondas I, III y V mostraron un retraso progresivo en los participantes de mayor edad, pero de nuevo debido al aumento de los umbrales de alta frecuencia en todos los participantes de mayor edad, es difícil descartar un efecto de elevación del umbral en los efectos de latencia.

En contraste con los estudios que sugieren que la edad tiene un efecto directo en las latencias ABR e IPIs, otros estudios sugieren que la elevación del umbral es más un factor. Beagley y Sheldrake (1978) no encontraron anomalías de latencia en adultos mayores con audición normal. Harkins (1981) grabó ABR en mujeres jóvenes (de 19 a 32 años) y mayores (de 63 a 79 años). Los participantes de más edad tenían una audición ligeramente peor (17 dB) a 4 kHz que los participantes jóvenes. Las latencias absolutas se prolongaron para el grupo de mayor edad, sin diferencias en los IPIs. Los resultados sugieren que los cambios en la latencia fueron el resultado de la elevación del umbral y que no había signos de patología central (Harkins, 1981). Otto y McCandless (1982) compararon latencias ABR en participantes jóvenes y mayores con grados similares de pérdida de audición de alta frecuencia. No se encontraron diferencias entre los grupos, aunque la selección de participantes puede haber influido en los datos, según Kelly-Ballweber y Dobie (1984). Martini et al. (1991) informaron que los adultos mayores (edad media de 67 años) con PTA normales (0.25-2 kHz), pero la pérdida de alta frecuencia leve a 4 kHz y superiores, tuvo latencias aumentadas para las ondas I, III y V en comparación con los participantes jóvenes con sensibilidad normal. Se consideró que las diferencias se debían a la pérdida de audición leve a 4 kHz y no específicamente al envejecimiento. El IPI de Onda I-V no aumentó en los participantes de mayor edad (Martini et al., 1991). Ottaviani et al. (1991) examinaron latencias ABR en adultos de 60 a 80 años de edad (divididos en cuatro grupos de edad y tres grupos basados en la PTA a 0,5–4 kHz). Las latencias de las ondas III y V se prolongaron significativamente en relación con los participantes de control en cada grupo de edad. Sin embargo, las ondas III y V se prolongaron significativamente solo para los grupos con PTA de más de 30 dB HL. De manera similar, los participantes de 60 a 80 años de edad tuvieron aumentos significativos en el IPI I-V, pero cuando los participantes se reagruparon por los niveles de audición, no se observaron cambios significativos en el IPIs. Por lo tanto, los autores concluyeron que los cambios relacionados con la edad en las latencias absolutas y el IPIs se debieron a cambios en los umbrales en lugar del envejecimiento per se (Ottaviani et al., 1991).

Los efectos del envejecimiento sobre las latencias ABR y los IPIs también se han examinado exhaustivamente en estudios con animales, en los que hay más oportunidades de controlar los efectos ambientales en la audición a lo largo de la vida de los sujetos. Los resultados del uso de jerbos sugieren que las latencias ABR e IPIs están influenciadas por la elevación del umbral, pero no directamente por el envejecimiento (Boettcher, Mills, Norton, & Schmiedt, 1993). Los sujetos de más edad (36 meses) se dividieron en grupos en función de los niveles auditivos. La figura 4 muestra las latencias de las ondas i, ii y iv de la ABR del jerbo (correspondientes a las ondas I, III y V en la ABR humana) para (a) sujetos jóvenes, (b) sujetos mayores sin pérdida de audición, y (c) sujetos mayores con pérdida de audición aproximadamente igual a una desviación estándar por encima de la pérdida media en jerbo de 36 meses de edad. Los sujetos de edad avanzada sin pérdida tuvieron ligeras reducciones en las latencias ABR, mientras que los sujetos con elevación significativa del umbral tuvieron latencias más largas que los sujetos de control. Los IPIs no tendían a variar sistemáticamente con la edad, aunque los animales más viejos sin elevación del umbral tenían intervalos de interpolación i-iv ligeramente reducidos en comparación con los animales jóvenes (Boettcher, Mills, Norton, & Schmiedt, 1993). Las latencias reducidas en los sujetos con sensibilidad normal aún no se han explicado adecuadamente, pero son consistentes con los datos que sugieren que los sistemas auditivos centrales de algunos sujetos mayores tienen pérdidas de neurotransmisores inhibitorios (ver arriba, Caspary et al., 1995), lo que a su vez podría dar lugar a latencias de respuesta evocadas más cortas. Tal hipótesis es tenue en el mejor de los casos y requiere una mayor correlación entre fisiología e histopatología. También es plausible que los IPIs se reduzcan en sujetos de edad avanzada si la onda I se prolonga, pero la Onda V es normal.

 Figura 4.

Figura 4. Latencias ABR en función del nivel de estímulo para jerbos jóvenes, jerbos mayores sin elevación del umbral («Mejor») y jerbos mayores con elevaciones del umbral una desviación estándar por encima de la media para sujetos de 36 meses de edad («Media + 1 DE»). Los datos se muestran para las ondas i, ii, iii y iv del jerbo ABR (adaptado de Boettcher, Mills, Norton, & Schmiedt, 1993).

Varias otras especies comunes de laboratorio se han utilizado para examinar la presbiacusia y las latencias ABR. Las ratas Fisher-344 mayores (20-25 meses de edad, equivalentes al 80-100% de la vida) con elevación de umbral significativa muestran prolongaciones de latencia para las ondas I y IV (homólogas a la Onda humana V) en comparación con las ratas jóvenes cuando se presentan estímulos de igual nivel, pero no cuando se utilizan estímulos de igual nivel de sensación (SL) (Backoff & Caspary, 1994; Cooper, Coleman, & Newton, 1990; Simpson, Knight, Brailowsky, Prospero-García, & Scabini, 1985). Los IPIs también se prolongan en las ratas mayores, lo que sugiere la posibilidad de cambios relacionados con la edad en el tronco cerebral auditivo, aunque las elevaciones significativas del umbral impiden la determinación definitiva de un cambio estricto relacionado con la edad (Backoff & Caspary, 1994; Cooper et al., 1990). Torre y Fowler (2000) compararon latencias ABR en monos rhesus jóvenes (aproximadamente 10,5 años de edad) y mayores (aproximadamente 26 años de edad). Los datos no fueron examinados en términos de umbral, dificultando las evaluaciones independientes de umbral y envejecimiento. Las latencias para los picos II y IV (homólogas a las Ondas III y V) aumentaron en los individuos mayores, aunque la latencia para el pico I no lo hizo; por lo tanto, el IPI I-IV se prolongó, lo que sugiere posibles aumentos en el tiempo de transmisión neural.

En resumen, los resultados de estudios en humanos y animales sobre los efectos de la edad en las latencias ABR e IPIs son equívocos debido al factor de complicación de la elevación del umbral en muchos estudios. No hay duda de que la elevación del umbral, a menudo asociada con la edad, tiene un efecto directo en las latencias ABR y los IPIs. En la mayoría de los estudios que han controlado de cerca la elevación del umbral, las conclusiones han sido que las prolongaciones relacionadas con la edad de las latencias ABR y los IPIs son causadas por la elevación del umbral en lugar del envejecimiento en sí. Por lo tanto, en contraste con las observaciones que sugieren que el envejecimiento altera la interpretación de la información de umbral y amplitud, las implicaciones con respecto a la latencia son que un aumento de la latencia solo se esperaría si los umbrales son elevados, y que no hay nada que sugiera que el envejecimiento en sí influye en la interpretación de la información de latencia en el ABR.

Presbiacusia y Tasas de Presentación

Un método para medir la adaptación y posiblemente la sincronía en una respuesta evocada es examinar el efecto de diferentes tasas de presentación de estímulos en la respuesta. A medida que aumenta la tasa de presentación de estímulos, las latencias de las ABR suelen alargarse y las amplitudes disminuyen. Para el ABR humano, la latencia de la Onda V tiende a aumentar más que la de la Onda I (Picton, Stapells, & Campbell, 1981), mientras que la amplitud de la Onda I disminuye más que la de la Onda V (Harkins, 1981; Picton et al., 1981). Los datos experimentales sugieren una influencia mínima de la edad en los efectos de la tasa. Harkins (1981) informó que la latencia de Onda I se redujo en los participantes mayores (pero solo a una tasa de presentación de 10/s), al igual que la latencia de Onda V (pero solo a una tasa de 20/s). Boettcher, White, Mills y Schmiedt (1995) examinaron las amplitudes del gerbo ABR en busca de ráfagas de tono presentadas a 11-91/s. El cambio relativo en la amplitud (es decir, la amplitud medida a 91/s dividida por la medida a 11/s) fue similar en jerbos jóvenes y mayores, lo que sugiere que la edad no influyó en los efectos de la tasa. Por lo tanto, la influencia de la sincronía neural en amplitudes de ABR reducidas en la presbiacusia, aunque teóricamente importante, aún no se ha demostrado de manera definitiva.

Presbiacusia y Procesamiento Temporal

El procesamiento temporal se refiere a la capacidad del sistema auditivo para resolver cambios rápidos en la intensidad del estímulo. Es un componente clave en el procesamiento del habla, y se ha demostrado que el procesamiento temporal anormal ocurre de forma conductual en adultos mayores, incluidos aquellos con poca o ninguna pérdida auditiva (Fitzgibbons & Gordon-Salant, 1996). Se han utilizado varios paradigmas para cuantificar la resolución temporal, incluida la recuperación del enmascaramiento hacia adelante y la detección de un hueco silencioso en una señal en curso («detección de hueco»).

Walton, Orlando y Burkard (1999) examinaron el enmascaramiento hacia adelante en los ABR de participantes humanos jóvenes y mayores con sensibilidad normal hasta 8 kHz. La respuesta a una ráfaga de tono corto (1, 4 u 8 kHz; «sonda») se determinó en ausencia y presencia de un enmascarador anterior de frecuencia idéntica a la sonda. El desplazamiento del enmascarador al inicio de la sonda («ΔT») varió de 2 a 64 ms. El enmascaramiento se cuantificó como la diferencia en la latencia de la Onda V a la sonda entre la condición enmascarada y desenmascarada (denominada «cambio de latencia»). Los participantes jóvenes y mayores tuvieron cambios de latencia similares en función de ΔT para sondas de 1 kHz, pero los participantes mayores tuvieron cambios más grandes para frecuencias de sondas de 4 y 8 kHz. Debido a que los grupos tenían sensibilidad similar, las diferencias no están relacionadas con un efecto umbral. Sin embargo, debido a que los datos de la Onda I no estaban disponibles, no se sabe si el efecto estaba relacionado con cambios en la periferia auditiva o el tronco cerebral en los participantes de mayor edad (Walton et al., 1999).

Resultados consistentes con Walton et al. (1999) han sido descritos por Poth, Mills, Dubno y Boettcher (2001). Los ABR para adultos jóvenes (19-32 años) y mayores (60-72 años) se registraron en respuesta a dos ráfagas de ruido de banda ancha de 50 ms separadas por ΔTs de 4-64 ms. Los umbrales en ambos grupos fueron de 30 dB HL o menos a 0,25-8 kHz. Mientras que todos los participantes jóvenes (n = 8) tuvieron respuestas a ΔTs de 8 ms o mayores y 7 de 8 a un ΔT de 4 ms, solo 5 de 8 participantes mayores tuvieron respuestas a ΔTs de 4 y 8 ms. Estos resultados sugieren que una parte de los participantes de más edad tenía una capacidad de procesamiento temporal reducida, a pesar de que el umbral de elevación era mínimo o nulo.

Varios estudios en animales también han mostrado déficits en el procesamiento temporal en sujetos de edad avanzada. Walton, Frisina y O’Neill (1998) informaron que los ratones sin elevación de umbral periférico tienen déficits en la codificación de huecos silenciosos en el ruido, tanto en la neurona única como en los niveles de respuesta evocada. En nuestro laboratorio, se registraron ABR en jerbos jóvenes y mayores en respuesta a ruidos de banda ancha emparejados, separados por ΔTs de 2-32 ms. Se observaron grandes diferencias en el cambio de latencia (ver descripción anterior) entre sujetos jóvenes y mayores, como se muestra en la Figura 5. Los cambios de latencia fueron aproximadamente iguales en cada ΔT para el CAP (onda i), pero en ΔTs cortos, el cambio de latencia fue mucho mayor para los sujetos mayores que para los sujetos jóvenes para ondas más centrales (iii y iv). Los jerbos mayores tenían cambios de umbral leves (15-20 dB) en relación con los jerbos jóvenes. Es posible que el cambio de umbral influyera en los resultados, pero la PAC no mostró anomalías en el procesamiento temporal; por lo tanto, las diferencias entre los grupos pueden ser el resultado de cambios relacionados con la edad en el sistema auditivo central de los sujetos de mayor edad (Boettcher, Mills, Swerdloff, & Holley, 1996). En contraste, McFadden, Quaranta, et al. (1997) informaron que las chinchillas jóvenes y mayores tenían funciones de recuperación de enmascaramiento hacia adelante similares para el potencial evocado del colículo inferior (probablemente equivalente a la Onda V). Sin embargo, debido a que los umbrales se elevaron en los sujetos de mayor edad, los resultados no abordaron la cuestión de la elevación del umbral versus el envejecimiento. Es posible que para BPS iguales, los sujetos jóvenes hayan requerido niveles más altos de enmascarador para enmascarar la sonda, lo que sugiere una mayor resistencia al enmascaramiento.

 Figura 5.

Figura 5. La latencia ABR cambia en función de la duración de la brecha para jerbos jóvenes y mayores. El cambio de latencia se definió como la latencia a la segunda ráfaga de un par de ruidos menos la latencia a la primera ráfaga de ruido. Se muestran los datos del potencial de acción compuesto (CAP), onda ii y onda iv del gerbo ABR, recolectados con ruido SPL de 80 dB (adaptado de Boettcher et al., 1996).

Resumen

Ha comenzado a surgir una mejor comprensión de los efectos del envejecimiento y la presbiacusia en la RAB, en parte a través del uso de modelos animales en los que es posible un excelente control sobre las variables extrínsecas. Además, los avances en la identificación de los cambios histopatológicos asociados a la presbiacusia han permitido la correlación de los cambios estructurales con los cambios funcionales. La diferencia entre los umbrales de comportamiento y de ABR es mayor en personas mayores que en personas jóvenes, lo que puede llevar a una sobreestimación de la pérdida de audición en personas mayores cuando se usa el ABR. El envejecimiento en sí no parece influir en las latencias ABR o IPIs si no se produce una elevación del umbral. Todavía no hay evidencia de cambios en los efectos de las tasas de presentación de estímulos como resultado de la presbiacusia. Las medidas ABR del procesamiento temporal pueden estar influenciadas por la edad y no solo por la elevación del umbral, y pueden sugerir una capacidad reducida para resolver fluctuaciones rápidas en las características de estímulo en individuos de edad avanzada. Los cambios que ocurren principalmente en función de la elevación del umbral probablemente estén relacionados con reducciones en la EP y degeneración de la estría vascularis, mientras que los cambios en la ABR no relacionados con la elevación del umbral pueden estar más estrechamente relacionados con la degeneración del ganglio espiral. Además, los cambios en el procesamiento temporal pueden reflejar cambios en el sistema auditivo que ocurren independientemente de la degeneración de la periferia auditiva.

Agradecimientos

El autor desea agradecer a Judy Dubno por proporcionar comentarios sobre este manuscrito y a Elizabeth Poth, Lois Matthews y Nancy Smythe por proporcionar varias ilustraciones. Partes de este trabajo fueron respaldadas por subvenciones de los Institutos Nacionales de la Salud R01-AG15705 del Instituto Nacional del Envejecimiento y P50-DC00422 del Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación. Partes de este trabajo se presentaron en la XIV Reunión del Grupo Internacional de Estudio de la Respuesta Evocada Auditiva, celebrada en Tromsø (Noruega) en junio de 1999.

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Notas del autor

Contacto autor: Flint A. Boettcher, PhD, 39 Sabin Street, P. O. Box 250150, Charleston, SC 29425. Correo electrónico:

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